Touch Taster | Prototyping

[tuxedo]

Zum LED Controller Thema:

Für den Taster ist es quasi fast egal ob du das den Controller oder einen extra IC machen lässt. Der Controller kriegt das für den Anwendungsfall genauso gut hin. Wenn es um LED zur Beleuchtung geht, würde ich einen separaten Controller nehmen. Das hält den Code und die Schaltung bei vielen Kanälen auch etwas sauberer und modularer.

Wenn du allerdings 4x RGB haben willst: Nimm nen extra IC....

[ChriD]

Für den Prototypen nehme ich jetzt stinknormale weiße LED's die direkt am controller angeschlossen werden.
Ich hab nämlich jetzt schon Probleme mit dem Routing und da hab ich die Rules bei Kapazitiven Layouts noch nichtmal berücksichtigt (Ground um die Taster und den Proximity sensor, Hinter den Sensoren hashed ground usw..)

Ich lass mir da mal ein board machen und wenn das funktioniert, dann hätte ich sowieso gern den Controller direkt am board so das man die Platine einfach auf die Siemens bcu aufstecken kann. Da ich aber da ein extrem flaches Design brauche wird das schwierig bis nahezu unmöglich wenn ich den controller dann programmieren will. Ich müsste das über JTAG machen und die pins nach vorne rausschauen lassen, aber nicht über die platine bzw. maximal nen milimeter.

Ich lad das design mal auf meinen Github account. Vielleicht hat ja jemand eine Idee.
Aber Achtung! Meine letzte Eagle Schaltung ist ~17 Jahre her und da hab ich noch mit 8051 gewerkelt.

[ChriD]

eine Idee fürs lackieren: nicht die Vorderseite sondern die Rückseite lakieren und fräßen, somit ist die Vorderseite immer schön glatt.

Durch die Grundierung sieht die lackierte Fläche auf dem Träger (also die Rückseite) leider nicht wirklich hübsch aus. Aber ich bin mittlerweile mit dem Lackierungsergebnis mit Klarlack drüber eigentlich ganz zufrieden. Mal schaun ob ich das auch öfters hinbekomme.

[ChriD]

Ich bräuchte nochmal Eure Hilfe.

Ich habe mich jetzt doch für einen STM32 (STM32L072CBT) direkt auf der Platine enstchieden (STM weil der einen Standard bootloader besitzt im Gegensatz zum SAMD)
Auch werde ich auf den Extra Touch Controller verzichten und die Touch Pins des STM32 benutzen.
Ich bin gerade dabei die Schaltung zu entwicklen und bin mir noch etwas unsicher ob ich alles für ein funktionables minimales Setup zusammenhabe.


Spannungsversorgung
Die Spannungsversorgung läuft über einen 3.3V Fix-Spannungsregler welcher von der Siemens BCU +5V gespeist wird.
Alle VDD und der VDDA (analog voltage) pin werden damit gespeist


USB Verbindung
Die USB Verbindung erfolgt über tag-connect. Im Grunde sind das nur pads anstatt eines ausgewachsenen Buchse. (für USB-Buchse kein Platz)
Die USB Versorgung speißt NICHT den MC, sondern nur den USB Controller im MC (Ich will mir die Schaltung für meherer Sources ersparen)
D.h aber halt das ich beim programmieren des MC den VCC zusätzlich speisen muss. Das ist mir aber egal da es ja nur ein mal "offline" bzw. während develop gemacht werden muss
Die Datenleitungen sind direkt an den USB Controller im MC angeschlossen, nur der USB Spannungsversorgung läuft über eine 500mA Sicherung und einen 220 Ohm Widerstand


Oszilator
Der STM32L072CBT hat eingänge für 2 Oszilatoren
Ich könnte die Internen Oszilatoren verwenden. aber ich weiß nicht ob die für USB takt usw. genau genug sind.
Deshalb habe ich den HSE und LSE angeschlossen. Den HSE mit 8 MHZ . der kann intern dann auf vielfache von 8 getaktet werden
Aber bei den CL's bin ich mir überhaupt nicht sicher ob die Werte korrekt sind.
(Für LSE 7pf und HSE 8Mhz 18pf)
Eventuell sollte ich komplett auf die externen oszilatoren verzichten? Wie sieht das mit dem Seriel Interface für KNX aus?


Boot Mode
Naja.. Da muss ich wohl leider einen juper wo einbauen damit ich das ding in den bootmodus versetzen kann und dann via USB (DFU bootloader) pins bzw. UART pins entweder das programm, oder gar einen arduino bootloader raufkriege.
Zur Sicherheit wärs wohl gut wenn ich nicht nur die USB ports, sondern auch den USART1 bzw 2 als pads mache.


Reset Button
Angeschlossen wie im Datenblatt beschrieben


Ist das obig genannte genug für eine Minimalschaltung um den STM32 funktionabel zu bekommen?
Oder fehlt mir etwas Gravierendes?


Danke für Eure Infos

[Eugenius]

Huh...du hast da was vorgenommen

Die Cs für den Quarz müssen im Datenblatt stehen. Ich habe bis jetzt immer 8MHz mit eingebauten Cs genommen. 32khz mit 22pf.
Bootloader bei STM32 ist so ne Sache... Aus der Erfahrung heraus: lieber für 2Euro STLink Adapter kaufen und gut ist es

Wo ich eher in deinem Fall Bedenken habe: wir haben jetzt zwar STM32 Support, aber nur mit dem Offiziellen Arduno Core von STM32. Und da ist dein MCU nicht supportet. Neue MCUs nehmen die gerne auf, aber nur wenn man selbst PR macht (ist sehr einfach, ich habe auch schon ein paar gemacht).

Man kann STM32 auch mit MBED programmieren, aber da haben wir unsere lib nicht getestet...und bis jetzt nicht geplant

[ChriD]

Danke für die Tipps

Aus der Erfahrung heraus: lieber für 2Euro STLink Adapter kaufen und gut ist es

Ich denke das mit den STLink Adapter ist gut. Das werde ich so machen. Ich hab garnicht geschaut das es die so günstig gibt.

Wo ich eher in deinem Fall Bedenken habe: wir haben jetzt zwar STM32 Support, aber nur mit dem Offiziellen Arduno Core von STM32. Und da ist dein MCU nicht supportet.

Mir ist grundsätzlich egal was es für einer ist. Er muss halt den integrierten Touch Controller besitzen.
Dann benutze ich den STM32L053R8. Der ist am Nucleo L053R8 board drauf und das ist in der "supported" liste enthalten
Sofern das die liste da ist
https://community.st.com/community/s...in-arduino-ide


Na dann bau ich die Schaltung mal auf das neue Brain um

EDIT: Eugenius Welchen 8MHZ mit integrierten CS hast du den genommen?

[Eugenius]

Die aktuellste Liste: https://github.com/stm32duino/Arduino_Core_STM32

noch so als Tipp: nimm gleich Prozessoren mit mehr Flash, z.B. "E" am Ende... Die mit 8 haben nur 64KB und das kann in bestimmten Fällen schon grenzwertig werden: https://github.com/stm32duino/Arduin...M32/issues/228

Meine Empfehlung wäre: STM32L432KC, STM32L152RE


Quarz bei Digikey: 490-1195-1-ND

[ChriD]

Sodalla. Neues Update
Nach zig. Routingversuchen mit 2 Layer und der Erkentniss das ich es nicht Schaffe den Taster mit 2 Layer Touchtauglich (laut guides) zu machen, bin ich auf 4 Layer umgestiegen. Zu 100% bin ich immer noch nicht da wo man sein sollte, aber es ist ein guter Mittelweg.

Bottom: Touch sensoren/Flächen + Hashed Shield
Layer 3: Nur sensortraces
Layer 2: Hashed Ground + Teilweise +3v3 traces (ging leider nicht anders)
Top: Hashed Sield + Bauteile + Traces


Ich hab die Schematik nochmal hier als image angefügt. Vielleicht hat ja jemand Lust kurz drüberzuschauen ob ich etwas gravierendes vergessen habe.
Eigentlich ist er eh ziemlich simpel.
4xTouchTaster_Schematik.png

Ansonsten werde ich nächste Woche den Prototypen in Auftrag geben. Bin mir noch nicht sicher wo ich es machen lasse. Bei MacroFab (USA) z.B. 1 Stück Platine, Bestückung, Bauteile und Versand auf 93€ + 21€ (Zoll/Einfuhrsteuer) Da kommt das Stück dann schon auf die 114€.
Klar, nur die Platine vom Chinesen alleine und selber bestücken ist günstiger. Aber es sind 33 Stück 402er smd drauf. Das will ich mir nicht antun.

In China ist das bei größerere Stückzahl natürlich um einiges günstiger. Aber ich denke da bestelle ich erst wenn ich einen funktionsfähigen Prototypen habe.
Da wären ich dann bei 25 Stück die ich benötige etwa bei 300€ + 500€ Bauteilkosten (gut geschätzt 20€ pro Stück) + Einfuhrumsatzsteuer und Zoll max. ~300€.
Also in etwa 44€ pro Stück. Das wäre für mich ok. Dann kommt der Taster mit Siemens-BCU auf 70€ ohne Finish. Das ist für mich akzeptabel.

[Eugenius]

Du hast jetzt also doch extra Chip für Touch und trotzdem STM32 MCU... du hast noch nicht damit gearbeitet und Prototyp noch nicht gestestet und willst gleich für teures Geld bestücken lassen?

[ChriD]

Ganz so kamikaze bin ich auch nicht.

Ich hab einen STM-Nucleo zuhause und das CY3280-MBR3 eval kit.
Die beiden hab ich hier als prototyp laufen und da entwickle ich gerade die software drauf.
Außerdem bin mit de, STM-TouchSensing nicht ganz warm geworden. Deshalb auch wieder zurück zu den 2 getrennten Chips.

IMG_20180528_161002.jpg

Beide Devices kommunizieren in meinem Testaufbau mit I2C und interrupts (wie am board) und ich bekomme auch schon die Touch und Proximity daten auf den STM und kann damit arbeiten. Auch hab ich den Nucleo bereits mit einem ST Link programmiert um zu schaun wie und ob das klappt. Funktioniert gut. Nur Firmwareupdate über ST-Link spinnt.

[Eugenius]

Nur Firmwareupdate über ST-Link spinnt.

Hm...dann bin ich nicht allein... Bei mir geht aktuell nur "Mass Storage".... St-Link tut einfach nichts...hat aber schon funktioniert.
da muss wohl ein Issue auf Github aufmachen

[ChriD]

Hm...dann bin ich nicht allein... Bei mir geht aktuell nur "Mass Storage".... St-Link tut einfach nichts...hat aber schon funktioniert.
da muss wohl ein Issue auf Github aufmachen

Meinst du die Arduino IDE? Da geht bei mir aber beides. MassStorage und ST-Link.
Ich meinte das STM32 ST-Link Utility. Wenn ich da den Nucleo via ST-Link anschließe sagt er immer alte Firmware aber lässt sie nicht per St-Link uploaden.
Schließe ich via USB an, dann sagt er mir die Firmware ist aktuell... naja egal..

[Eugenius]

Du kannst Nucleo ST Link FW aktualisieren... ich verstehe aber nicht warum du nicht über Arduino IDE updatest

[ChriD]

Der Bestückte Prototyp ist nun da und der STM32 lässt sich auch schon mal mit mit dem STLinkUtility auslesen und flashen.
Ich hab auch gleich mal nen generic bootloader von folgenden link geflasht
https://github.com/rogerclarkmelbour...ino-bootloader

Ist soweit mal gut.
Probleme hab ich damit das ich den STM32L4x3 in der Arduino IDE nicht als device auswählen kann. Dachte ich hätte den schon mal in den devices drinnen gehabt. Hab dann mal die boards vom "grumpy" versucht. Die funktionieren nicht.

Naja. Da muss ich noch guggen...

[Eugenius]

STM32 habe ich nur mit dem offiziellem Core getestet:
https://github.com/stm32duino/Arduino_Core_STM32

Roger ist auch teils on Board, k.A. ob er sein Core weiter machen wird...