This is an old revision of the document!


Controller module

Main module of a HomeLab is a controller development board (controller board) equipped with AVR ATmega128 micrcontroller. The board consists of in addition to microcontroller several peripherals, voltage stabilizer, connectors etc. The controller board has the following features:

  • Atmega128-16AU microcontroller in the TQFP64 package (ROHS)
    • 8-channel 10-bit A/D converter
    • 128kB Flash memory (program memory)
    • 4kB EEPROM memory (data memory)
    • 6 channel programmable PWM
  • Standard 6-pin In system programming interface (ISP) connector
  • 16MHz clock (can be changed very easy, crystal is mounted on small 2-pin socket)
  • Real Time clock (RTC)
  • Reset protection circuitry for the ATmega128
  • Status LED and Power LED
  • Standard DB-9 serial port connector with RS232 transmitter / receiver
  • All Atmega signals available on three connectors (1. D, B, E ports, 2. G, C, A ports, 3. F port with ADC I/O lines)
  • Reset button
  • JTAG 10-pin Interface connector
  • 2-pin on/of connector – can be used for connecting on/off button
  • DC 2.1mm power connector
  • Built-in voltage stabilizer
Controller module

Module is equipped with AC/DC rectifier circuit and LDO voltage stabilizer (with low dropout) - external feeder with voltage stabilization is not needed.

Module can be powered just from step down transformer with output voltage greater than 6 Volts and lower than 15 Volts. Module has wrong-polarization protection circuit (Greatz bridge). POWER LED is signalizing connected feed (“POWER” description on the board).

Circuit can be equipped with external power switch by connecting it to S2 2-pin on/off connector. If external power switch is not used, S2 2-pin on/off connector must be shorted.

All ATmega128 signals are available on three connectors on the edge of the board. Connectors pin assignment is described in next part of this instruction. It includes full descriptions of ATmega128 pins and their alternative functions. The module is equipped with microprocessor reset circuit (when power on) and reset button for microprocessor restart. Microprocessor can be programmed with ISP or JTAG programmer.

To the seventh pin of port B (named as PB7) is connected to the status LED (described as PB7 on the board). This LED can be used as a status indicator of application software. Low state on PB7 pin causes that the status LED is lighting.

Module provides two serial ports described on the board as UART1 and UART2. The first one is 9-pin female connector (DB-9 PC serial port compatible) and the second is 3-pin connector. Required signal conversion to serial standard provides MAX232 circuit.

Multiplexer 74HC4053 provides full use of ports, also these that are used for microprocessor programming, because when the processor is in reset state (when programmed) multiplexer witches PE0, PE1 and PB1 signals to ISP and JTAG connector. When processor is in run state these signals are switched to connectors on the edge of the board.

Module is equipped with external memory (Atmel AT45DB041B). It is 4Mbit serial data flash memory connected to Master/Slave SPI serial interface of the microprocessor. Internal Real Time Clock is connected to external 32.768 kHz crystal resonator named as X2 on the board.

Connector pins and functions

NrViikAlternatiivfunktsioon / kirjeldus
1 PD7T2 Taimer/Loendur2 taktsignaali sisend
2 PD6T1 Taimer/Loendur1 taktsignaali sisend
3 PD5XCK1 USART1 taktsignaali sisend/väljund
4 PD4IC1 Taimer/Loendur1 sündmuste püüdja sisend
5 PD3INT3/TXD1Väline katkestus 3 või UART1 andmete väljund
6 PD2INT2/RXD1Väline katkestus 2 või UART1 andmete sisend
7 PD1INT1/SDA Väline katkestus 1 või TWI andmesignaal
8 PD0INT0/SCL Väline katkestus 0 või TWI taktsignaal
9 VCC- +5 V
10GND- Maa
11PB7OC2/OC1C Taimer/Loendur2 või Taimer/Loendur1 võrdlustulemuse väljastusüksus (C)
12PB6OC1B Taimer/Loendur1 võrdlustulemuse väljastusüksus B
13PB5OC1A Taimer/Loendur1 võrdlustulemuse väljastusüksus A
14PB4OC0 Taimer/Loendur0 võrdlustulemuse väljastusüksus
15PB3MISO SPI master andmete sisend / SPI slave väljund
16PB2MOSI SPI master andmete väljund / SPI slave sisend
17PB1SCK SPI taktsignaal
18PB0SS SPI slave valik
19PE7INT7/IC3 Väline katkestus 7 või Taimer/Loendur3 sündmuste püüdja sisend
20PE6INT6/T3 Väline katkestus 6 või Taimer/Loendur3 taktsignaali sisend
21PE5INT5/OC3CVäline katkestus 5 või Taimer/Loendur3 võrdlustulemuse väljastusüksus C
22PE4INT4/OC3BVäline katkestus 4 või Taimer/Loendur3 võrdlustulemuse väljastusüksus B
23PE3AIN1/OC3AKomparaatori negatiivne sisend või Taimer/Loendur3 võrdlustulemuse väljastusüksus A
24PE2AIN0/XCK0Komparaatori positiivne sisend või USART0 taktsignaali sisend/väljund
25PE1PDO/TXD0 ISP Programmeerimisliidese väljund või UART0 andmete väljund
26PE0PDI/RXD0 ISP Programmeerimisliidese sisend või UART0 andmete sisend
NrViikAlternatiivfunktsioon / kirjeldus
1 GND- Maa
2 VCC- +5 V
3 PA0AD0Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 0
4 PA1AD1Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 1
5 PA2AD2Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 2
6 PA3AD3Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 3
7 PA4AD4Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 4
8 PA5AD5Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 5
9 PA6AD6Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 6
10PA7AD7Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 7
11- - Pole ühendatud
12- - Pole ühendatud
13PG2ALEVälismälu-liidese aadressi lukustussignaal
14- - Pole ühendatud
15PC6A14Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 14
16PC7A15Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 15
17PC4A12Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 12
18PC5A13Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 13
19PC2A10Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 10
20PC3A11Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 11
21PC0A8 Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 8
22PC1A9 Välismälu-liidese aadressi- ja andmebitt 9
23PG0WR Välismälu kirjutussignaal
24PG1RD Välismälu lugemissignaal
25- - Pole ühendatud
26- - Pole ühendatud
NrViikAlternatiivfunktsioon / kirjeldus
1VCC- +5 V
2GND- Maa
3REFAREFADC võrdluspinge sisend
4GND- Maa
5PF0ADC0ADC sisendkanal 0
6GND-Maa
7PF1ADC1ADC sisendkanal 1
8GND-Maa
9PF2ADC2ADC sisendkanal 2
10GND-Maa
11PF3ADC3ADC sisendkanal 3
12GND-Maa
13PF4ADC4/TCKADC sisendkanal 4 või JTAG taktsignaal
14GND-Maa
15PF5ADC5/TMSADC sisendkanal 5 või JTAG režiimivalik
16GND-Maa
17PF6ADC6/TDOADC sisendkanal 6 või JTAG andmete väljund
18GND-Maa
19PF7ADC7/TDIADC sisendkanal 7 või JTAG andmete sisend
20GND-Maa

Connecting module

When connecting the controller module with other peripheral modules and devices, the last thing is connecting the power supply. If power is on, it is dangerous to connect and disconnect external devices. Modules have to be connected with each other with great care without applying strong force as this can bend connectors. JTAG-ICE programmer have to be connected to the correct port and the ribbon cable directs out from board (red stripe is by the power supply connector side).

en/hardware/homelab/controller.1268116635.txt.gz · Last modified: (external edit)
CC Attribution-Share Alike 4.0 International
www.chimeric.de Valid CSS Driven by DokuWiki do yourself a favour and use a real browser - get firefox!! Recent changes RSS feed Valid XHTML 1.0