Pcb Dixom Base Led

Содержание

  1. Важная информация
  2. Список необходимых компонентов
  3. Печатная плата и принципиальная схема
  4. Этапы сборки
    1. Монтаж и тестирование источников питания
    2. Монтаж микросхем, микроконтроллеров и SMD компонентов
    3. Загрузка прошивок в микроконтроллеры и обновление 
    4. Монтаж разъёмов и соеденителей
    5. Тестирование аудо платформы
  5. Покупка и ввод ключа активации прошивки

1 Важная информация

Хочу отметить, после успешной сборки и загрузки всех необходимых прошивок, вам будут доступны все программы и приложения по этому проекту в ограниченном режиме. Для получения полнофункционального устройства необходимо приобрести ключ активации аудио платформы Dixom-m. Ключ активации вводится через программу DixomPM для персонального компьютера. Цена ключа активации 3000руб. Эта плата за мою работу а также для дальнейшей поддержки, улучшения и расширения функционала данного устройства. 

2 Cписок необходимых компонентов

Для успешного запуска платформы необходимо побрести весь перечень необходимых комплектующих указанный в таблице №1. Желательно рассыпные компоненты, типа SMD 0603 конденсаторов и резисторов приобрести с небольшим запасом, так эти компоненты в большинстве имеют довольно маленький корпус, вследствие чего очень быстро теряются и улетают при пайке. Обратите внимание, в таблице красной заливкой отмечены компоненты которые не нужно приобретать и припаивать к базовой плате. Компоненты можете приобретать где вам удобно, по указанным ссылкам компоненты могут быть не в наличии и носят чисто информационный характер. Таблица имеет фильтр для поиска необходимого компонента и позиции на плате.

Таблица №1 Список компонентов для сборки базовой платы Dixom-m
НомерПозицияНоминал\КомпонентКорпусШтукНогКупить
1U9PCA82C250SOIC-8/150mil18Купить
2U1024LC256-I/SNSOIC-8/150mil18Купить
3U11GL852G-HHG12SOP-28/8.1x0.65128Купить
4U12STM32F405RGT6QFP-64/12x12x0.5164Купить
5U13ADAU1452WBCPZLFCSP-72172Купить
6U14W25Q80DVSSIGSOIC-8/200mil18Купить
7U15DS3231MZSOIC-8/150mil18Купить
8U16STM32F411CEU6UFQFPN-48(7x7)148Купить
9V1HT7533-1SOT8913Купить
10V2, V3MP1584ENSOIC-8EP/150mil28Купить
11D1, D5, D10, D11, D12SS54BSMB(DO-214AA)52Купить
12D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9LL4148LL-3482Купить
13L1BCIHP0730-150MIND 7*7*3mm12Купить
14L2BCIHP0730-100MIND 7*7*3mm12Купить
15F1TLC-MSMD150/24 (24V 1.5A)181212Купить
16F2TLC-MSMD110 (6V 1.1A)181212Купить
17F3, F4, F5TLC-MSMD110/24 (24V 1.1A)181232Купить
18Q1, Q2, Q4, Q5, Q7, Q8, Q9, Q10, Q12, Q13, Q14, Q15BC817-40SOT-23123Купить
19Q3STD2805T4DPAK-313Купить
20Q6, Q11, Q16AO4801SOIC-8/150mil38Купить
21Y4Q33310F70060700 12MHZSMD 3225-4P14Купить
22Y6SX7M24.576M20F30TNNSMD 3225-4P14Купить
23Y7SX3M22.5792M20F30TNNSMD 3225-4P14Купить
24LED1Зелёный светодиодSMD 060312Купить
25LED2Синий светодиодSMD 060312Купить
26C1, C2, C3, C5, C6, C7, C9, C10, C48, C53, C70, C8010nFSMD 0603122Купить
27C4, C8, C13, C19, C20, C21, C23, C24, C25, C26, C28, C29, C33, C34, C37, C40, C42, C43, C45, C46, C49, C50, C51, C54, C58, C59, C63, C64, C67, C71, C72, C74, C77, C78, C79, C81, C85, C86, C87, C88, C91, C92, C94, C97, C103, C105,100nFSMD 0603462
28C14, C16, C30, C31, C62, C66, C84, C98, C101,22uF 16VSMD 080592
29C15, C22, C27, C35, C36, C44, C47, C55, C57, C68, C69, C73, C75, C76, C82, C89, C90, C95, C100, C104,1uFSMD 0603202
30C17, C18, C52, C83,22uF 25VSMD 120642
31C325.6nFSMD 060312
32C41, C56, C65, C106150pFSMD 060342
33C93220pFSMD 060312
33R1, R3, R5, R7, R9, R10, R12, R21, R29, R41, R43, R44, R46, R48, R49, R50, R54, R55, R57, R68, R70, R72, R74, R75, R77, R79, R96,10kOmSMD 0603272
34R2, R4, R6, R8, R12, R13, R14, R15, R16, R19, R20, R23, R24, R26, R35, R37, R42, R45, R47, R56, R58, R61, R71, R73, R78, R80, R81, R83, R84, R85, R86, R87, R88, R91, R97,100 OmSMD 0603362
35R11120 OmSMD 060312
36R17, R18, R76, R82, R90, R93, R95,2.2kOmSMD 060372
37R22, R25, R28, R36, R40, R53, R59, R60, R63, R64,1kOmSMD 0603102
38R274.3kOmSMD 060312
39R3320kOmSMD 060312
40R34100kOmSMD 060312
41R38, R66,200kOmSMD 060322
42R39,3.9kOmSMD 060312
43R5147kOmSMD 060312
44R5268kOmSMD 060312
45R67, R89, R92, R94,15kOmSMD 060342
46CON1, CON2DS1023-2*14SF11P=2.54mm228Купить
47CON6A2541HWV-3PP=2.54mm13Купить
48CON7 C36191P=2.54mm112Купить
49CON8A2541HWV-12PP=2.54mm112Купить
50CON9A2541HWV-4PP=2.54mm14Купить
51XP1PLR135/T9Through Hole13Купить
52XP2907-112A1012D10200Plugin18Купить
53XP3, XP5, XP6S4B-PH-K-S(LF)(SN)Push-Pull,P=2mm34Купить
54XP4920-462A2021D10102Plugin15Купить
55XP7, XP8, XP9S5B-PH-K-S(LF)(SN)Push-Pull,P=2mm15Купить
56XP1043045-1200Micro Fit18
57Y1, Y212Mhz22Не нужен
58Y324.57612Не нужен
59C11, C12, C38, C39, C60, C61, C96, C10222pF82Не нужен
60R30, R31, R32, R62, R65, R69,100 Om62Не нужен

Наверх страницы

3 Печатная плата и принципиальная схема

Печатная плата имеет четыре слоя, верхний, два внутренних и нижний. Плата спроектирована таким образом, чтоб все элементы припаивались на верхний слой, это упрощает сам процесс монтажа компонентов и последующую отладку устройства. Также при контрактном производстве односторонний монтаж удешевляет сам процесс производства. Схема и печатная плата аудио платформы представлена в разделе принципиальные схемы.

4 Этапы сборки

Сборку базовой платы необходимо разделить 4 этапа. 1-й этап это сборка источников питания. Всё дело вот в чём, для питания компонентов аудио платформы необходимо 2 вида напряжения, +3.3V и +5V. Диапазон входных напряжений 9-20 Вольт. В качестве преобразователей напряжения был выбран импульсный DC-DC преобразователь MP1584EN, в котором выходное напряжение подбирается подбором сопротивлений на контакте обратной связи. И если допустить ошибку, или попадётся какой либо бракованный элемент, возможно попадание повышенного напряжения на линии +3.3v и +5v. Поэтому в первую очередь необходимо собрать источники питания и настроить уровни напряжений +3.3V и +5V. После того как удостоверились что источник питания при входном напряжении от 9 до 20В выдаёт стабильные +3.3V и +5.0V необходимо спаять все микросхемы, микроконтроллеры и SMD компоненты. Загрузить прошивки в микроконтроллеры, и после некоторых тестов спаять все разъёмы и соединители. Так как если сразу установить все разъёмы и соединители и в процессе тестирования обнаружится неисправность какой либо микросхемы, её замена будет проблематична. 

4.А Монтаж и тестирование источников питания

В таблице №2 указан список комплектующих для сборки DC-DC источников питания. На рисунке ниже, схематический выделена зелёная область, расположения компонентов. Для подачи питания необходимо припаять системный разъём XP10. Компоненты указанные в красной зоне на данном этапе устанавливать не нужно, кроме резистора R59 SMD0603 1kOm, этот резистор находится в красной зоне, он необходим для запуска DC-DC преобразователей в дальнейшем после загрузки прошивки запуском и остановкой источников питания будет управлять микроконтроллер.

DC DC ASAMBLY

 

Таблица №2 Список компонентов DC-DC источников питания
0ПозицияНоминал\КомпонентКорпус00Купить
1V1HT7533-1SOT8913Купить
2V2, V3MP1584ENSOIC-8EP/150mil28Купить
3D1, D5, D10SS54BSMB(DO-214AA)32Купить
4L1BCIHP0730-150MIND 7*7*3mm12Купить
5L2BCIHP0730-100MIND 7*7*3mm12Купить
6F1TLC-MSMD150/24 (24V 1.5A)181212Купить
7C19, C25, C51, C63, C79, C92100nFSMD 060362
8C16, C62, C8422uF 16VSMD 080522
9C151uFSMD 060312
10C65150pFSMD 060312
11C17, C18, C52, C83,22uF 25VSMD 120642
12C93220pFSMD 060312
13R17, R18, R76, R82, R90, R93, R95,2.2kOmSMD 060372
14R22, R25, R28, R36, R40, R53, R59, R60, R63, R64,1kOmSMD 0603102
15R3320kOmSMD 060312
16R34100kOmSMD 060312
17R38, R66,200kOmSMD 060322
18R39,3.9kOmSMD 060312
19R5147kOmSMD 060312
20R5268kOmSMD 060312
21R6715kOmSMD 060342

После монтажа компонентов, нужно подать напряжение от 9 до 20 вольт. Желательно использовать лабораторный источник питания и проверить стабильность выходных напряжений на всём диапазоне входных напряжений. В первую очередь следует проверить напряжение на конденсаторе С16, там должно быть чётко +3.3V. Далее проверьте наличие напряжения на CON2, на данных контактах должно быть напряжение +3.3V и +5.0V, допускается небольшой разброс напряжения в пределах для +3.3V от 3.1V до 3.4V и для +5.0V от 4.7 до 5.2V. Если напряжение не входят в пределы допуска то необходимо разбираться в проблеме. Если на конденсаторе С16 есть напряжение а на DC-DC модулях напряжения нет проверьте присутствие +3.3V на резисторе R59 с обеих сторон.

DC DC TEST

4.B Монтаж микросхем, микроконтроллеров и SMD компонентов

При условии что все напряжения на указанных контактах соответствуют, смонтируйте все остальные SMD компоненты. Схема расположения компонентов представлена ниже, список компонентов с позициями представлена в таблице №1. В таблице есть компоненты которые устанавливать не нужно, они помечены красной заливкой. Для упрощения поиска компонента, таблица имеет фильтр.

COMPONENT LAYOUT

На данном этапе, желательно смонтировать минимальное количество разъёмов, это - основной разъём питания, MiniUSB разъём и 2 соединителя CON2, CON7 для подключения ЦАП. Так как если в процессе загрузки прошивок и тестирования возникнут различные не исправности, перепайка электронных компонентов доставит не мало хлопот а при использовании паяльного фена возможно расплавление соединителей и разъёмов. На рисунке ниже изображено, как должна выглядеть печатная плата на данном этапе.

Pcb Dixom Base no con


4.C Загрузка прошивок в микроконтроллеры и обновление

Для полноценной работы аудио платформы необходимо загрузить 2 прошивки, одна в звуковую карту STM32F411CEU6 вторая в базовый микроконтроллер STM32F405RGT6. Для загрузки прошивок можно воспользоваться двумя способами. 1-й без использования программатора через USB провод, 2-й с использованием программатора ST-Link V2, с подключением к портам программирования SWD. Ниже представлены все необходимые программы и прошивки. Прошивка Sound Bootloader включает в себя загрузчик звуковой карты и основную прошивку звуковой карты. Base Bootloader включает в себя только загрузчик основного контроллера. Для загрузки основной прошивки, после загрузки загрузчика подключите аудио платформу по Usb к компьютеру и запустить программу DixomPM. Перейти на вкладку информация, нажмите кнопку "Проверить наличие обновлений" и загрузите обновление. Готово.

Программы и прошивки для сборки

Заголовок Версия Размер Дата добавления Скачать
Base Bootloader 5.10 764.33 Кб 17-10-2022 Скачать
Sound Booloader 1.00 128.54 Кб 17-10-2022 Скачать
DixomPM Windows 1.22 2.12 Мб 17-10-2022 Скачать
STM DfuSe Demo 3.0.6 18.62 Мб 17-10-2022 Скачать
STM32CubeProgrammer 2.11.0 167.00 Мб 17-10-2022 Скачать
STM32_ST-LINK_Utility 4.6.0 26.63 Мб 17-10-2022 Скачать

1-й способ, закачка загрузчиков через USB порт без программатора ST-Link V2

Для закачки прошивок через USB порт, необходимо подготовить аудио платформу.

  • Убрать резистор резистор R15 (чтоб принудительно включить DC-DC модули питания. Так как основной контроллер в данный момент не может их контролировать)
  • Установить 2 перемычки как указано на рисунке ниже. Перемычки нужны для перевода 2-х микроконтроллеров STM32 в стандартный DFU (device firmware update) режим. 

Pcb Dixom Base dfu 

Подайте питание на аудио платформу и подключитесь по USB к компьютеру. Скачайте и установите установите на компьютер программу STM DfuSe Demo и программу DixomPM.  

Запустите программу DfuSe Demo (v3.0.6), в выпадающем списке должно быть 2 устройства "STM Device in DFU Mode" один из них USB звуковая карта, вторая основной микроконтроллер. Определить кто из них кто можно по количеству секторов внутренней памяти, у звуковой карты 8 секторов, у основного контроллера 12. Нажмите кнопку Chose.. и если секторов 12 то выберите файл Base_BootV5.10_Firmware4.025.dfu если секторов 8 то Sound_BootV1.00_Firmware1.005.dfu и нажмите кнопку Update, таким образом загрузите обе прошивки. Обратите внимание чтоб отмеченные жёлтым параметры били также как на скриншоте.

BaseUpdate.jpg SoundUpdate

Обязательно! После успешной закачки обеих загрузчиков, снимите все перемычки и установите резистор R57 на место. 

2-й способ, закачка загрчиков через программатор ST-Link V2.

Подайте питание на аудио платформу и подключитесь по USB к компьютеру. Скачайте и установите установите на компьютер программу STM32 ST-LINK Utility и программу DixomPM.  

При закачке прошивок этим способом необходимо приобрести программатор ST-LIMK V2. И подключиться к микроконтроллерам в порт отладки SWD. Первым необходимо загрузить прошивку в основной микроконтроллер STM32F405RGT6, так как DC-DC модули отключены и микроконтроллер звуковой карты находится без питания, а основной контролер питается от источника питания спящего режима.

 По порядку сделайте следующие действия:

  1. Запустите программу STM32 ST-LINK Utility
  2. Нажмите кнопку розетки (при успешном подключении отобразится информация о микроконтроллере)
  3. Выберите пункт меню Target -> Program & Veryfy...
  4. Кнопкой Browse выберите прошивку Base_BootV5.10_Firmware4.025 (в формате bin или hex)
  5. В блоке Extra option уберите все галочки.
  6. Переключатель выставьте Veryfy while programming
  7. Поставьте галку Reset after programming
  8. Загрузиться прошивку, нажмите кнопку Start. 
  9. Дождитесь завершения загрузки.

После закачки загрузчика должны запуститься DC-DC модули и запитать микроконтроллер звуковой карты STM32F411CEU6. Подключите программатор ST-LINK V2, и загрузите загрузчик звуковой карты аналогично основному микроконтроллеру. Только прошивку выберите Sound_BootV1.00_Firmware1.005.

StLinkConnectF405 FlashBase

После закачки обеих загрузчиков. Подайте питание на аудио платформу, при этом она должна загрузиться в режиме загрузчика Dixom. Запустите программу Dixom-PM. Перейдите в раздел "Информация", нажмите проверить наличие обновления, и обновите прошивку. (Прошивка скачивается автоматический с сервера). После обновления, ~1 минута, платформа полностью готова к работе.

Update UpdateDone

4.D Монтаж разъёмов и соединителей

После того как удостоверились что все системы работают стабильно, смонтируйте все остальные разъёмы и соединители. И Помойте собранную плату от остатков флюса, канифоли и т.п. В полностью собранном виде печатная плата должна выглядеть так как изображено на рисунках ниже.

Pcb Dixom Base Top Pcb Dixom Base Bottom


4.E Тестирование аудио платформы

На данном этапе желательно иметь какой либо собранный ЦАП, для полноценной проверки работы DSP аудио процессора. Проверьте работу звуковой карты, в диспетчере устройств должно появиться устройство DIXOM Hi-Res Audio. Подключите ЦАП, цап к акустической системе и включите музыку. Удостоверьтесь в наличии звука. Проверьте подключение к программе Dixom PM.

Если возникли вопросы, возможно есть решение в разделе часто задаваемых вопросов.

 Наверх страницы

5 Покупка и ввод ключа активации прошивки

Для покупки ключа активации прошивки обратитесь по номеру телефона 89825124760 (WatsApp). Ключ активации вводится в программе Dixom-PM для ПК.

 Наверх страницы