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4.1 Einführung

Das AKKON USB Controller Board ist eine elektronische Schaltung zur Realisierung unterschiedlichster Aufgaben in der Steuerungs- und Regelungstechnik. Als Mikrocontroller kommt der PIC18F4550 mit USB-Schnittstelle zum Einsatz. Das AKKON USB Controller Board ist so aufgebaut, dass eigene Anwendungen durch unterschiedliche Möglichkeiten in der Bestückung auf die eigenen Bedürfnisse abgestimmt und die verfügbare Funktionalität des Mikrocontrolles möglichst gut genutzt werden können. Durch die gewählten Maße und Positionierung der Stecker, Bedien- und Anzeigeelemente ist weiter ein rascher Aufbau eines Gerätes in einem Gehäuse möglich.

4.2 Übersicht der technischen Daten

• 48MHz Taktfrequenz

• kostenloser Assembler verfügbar

• diverse C-Compiler verfügbar

• USB-Bus mit USB 2.0-Kompatibilität

• In circuit Programmierschnittstelle (ICSP) verfügbar

• USB-Schnittstelle

• I2C-Schnittstelle

• RS232 (Rx und Tx)

• Spannungsversorgung mit Spannungsregler on board

• 17 digitale gepufferte Ausgänge (wahlweise 8 davon alternativ als digitaler Eingang verwendbar)

• 8 digitale Eingänge wahlweise mit PullUp-Widerstand

• PWM-Ausgang

• geschützter Frequenzeingang

• vier digitale Ausgänge mit Leds bestückbar

• acht Löcher zur Montage

• einfacher Aufbau in ausgewählte Gehäuse und dadurch rascherer Aufbau eines Gerätes

• Software-updates über USB-Bootloader

• Masse 120mm x 100mm

Detailliertere Angaben im Datenblatt.

4.3 Inbetriebnahme

Inbetriebnahme bei fehlendem Bootloader

Falls das AKKON USB Controller Board noch nicht mit einem Bootloader ausgestattet ist, muss dieser zuerst mit einem Programmiergerät auf den Chip geladen werden. Dieser Vorgang kann entweder in der IC-Fassung eines passenden PIC Programmiergerätes oder über die ICSP-Schnittstelle (In-Circuit Serial Programming-Schnittstelle) auf Stecker J4 erfolgen. Achten sie dabei auf die richtige Pin¬belegung. Die Schnittstelle ist nicht gegen Verpolung geschützt. Nach der erfolgreichen Programmierung kann der das AKKON USB-Controller board in den Bootmodus geschaltet werden indem bei gedrückter Firmware-Update-Taste (S2) die Reset-Taste (S1) gedrückt wird. Die Leucht¬dioden an RD0..RD3 verändern dann ihre Blinkgeschwindigkeit.

Inbetriebnahme bei vorhandenem Bootloader

Eine detaillierte, wie man selbst erstellte Programme zum AKKON USB Controller Board sendet findet man unter den Programmdateien AKKON USB Controllers. Bitte achten Sie darauf, dass die CNC-Software AKKON mit diesem Bootloader nicht ausgeführt werden kann. Beachten Sie dazu die am Ende der Dokumentation gemachten Ausführungen.
http://www.microchip.com/stellent/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en021940&part=DM163025 (8. Oktober 2005) downloaden. Man findet die Unterlagen bei Microchip auch, wenn man unter „PICDEM Full Speed USB“ sucht.

Nachfolgend seien lediglich die wesentlichen Schritte kurz erklärt

1. AKKON USB Controller Board über ein USB-Kabel mit dem PC verbinden
2. USB-Treiber installieren
3. AKKON USB Controller Board in den Bootmodus schalten indem bei gedrückter Firmware-Update Taste (S2) die Reset-Taste (S1) gedrückt wird
4. Die Ledes an RD0..RD3 verändern dann ihre Blinkgeschwindigkeit
5. Mitgeliefertes Testprogramm „LedTest.hex“ zum PIC uploaden
6. Weitere Testprogramme durchführen

Falls der PIC-Mikrocontroller bereits mit einem Bootloader ausgestattet ist, dann kann mit dem bei Microchip kostenlos verfügbaren Upload-Tool „PDFSUSB.exe“
Das Board sollte nun betriebsbereit sein.

4.4 Beispielsanwendung CNC-Steuereung

Das AKKON USB Controller Board kann mit einem MS-Windows PC als CNC-Steuereinheit eingesetzt werden. Zu diesem Zweck muss die Firmware AKKON CNC Control auf das AKKON USB Controller Board geladen werden. Ebenso muss auf einem MS-Windows PC (Windows 2000, Windows XP) das Programm AKKON Desk installiert sein. AKKON CNC Control ist ein geschütztes Programm, welches sich nur mit dem AKKON Bootloader ausführen lässt. Mit dem AKKON Bootloader können aber auch eigene Programme im Nachhinein geladen werden. Das Programm eignet sich sehr gut zur Ansteuerung von Schrittmotoren mit 200 Schritten pro Umdrehung. Die Taktfrequenzen zu Steuerung der Schrittmotoren reichen bis zu 5KHz. Diese Werte können bei grosser Belastung durch sehr viele Verfahrbewegungen kleiner werden. Bei einer Spindelsteigung von 5mm/Umdrehung erreicht man damit einen maximalen Vorschub von 5000/200*60*5 = 7500mm/min. Die Auflösung und der maximale Vorschub kann über ein Parameterfile angegeben werden. Das Steuerungskonzept ist in Abbildung 1 dargestellt.

Bild anclicken zum vergrössern

Abbildung 1: Steuerungskonzept AKKON USB Controller Board als CNC-Controller-Hardware

Bitte beachten:

AKKON Desk ist aktuell in der Beta-Phase und steht für interessierten Benutzern zur Verfügung. Das Programm kann mit dem vorprogrammierten AKKON Bootloader geladen werden. Die Software ist nicht auf andere PIC Mikrocontroller übertragbar sondern lässt sich nur mit dem vorprogrammierten Bootloader auf dem erworbenen Prozessor ausführen.

Weitere Infos zum AKKON CNC Controller

4.5 Downloads

File type	Beschreibung	Kommentar	Last update
100Kb	Dokumentenliste(en)	Liste der verfügbaren Dokumentation (en)	24. Januar 2006
2MB	Installtionsanleitung	Installationsanleitung für das AKKON USB Controller Board sowie AKKON Desk	4. Oktober 2007
180Kb	Datenblatt zum AKKON USB-Controller baord (en)		1. Januar 2006
450KB	Schalt- und Bestückungsplan		30. September 2007
190Kb	Stückliste	auch in englischer Spracher verfügbar	1. Januar 2006
1MB	Aufbauanleitung		23. Januar 2006
1MB	Controller programming interface (en)	Zur Entwicklung eigener CNC-Software	23. Januar 2006
400KB	Beispielarchiv		24. Januar 2006
250KB	Bootloader Version 1.0	(!! eignet sich nicht in Kombination mit AKKON CNC Kernel	25. Januar 2006
auf E-Mail-Anfrage	Beispielprogramm	Beispielanwendung: Steuerung einer CNC-Maschine mit dem AKKON USB Controller Board	20. Januar 2006

4.6 Entwicklungs-Kits

Variante 1: Platine

• unbestückte Platine (Grösse 120mm*100mm)

• Dokumentation (elektrischer Schaltplan, Bestückungsplan, Stückliste, Aufbau- und Einbauanleitung, kleines Testprogramm, Sourcecode des Bootloaders in C)

Variante 2: Platine und Prozessor

• Unbestückte Platine (Grösse 120mm*100mm)

• PIC18F4550 mit vorprogrammiertem Bootloader (ermöglich auch die Ausführung von AKKON Desk)

• Dokumentation (elektrischer Schaltplan, Bestückungsplan, Stückliste, Aufbau- und Einbauanleitung, kleines Testprogramm, Sourcecode des Bootloaders in C)

Variante 3: Bausatz mit Bauteilen

• Unbestückte Platine (Grösse 120mm*100mm)

• Alle Bauteile zur Bestückung der Platine inkl. Prozessor

• Dokumentation (elektrischer Schaltplan, Bestückungsplan, Stückliste, Aufbau- und Einbauanleitung, kleines Testprogramm, Sourcecode des Bootloaders in C)

Bemerkung: Mit dem vorprogrammierten Bootloader ist man in der Lage die Beta version des kostenlosen Programmes AKKON CNC control zu laden und auszuführen. Nach überschreiben des Bootloaders ist dies nicht mehr möglich!

Platinen, Controller und Bauteile gebe ich zu meinen Kosten weiter:

Warum: Die Platine hat einen - meiner Meinung nach aber nicht bedeutenden - Designfehler. Die beiden SUB-D-Buchsen auf der Stirnseite der Platine sind recht eng neben einander. Diese kann je nach verwendeten Stecker zu Problemen beim Einstecken führen. Da alle Ausgänge aber zudem auf Wannenstecker geführt sind, sollte es zu keinen Problemen kommen.

Artikel	Beschreibung	Preis	bestellen
	Variante 1: Platine für AKKON USB Controller Board Die Bauteile muss man sich dann selbst beschaffen. Die Stückliste enthält u.a. eine Beschreibung der Lieferanten. Bitte achten Sie hier darauf, dass Sie die Software AKKON CNC kann nur mit meinem vorprogrammierten Bootloader ausgeführt werden.	Euro 24.-	Bitte kommen Sie auf mich zu, falls Sie in das AKKON USB Controller Board interessiert sind: geburgeraon.at oder über das Feedback Formular
	Variante 2: AKKON USB Controller Board Platine und PIC18F(L)4550 mit vorprogrammiertem Bootloader (zur Ausführung des AKKON CNC-Controllers) Die Bauteile muss man sich dann selbst beschaffen. Die Stückliste enthält u.a. eine Beschreibung der Lieferanten.	Euro 34.-
	Variante 3: Bausatz AKKON USB Controller Board, Platine, Bauteile und Mikrocontroller PIC18F(L)4550 mit vorprogrammiertem Bootloader (lt. Stückliste)	Euro 69.-
Angaben exkl. Versand, Verkauf erfolgt aktuell von privat (nur kleine Menge verfügbar)   Versand nach Deutschland als Economy Briefsendung 8 Euro, als Päckchen (unversichert) mit der Post: 13 Euro