آردوینو ماژول‌های Modulino Hub و Extender را برای توسعه I2C معرفی کرد

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

Arduino و معرفی سه ماژول جدید Modulino

Arduino به‌تازگی سه ماژول جدید از خانواده Modulino را معرفی کرده است:

• Modulino Hub برای پشتیبانی از حداکثر هشت دستگاه I2C (تا ۶۴ دستگاه با ۸ هاب)
• Modulino Extender برای افزایش برد I2C تا ۳۰ متر
• Modulino Motors برای کنترل دقیق دو موتور DC یا یک موتور پله‌ ای (Stepper Motor).

Modulino Hub

اگرچه پروتکل I2C در تئوری تا ۱۲۷ دستگاه را پشتیبانی می‌کند، اما تداخل آدرس‌ها در پروژه‌ های پیچیده که چندین سنسور یا عملگر از یک آدرس پیش‌فرض یکسان استفاده می‌کنند، می‌تواند به یک مشکل تبدیل شود. هدف Modulino Hub حل این مسئله است؛ چندین هاب می‌توانند به‌صورت سری (Daisy-chained) متصل شوند که هر کدام آدرس مخصوص به خود را دارند تا در مجموع از ۶۴ دستگاه پشتیبانی کنند.

مشخصات Modulino Hub

• تراشه اصلی – Texas Instruments TCA9548ARGER
• سوئیچ ۸ کاناله I2C/SMBus
• I2C
• آدرس – 0x71 (پیش‌فرض)؛ قابل تنظیم بین 0x70 تا 0x77 توسط جامپرها
• ۱۰ عدد کانکتور QWICC
• ۸ عدد کانکتور خروجی برای دستگاه‌های I2C
• ۲ عدد کانکتور ورودی برای Arduino برد و یک هاب دیگر
• امکان اتصال سری تا ۸ عدد Modulino Hub برای مجموع ۶۴ دستگاه
• ۴ عدد هدر ۴ پین I2C (مونتاژ نشده) مالتی‌پلکس شده با کانکتورهای QWICC
• مقاومت پول‌آپ ۴.۷ کیلو اهم روی تمام کانال‌ها
• تغذیه – ۳.۳ ولت از طریق کانکتور QWIIC یا هدر ۲ پین
• ابعاد – ۴۱ در ۲۵.۳۶ میلی‌متر
• وزن – ۴.۴ گرم

Pinout diagram

A0, A1, A2 are used for I2C address configuration

پین‌های A0، A1 و A2 برای پیکربندی آدرس I2C استفاده می‌شوند.

ماژول Modulino Hub برای بردهای Arduino UNO R4 وای‌فای و Arduino UNO Q برد طراحی شده است و جزئیات فنی بیشتر و دستورالعمل‌های شروع به کار را می‌توانید در وب‌سایت مستندات پیدا کنید.

Modulino Extender

نکته تعجب‌ آور در مورد ماژول Extender این است که برد آن تقریباً خالی است و تنها یک تراشه (LTC4311) تمام کارها را انجام می‌دهد، به همراه چند قطعه غیرفعال (Passive) و کانکتورها و هدرهای I2C QWIIC.

مشخصات Modulino Extender:

تراشه اصلی

• شتاب‌دهنده ولتاژ پایین I2C/SMBus مدل Linear Technology LTC4311 (LTC4311ISC6)
• بهبود زمان صعود (Rise Time transition) در گذرگاه I2C
• تضمین یکپارچگی داده‌ها (Data Integrity) با وجود چندین دستگاه روی گذرگاه I2C
• بهبود حاشیه نویز در حالت سطح پایین (Low-state noise margin)
• عملکرد تا فرکانس ۴۰۰ کیلوهرتز
• حالت استندبای با تشخیص خودکار کم‌مصرف
• جریان مصرفی بسیار پایین در حالت خاموش (کمتر از ۵ میکرو آمپر)
• عدم ایجاد بار روی گذرگاه در زمان غیرفعال بودن یا خاموشی
• جریان پول‌آپ قوی با کنترل نرخ تغییرات (Slew limited)
• محدوده وسیع ولتاژ تغذیه – ۱.۶ ولت تا ۵.۵ ولت
• مقاومت ESD تا ±8kV (مدل بدن انسان)

بسته‌بندی

•  پکیج‌های 2x2mm DFN و SC70

I2C

• آدرس – نامشخص (نیاز ندارد)
• ورودی I2C – کانکتور QWICC و هدر ۴ پین
• خروجی I2C – کانکتور QWICC و هدر ۴ پین

منبع تغذیه

• ولتاژ – ۳.۳ ولت از طریق کانکتور QWICC یا هدر
• جریان – حدود ۲۰۰ میکرو آمپر (تیپیکال)
• ابعاد – ۴۱ در ۲۵.۳۶ میلی‌متر
• وزن – ۴.۴ گرم

این یک ماژول کاملاً سخت‌افزاری است و برای استفاده از آن به هیچ نرم‌افزار یا کتابخانه خاصی نیاز نیست. همراه با آن دو کابل جامپر ۱۰۰ میلی‌متری QWIIC به مادگی ارائه می‌شود. برد ۳۰ متری تنها در فرکانس ۱۰۰ کیلوهرتز قابل دستیابی است.

در مستندات، نکته مهمی در مورد نوع کابل مورد نیاز بسته به مسافت ذکر شده است:

• مسافت‌های کوتاه (کمتر از ۱ متر) – کابل‌های استاندارد QWIIC به‌خوبی کار می‌کنند
• مسافت‌های متوسط (۱ تا ۱۰ متر) – کابل با کیفیت زوج به‌هم‌تابیده (Twisted-pair)، کابل شیلددار توصیه می‌شود
• مسافت‌های طولانی (۱۰ تا ۳۰ متر)
• کابل Cat5e یا Cat6، زوج به‌هم‌تابیده شیلددار (STP) یا فویل‌دار (FTP)
• فاصله داشتن مسیر کابل از منابع نویز الکتریکی
• اجتناب از سیم‌کشی موازی با خطوط برق

اتصال معمولی: Arduino > کابل کوتاه > Modulino Extender > کابل بلند > ماژول Modulino I2C