Hamnet 70 cm - la carte de dev

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f4grx
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Hamnet 70 cm - la carte de dev

Messagepar f4grx » 27 juil. 2017, 10:35

Je tente donc de concevoir une carte permettant de faire des expérimentations hamnet facilement.
Ce thread est dédié a la conception de la dite carte.

Voici les points prévus a ce moment:

-carte 80x100 mm pour mettre dans une boite en profilé alu
-Alim via connecteur Anderson powerpole PP45 (13v8 standard ham)
-Régul a découpage 5V 1A (pas de LDO!)
-rails d'alim 3v3 séparés entre la radio, l'ethernet, le CPU
-CPU; STM32F427, le haut de gamme pour avoir de la puissance si besoin
-Flash SPI 64Mbits (pour stockage et updates firmware)
-EEPROM I2C 2kbits contenant une adresse MAC (aussi pour paramètres non volatiles)
-PHY ethernet 10/100-BaseT KSZ8081
-Jack ethernet Wurth
-chip QFN si4463 sur la carte, avec signaux TX/RX/PTT séparés pour expériences avec PA externe
-Module RFM26 avec SPI select séparé pour expériences radio rapides
-UART USB FTDI pour le debug

Soft
-basé sur NuttX qui a des tonnes de drivers et pas mal de trucs réseaux bien fonctionnels
-mise a jour via ethernet ou série

Points que j envisage
-pads breakout SPI

Questions
Quel écartement minimal prévoir entre deux fiches SMA?
Pouvez vous m'aider en relisant le schéma et en me posant des questions dessus?
Est ce que j'ajoute une empreinte pour module radio ST?
Est ce que vous avez des idées et envies a ajouter au design

Schéma déja posté
download/file.php?id=113

je suis en train de router le bus RMII, c'est chaud!
Image
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Re: Hamnet 70 cm - la carte de dev

Messagepar marc » 27 juil. 2017, 18:43

tu comptes githuber ?
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Re: Hamnet 70 cm - la carte de dev

Messagepar f4grx » 28 juil. 2017, 00:04

je compte, mais
-j'attends la prochaine release kicad car le format de mon projet est plus compatible avec le format des releases
-on peut de tout facon pas router a plusieurs

j'ai déplacé le CPU a un endroit moins con:

Capture du 2017-07-28 00-04-16.png
Capture du 2017-07-28 00-04-16.png (156.8 Kio) Vu 6037 fois


(et du coup je vais TOUT remonter plus au centre... demain, d'abord dodo)
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marc
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Re: Hamnet 70 cm - la carte de dev

Messagepar marc » 28 juil. 2017, 07:50

voui, router à plusieurs relève de mission impossible, mais tenter de donner des idées...

tu as tenté de mettre la cpu à 45° ? parfois, ça simplifie le chemin des traces

Marc
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Re: Hamnet 70 cm - la carte de dev

Messagepar f4grx » 01 août 2017, 00:31

apres avoir tenté le couple CPU+ethernet au milieu je le remets au bout car c'est celui qui consomme le moins
les radios seront plus proches de la source d'alim, y'a 100mA par transceiver.
j'ai fini les connexions flash/eeprom au cpu
ainsi que la led link
ainsi que le port jtag que j'avais oublié!
les blocs sont a leurs positions globalement definitives
Capture du 2017-08-01 00-30-52.png
Capture du 2017-08-01 00-30-52.png (33.12 Kio) Vu 6020 fois
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Re: Hamnet 70 cm - la carte de dev

Messagepar F4HDK » 02 août 2017, 07:06

Salut, j'arrive un peu tard sur ce sujet, mais ça va tellement vite!

J'ai 2 questions / remarques:
* ne pourrait-on pas intégrer un module radio avec ampli puissance intégré? Histoire d'avoir une carte utilisable avec un peu de puissance radio sans besoin de tripaille externe? Genre les modules que j'utilise : RF4463-F30 de chez Nice-RF? Il y en a d'autres. Pour faire des premiers tests sur le terrain, ça me semble utile.
* Pourquoi la flash externe? Le microcontrôleur choisi contient déjà beaucoup de Flash (2Mo?).

73,
Guillaume F4HDK
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Re: Hamnet 70 cm - la carte de dev

Messagepar f4grx » 02 août 2017, 11:54

Aaah voila des remarques intéressantes. C'est pas tard, c'est pile poil le bon moment.

La flash externe sert a 2 choses:
-stocker l'image de firmware pendant la mise a jour (design prouvé testé au pro): La descente du nouveau firmware se fait dans la flash externe, puis on redémarre. Au boot, un bootloader lit le contenu de la flash externe, puis la copie dans le stm32 si elle contient un update valide.
Ca a l'avantage que le transfert du firmware est vachement souple, et tu ne peux briquer la carte que pendant la copie flash ext->flash int, qui est un procédé plutot rapide (qq secondes).
J'envisage aussi dans ce projet de mettre en place un système de sécurité de mise a jour avec signature crypto, juste pour montrer qu'on peut faire de l'IoT qui montre pas son c*l sur le web sans aucune protection. Et je veux montrer par la même occasion que c'est compatible avec le DIY, les projets perso et l'open source. Si ca pouvait servir d'exemple a d'autres...

-stocker un filesystem basique
C'est pas forcément indispensable mais c'est nice to have quand même, autant faire un design flexible, ca prend pas beaucoup de place.

la flash sera une SST26VF064B, donc selon le stm32 que je choisis (1 ou 2 MB de flash interne) il restera 62 ou 63 Mo de stockage, des pages web par exemple, pour l'interface d'admin ou du stockage de drivers/outils/etc. Dans tous les cas on en a pas besoin pour démarrer.

Tant qu'on y est: l'EEPROM I2C contient l'adrese MAC. (24AA02E48 -> http://www.microchip.com/wwwproducts/en/24AA02E48 )

RF4463-F30: OK, Accepté. Je prévois une implantation pour ce module. J'espère que ca rentre, au pire, il ira coté cuivre!
Niveau courant, ca suce 500 mA a 5V soit la moitié de l'alim dispo. va falloir faire prooopre, sinon ca va pas super bien marcher!

A ton tour, dis moi si tu utilises le signal SDN du si4463. si la réponse est non je le routerai directement a GND plutot que de m'emmerder.

Je viens de publier sur github un projet contenant
-le BSP NuttX pour cette future carte (work in progress forcément, mais ca doit déja builder même si ca correspond a rien)
-le projet KiCAD. le schéma devrait être accessible mais le PCB requier un kicad built from source en attendant la release 4.0.7.
C'est la: https://github.com/f4grx/hn70ap
Edit: Simultanément sur: https://code.electrolab.fr/f4grx/hn70ap

Je suis preneur de tests:
- Est ce que vous arrivez a builder nuttx avec mes instructions?
- Est ce que vous arrivez a ouvrir le schéma et a voir les composants?

Autre question : est ce que je prévois de faire fonctionner la RTC? ca veut dire en gros: ajouter xtal 32kHz et CR2032

Pour finir: Le RF4463F30 exige de ne pas connecter le GND de l'antenne au GND global. Peux tu me confirmer que ca marche quand meme de maniere satisfaisante si tu connectes pas le GND ANT au GND global?
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Steve
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Re: Hamnet 70 cm - la carte de dev

Messagepar Steve » 02 août 2017, 15:08

Question con, pourquoi une flash plutôt qu'un slot SD, qui me semblerait plus versatile ?
Tu aurais déjà un filesystem (exfat ou autre), et ça permettrait d'augmenter la capa facilement, par exemple pour stocker des données massivement le temps de les transmettre ou en cas de rupture de lien.
Bon après, j'ai pas vu le cahier des charges, mais j'imagine un peu ce que tu as en tête...
Initialement, tu comptais monter l'image par DFU sur l'usb ?
Tu prévois une ihm simple (genre hd77480 et 2-3 boutons) ? éventuellement en option sur break-out ?
Ça pourrait permettre de switcher de firmware facilement, en en ayant plusieurs stockés sur la flash/SD, et plein d'autres choses.
la RTC dans le STM... euh ça dépend qu'est-ce que tu veux comme précision, mais à mon avis si tu en as besoin d'une, faut une externe ou synchroniser par le réseau.
(Ou recaler l'interne par le réseau).
L'eeprom me parait pas indispensable, tu pourrais réserver une ou 2 banques de flash dans le MCU, voire même lire la config depuis la flash externe / carte SD.
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Re: Hamnet 70 cm - la carte de dev

Messagepar F4HDK » 02 août 2017, 15:51

@Sébastien
OK pour la Flash et l’EEPROM externe. Tu vises un montage « pro ». J’imaginais faire des choses plus « à l’arrache », mais tant mieux si tu nous tirer vers le haut !

Merci beaucoup pour l’intégration du RF4463-F30 ! Du coup, tu penses que je pourrais utiliser cette carte pour continuer à développer en « bare metal » ? A priori oui. Dans ce cas, je pense continuer à développer comme ça, et on pourrait tenter de fusionner nos développements respectifs une fois que la partie « protocole » avancée. Avec un code suffisamment portable si possible. Qu’en penses-tu ? La prochaine étape pour moi, c’est justement de documenter ce que j’ai codé/ce que je compte coder, tout en progressant sur le développement soft.

Est-ce que j’utilise l’entrée SDN (Shudown) des SI4463 ? Pour l’instant, oui, pour démarrer proprement. Je pense que si on vise une utilisation de la carte 24h/24, dans un « relais radio » par exemple, il faut prévoir de piloter cette entrée. En cas de perturbation d’alim, en cas de plantage du SI4463, il faut pouvoir le reseter. J’ai déjà constaté 1 ou 2 fois des gros plantages du SI4463 qui ne répondait plus correctement, confirmé à l’analyseur logique.
Sachant ça, à toi de voir en fonction de si c’est juste une carte de développement, ou si tu penses que c’est LA carte qui sera utilisée en condition réelle.

Pour finir, pour le RTC, je n’y vois pas beaucoup d’intérêt de mon côté. Encore une fois, une utilisation possible serait pour un « relais radio » qui devrait être désactivé périodiquement pour des contraintes diverses et variées. Mais on n’en n’est pas là, c’est peut-être mettre la charrue avant les bœufs que de parler de ça. A toi de voir là-dessus aussi.

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Guillaume F4HDK
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Re: Hamnet 70 cm - la carte de dev

Messagepar f4grx » 02 août 2017, 16:14

Merci pour vos remarques pertinentes.

@Steve
j'ai fait ces choix par expérience car on a une carte de controle d'acces plutot similaire au boulot.

-flash plutot que SD: les filesystems PC sont une catastrophe de fiabilité, tu coupes l'alim au milieu ca nique ta FAT. voir la fusex alpharocket... et ca peut arriver, si le bidule est par exemple sur une alim solaire ou tout seul perdu dans un shack au pied d'un pylone.

Une flash série SLC avec un filesystem flash dédié est plus résistante, SI ET SEULEMENT SI le filesystem est bien foutu. Ca devrait etre le cas avec ce qui est prévu (NuttX SmartFS) Et puis FAT=patents, non, ou elles ont expiré? et exfat c'est pire... Et pour finir j'avais pas imaginé devoir stocker des giga-octets. Niveau solidité c'est aussi plus résistant mécaniquement même si je m'attends pas a 10g d'accélération sur ce montage :mdr1:

-eeprom externe: plusieurs raisons:
D'abord ca supporte plus de writes que de la flash, ca peut s'écrire et s'effacer byte par byte alors que la flash du stm32 vient par erase block d'au moins 16k.
Ensuite, si tu veux reprogrammer ton STM32 via JTAG, faut faire gaffe de pas péter ta zone de flash qui sert d'EEPROM. C'est ultra relou, encore subi au boulot sur un PIC18 qui n'a que de la flash et pas d'EEPROM interne, on s'est dit plus jamais ca.
Une EE externe, ca prend peu de place, le bus I2C est super simple, les avantages en tranquilité et maintenabilité sont énormes par rapport a un bout de flash interne.
En plus ce composant vient avec une adresse MAC unique en ROM, cadeau. C'est la raison principale de ce choix, en fait.

Cette carte n'a pas d'USB direct: relou, la stack usb prend de la place, ca demande connexion a un PC. Le port USB présent est hooké a un FTDI sur la carte (ca évite d'en trainer un externe) via une UART. C'est donc pour du debug/devel. Donc oui, on pourrait pousser le firmware par la, mais en un truc genre ZMODEM. Je prévois plutot un upload "utilisateur" via ethernet (interface web d'admin). Ce bidule est imaginé comme un AP wifi, donc autonome, sans PC de commande en permanence.

La RTC externe est pas con, j'ai déja un bus I2C cablé et j'ai la place. La CR2032 sera surement connectée via 2 ptits fils, ca prend une place débile sur le PCB. Il est prévu d'avoir de la synchro NTP mais garder l'heure dans les périodes déconnectées peut être utile. Niveau précision ca dépend surtout du XTAL 32 kHz, pas de la RTC elle même. D'autre part c'est ptet même plus précis en interne, car celle ci est recalable a quelques ppm près, y compris sa dérive a long terme. c'est pas forcément le cas d'une RTC I2C. je pense avoir la place de mettre un petit XTAL tubulaire, en fait.

Ce qui manque pour finir, très con, mais: des LEDs. je sais pas quoi faire afficher de plus que l'état de link ethernet sur le RJ45.
-Power on?
-Runtime status? (mode normal, dégradé, etc)
-???

(cross)

@F4HDK: Quitte a faire un PCB autant y intégrer un max de choses utiles.

Oui tu pourras continuer le bare metal si ca te chante. le schéma complet est fourni bien entendu. tu pourras faire tout pareil qu'avant. j'ai juste remplacé le wiznet par un vrai MAC/PHY. ca reste gérable je pense, tu dois trouver des codes exemples pour l'ethernet stm32

Partager les dévs soft est évidemment un bon objectif, t'es au courant des specs que j'ai commencé? t'en penses quoi? Faudrait un topic a part, en fait.

ACK pour la ligne SDN, mais je ne vais en mettre qu'une seule pour tous les modules. vu qu'en gros y'a DEUX transceivers y a til un intéret a avoir deux SDN? genre, piloter les SDN avec une ligne multiplexée par des mosfets? je vais publier un schéma PDF ce soir, tu pourras regarder. Note, mon RFM26 démarre tres bien sans et son driver n'en a pas besoin! mais bon, ok!

je pense que c'est une carte de dev utilisable en "pilote", y'aura des bugs, mais on corrigera pour une v2 éventuellement.

je vais voir si la RTC est intégrable facilement. en grosc'est un XTAL de montre et deux pins a souder pour mettre une pile 3V quelconque. Pas la place de coller un monstrueux socket CR2032.

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