Pi Topping – บอร์ดควบคุมหุ่นยนต์สำหรับ Raspberry Pi

Pi-Toppping คือ อุปกรณ์เสริมของ Raspberry Pi ซึ่งเป็นการเพิ่มความสามารถให้ Raspberry Pi
เช่น การรับค่า Input แบบ Analog , การสั่ง Output แบบ H-bridge เพื่อสั่งงาน DC Motor / Servo Motor
และความสามารถอื่นๆ

Pi-Topping รุ่นล่าสุด คือ Pi-Topping 2.5B ซึ่งเป็นรุ่นที่ 3 ของ Pi-Topping ทั้งหมด
(รุ่นที่ 1 Pi-Topping 1.0 , รุ่นที่ 2 Pi-Topping 2.0D , รุ่นที่ 3 Pi-Topping 2.5B)

Pi-Topping 2.5B

คุณสมบัติ Pi-Topping 2.5B

– ใช้ PIC18F66J50 เป็นสมองกลควบคุมการทำงาน
– เชื่อมต่อกับ Raspberry Pi ได้ ด้วยการประกบกัน
– ติดต่อสือสารกับ Raspberry Pi ผ่านทาง UART port
– รับแหล่งจ่ายไฟได้ 2 แหล่ง 1. USB port (+5VDC) 2. จาก Raspberry Pi เมื่อประกบกัน (+5VDC)
โดยเลือกรับแหล่งจ่ายไฟได้ว่าจะรับจาก USB port หรือ Raspberry Pi หรือ ทั้งสอง
– Regulator Output +3.3V 1A สำหรับ MCU
– 8 Input Analog or Digital port
– 4 DC Motor port พร้อม LED บอกสถานะการทำงาน (Thisway, Thatway)
– 4 Servo Motor port
– LB1836M Motor Driver สำหรับ DC Motor
– Current limit สำหรับ DC Motor
– Current limit สำหรับ Servo Motor
– Vout Setect สำหรับ DC Motor (+9VDC/+12VDC หรือ +5VDC)
– 1 LED Status
– 1 Beeper
– 2 User LED
– 2 Switch push
– 1 Infrared receiver (For SONY Remote)
– 7 Segment Display on board
– 1 Micro USB port (สำหรับเชื่อมต่อกับ Computer)
– 1 ICSP port (สำหรับเขียนโปรแกรมครั้งแรก)
– 1 UART port (สำหรับติดต่อสือสารผ่าน Rx,Tx)
– 2 I2C port (สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ)
– 1 SPI port (สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ)
– ยกขา GPIO ของ Raspberry Pi ขึ้นมา เมื่อทำการประกบ Pi-Topping 2.5B กับ Raspberry Pi
– I/O port เป็นแบบ Wafer connector เพื่อความแข็งแรง

Schematic Pi-Topping 2.5B

Schematic Pi-Topping 2.5B แบ่งเป็น 5 Page

Schematic Power Supply

Power Supply สำหรับ Pi-Topping 2.5B สามารถรับแหล่งจ่ายไฟได้ 2 แหล่งคือ
1.จาก micro USB (+5VDC) และ 2.จาก Raspberry Pi (+5VDC)
โดยสามารถเลือกได้ว่าจะรับไฟจากแหล่งใด หรือ จะรับจากทั้งสองแหล่งก็ได้
ซึ่งจะมี Jumper RP คือ รับไฟจาก Raspberry Pi และ Jumper USB รับไฟจาก micro USB

Regulator Output +3.3V 1A เพื่อจ่ายไฟให้ MCU
DC Motor และ Servo Motor จะรับ +5VDC โดยตรงไม่ผ่าน Regulator
แต่จะผ่าน Current limit สำหรับ DC Motor และ Current limit สำหรับ Servo Motor

สำหรับ DC Motor จะสามารถเลือกได้ว่าจะใช้ไฟ จาก Battery (+9VDC/+12VDC) หรือ จาก +5VDC
โดยจะมี Jumper Vout ให้เลือก (*มีจุดให้เชื่อมต่อ Battery)

Schematic MCU

Schematic MCU
– ใช้ PIC18F66J50
– ใช้ Crystal 20 MHz
– เชื่อมต่อกับ Computer ผ่าน USB port
– 2 Switch push (pull up)
– 1 Speaker
– 1 Infrared receiver (ตัวส่งใช้ Remote SONY)
– 2 User LED (LED โปรแกรมได้)
– การติดต่อสือสารผ่านอุปกรณ์ภายนอก I2C, ICSP, UART, SPI
– 7 segment 4 หลัก

Schematic Output Port

Schematic Motor
– DC Motor ports 4 ports
– Servo Motor ports 4 ports
– ใช้ Driver LB1836M เป็นตัวขับ DC Motor แบบ H-bridge
– ใช้ Transistor NPN 3904 เพื่อเปิด-ปิด Driver LB1836M
– สัญญาณสั่ง Servo Motor ใช้ สัญญาณจาก MCU โดยตรง
– ใช้ +5VDC กับ Servo Motor
– มี LED เพื่อบอกทิศทาง DC Motor (Thisway, Thatway)
– Vout สำหรับ DC Motor เลือกได้ว่าจะรับไฟจากแหล่งใด (+9VDC/+12VDC หรือ +5VDC)

Schematic Input Port

Schematic Input Port
– Sensor ports จำนวน 8 ports รับได้ทั้ง Digital แล Analog
– เป็น Connector แบบ 4 ขา เรียงแบบ GND VCC NC SIG

Schematic Raspberry Pi Connector

Schematic Raspberry Pi Connector
– ใช้ Female Connector 13*2
– ยก GPIO ของ Raspberry Pi ขึ้นมาบน Pi-Topping
– เชื่อมต่อ GPIO0 ของ Raspberry Pi กับขา MCLR ของ Pi-Topping
เพื่อให้สามารถ สั่ง Reset Pi-Topping จาก Raspberry Pi ได้
– สามารถเลือกเชื่อมต่อ GPIO0 กับ MCLR ได้โดยใช้ Jumper

Download Schematic Pitopping2.5B .pdf

ชื่ออุปกรณ์และการจัดวาง Pi-Topping 2.5B Front