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Ayuda para el desarrollo de innumerables aplicaciones

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Autores: David Werthwein, Product Manager Digital, y Gintaras Drukteinis, Technical Support Engineer, de Rutronik

Rutronik ha desarrollado un nuevo kit de desarrollo: el RDK2 se distingue por un gran número de funciones e interfaces útiles. Además, gracias a las extensiones (add-ons) Arduino, ofrece a los profesionales una plataforma de hardware moderna y fácil de usar que ayuda a reducir significativamente el tiempo de desarrollo.

La base del RDK2 es el PSoC62 (Programmable System on Chip) de Infineon. El microcontrolador de ultrabajo consumo se fundamenta en la tecnología de fabricación de 40 nm y combina dos núcleos un Arm Cortex-M4 y Cortex-M0.

Gracias al interruptor giratorio integrado para seleccionar la fuente de alimentación conmutada (SMPS), el RDK2 ofrece muchas opciones operativas diferentes: puede funcionar con una fuente de alimentación estándar o, como alternativa, a través de un USB Tipo-C o incluso con una pila de botón. El convertidor buckboost BD83070GWL puede suministrar a los Arduino Shields 3,3 V y 2 A con una salida desde una batería Li-ion de una celda o cualquier otra fuente de 2 a 5,5 V. El convertidor buck AP63357DV-7, por su parte, puede entregar a los Arduino Shields 5 V y 3 A con una salida desde cualquier fuente externa de 5 y 20 V.

Aparte de la interfaz USB, el RDK2 integra un CAN-FD y un RS-485 para la comunicación entre varios dispositivos o componentes, como sensores o actuadores. En combinación con la memoria PSRAM externa (QSPI de 64 Mbits) o NOR Flash (Semper NOR Flash de 512 Mbits con funciones para seguridad funcional, de acuerdo a IEC 61508 como, por ejemplo, Safe Boot o ECC), el kit de desarrollo está particularmente indicado en el proceso de diseño de dispositivos wearables y sensores. Gracias al slot de tarjeta microSD, los datos también se pueden almacenar externamente.

Para poder beneficiarse de una flexibilidad todavía mayor al usar el controlador, todas las entradas/salidas de propósitos generales (GPIO) se pueden direccionar a través de conectores de pines externos que, a su vez, se pueden soldar en el kit. Un potenciómetro integrado ayuda con el primer ajuste de ADC y también se puede emplear para aplicaciones posteriores.

El circuito integrado de gestión de potencia (PMIC) se alimenta mediante la fuente de emergencia, a saber, una batería o un supercondensador. Monitoriza la fuente de alimentación para el controlador y para el resto del sistema (sensores y actuadores o Arduino shields). La activación se realiza con un pulsador o la alarma de reloj en tiempo real (RTC). Esto permite la implementación de soluciones eficientes para aquellas aplicaciones en entornos industriales y el sector de la automoción.

La toma USB-C, combinada con la capacidad USB power delivery (PD) respalda la transferencia de más potencia en el mismo periodo de tiempo con respecto a los predecesores USB-A y USB-B. Por lo tanto, los tiempos de carga se puede reducir significativamente. Y como tal, el RDK2 también asegura la conformidad con la especificación USB-PD.

Para aplicaciones táctiles elegantes y fiables

La tecnología CapSense del PSoC62 ofrece alta sensibilidad para una respuesta táctil precisa, incluso en entornos con ruido ambiental, y un sensado rápido para aplicaciones táctiles capacitivas elegantes, fiables y fáciles de usar. Para hacer esto, utiliza un algoritmo de sensado Capacitive Sigma Delta (CSD) patentado, que proporciona sensado capacitivo mediante una técnica de condensador conmutado con un modulador delta-sigma.

Con KitProg3 de Infineon, es posible llevar a cabo la depuración directamente a través de la tarjeta sin necesidad de un depurador externo. KitProg es un firmware de comunicación de bajo nivel para programar y depurar microcontroladores PSoC. Usa el CMSIS-DAP estándar como mecanismo de transporte, mientras que los puntos finales masivos USB proporcionan una comunicación rápida.

Infineon ofrece el IDE “ModusToolbox” gratuito para tareas de programación. Incluye una colección de herramientas autónomas potentes y de software fáciles de usar como, por ejemplo, configuradores. Se pueden combinar de manera flexible con cualquier tipo de compiladores, editores, depuradores y sistemas de control de revisión.

Fácil de ampliar con las tarjetas adaptadoras de Arduino

El RDK2 está diseñado en forma de mariposa. Los cabezales apilables Arduino se ubican en  el medio, donde los usuarios pueden conectar cualquier shield Arduino. Este diseño exclusivo no sólo garantiza un factor de reconocimiento, sino también una alta compatibilidad electromagnética (EMC). Dado que los shields Arduino están suspendidos en el aire, el flujo de corriente no se ve alterado a altas frecuencias, por ejemplo, por el cobre de la tarjeta.

Rutronik ya ha desarrollado las dos tarjetas adaptadoras y, además, ofrece las pilas de software correspondientes:

la RutAdaptBoard-TextToSpeech acorta el tiempo de desarrollo para una salida de voz de alta calidad. Se presenta con un circuito integrado (CI) de síntesis de voz de Epson, que puede generar frases definibles libremente en doce idiomas con la ayuda del correspondiente software de PC del proveedor. Para este propósito, Rutronik ha desarrollado software para cargar los archivos de texto creados desde el PC en el RDK2 vía una interfaz gráfica de usuario (GUI) práctica. Después, es posible usar un amplificador de audio y un zócalo de toma de 3,5 mm  para controlar las frases del kit y emitirlas a través del altavoz.

La RutAdaptBoard-HMS se basa en el procesador de red Anybus NP40 de HMS. Se puede  controlar en serie y ofrecer varios protocolos de bus de campo y Ethernet Industrial. Permite la integración de componentes de infraestructura optimizados, como interruptores para Ethernet de alto rendimiento. Los ASIC y FPGA adicionales ya no son necesarios para tareas de comunicación. Las aplicaciones EtherCAT se pueden implementar con el software de PC TwinCAT de Beckhoff. Actualmente, se están desarrollando complementos para otros protocolos.

No hace falta decir que también se pueden combinar otros shields Arduino con el RDK2. Sin embargo, se espera que los usuarios realicen los ajustes de software necesarios por sí mismos.

Además, Rutronik suministra firmware y aplicaciones demo gratuitas. Todos los componentes necesarios para diseños personalizados también se encuentran disponibles directamente desde Rutronik. Es posible encontrar más información del RDK2 en el siguiente enlace:  https://www.rutronik.com/development-stories/rutronik-development-kit-rdk2/.