Revisitando la tarjeta DSETA con un AT89C51ED2

Hola a todos!!

He estado muy ocupado estos últimos meses trabajando en nuevas tarjetas y proyectos, así que perdón por el retraso!

Hace algunos meses revisé la tarjeta DSETA, debido a la obsolescencia del microcontrolador. He usado esta tarjeta en varios proyectos de forma satisfactoria. Pero cuando he intentado fabricarla en pequeñas cantidades, he visto que el microcontrolador (AT89C51RE2) estaba obsoleto. Por tanto, la tarjeta requería una actualización para cambiar el microcontrolador e intentar mantener todas las características que tenía. Ahora que Microchip ha comprado a Atmel, espero que no haya problemas de obsolescencia 😉

Para reemplazar el microcontrolador RE2, he seleccionado uno muy similar, de la misma familia, el AT89C51ED2. Principalmente porque comparte la mayoría de características del anterior, encapsulado y pinout son los mismos. Por lo que el reemplazo es relativamente sencillo de implementar.

A continuación, la nueva tarjeta, cambios y nuevas características!!

HARDWARE

Esta tarjeta es una actualización de una previa, debido a la obsolescencia del microcontrolador que usaba. Las diferencias más importantes entre el antiguo microcontrolador AT89C51RE2 y el nuevo, AT89C51ED2, son las siguientes:

RE2 tiene128K bytes de memoria Flash mientras que el ED2 tiene 64k bytes
RE2 tiene 8192 bytes de memoria RAM mientras que el ED2 tiene 1792 bytes.
ED2 tiene 2048 bytes de memoria EEPROM. El RE2 no tiene memoria EEPROM interna.
RE2 tiene dos UART completas mientras que el ED2 solo tiene una UART.

Las mayores diferencias son los tamaños de memoria (el RE2 tiene mucha más memoria Flash y RAM) y una segunda UART hardware. El resto de las características son las mismas (márgenes de alimentación, puertos E/S, velocidad de reloj,…) por lo que el reemplazo no ha de ser complicado.

El esquema de la tarjeta se puede descargar aquí: EEL_DSETA_V1.2A. Se puede comparar con el anterior para ver las diferencias:

La nueva tarjeta no dispone de jumpers para elegir el puerto serie de programación. El microcontrolador AT89C51RE2 disponía de dos puertos de programación: uno dedicado y otro a través de la UART, y con los jumpers JMP1 y JMP2 se seleccionaba cual se usaba. El AT89C51ED2 no dispone del puerto dedicado, por lo que los jumpers no son necesarios.
El conector J1, usado para sacar los pines del microcontrolador, ahora tiene dos pines libres, debido a la ausencia de la segunda UART.
La función de auto-programación (auto-ISP) desaparece, por lo que el buffer U6 y las señales de control asociadas también desaparecen. Ahora, para entrar en modo programación se utilizan los pulsadores RST y PSEN, de la siguiente manera:
- Primero se pulsa el pulsador RST
- Después se pulsa el pulsador PSEN, manteniendo el botón de RST pulsado
- Se suelta el pulsador RST
- Se suelta el pulsador PSEN
La nueva tarjeta tiene un conector extra, J3, para poder conectar un sensor de temperatura externo (DS18B20 o similar).

Estas son las diferencias en el esquema eléctrico. En el diseño de la PCB también hay modificaciones:

La nueva PCB tiene el mismo tamaño, taladros y posición de conectores. Esto permite sustituir la tarjeta antigua por la nueva sin ningún problema, ni mecánico ni eléctrico.
Los jumpers para seleccionar el puerto de grabación han desaparecido. En su lugar está el conector para el sensor de temperatura.
Los botones RST y PSEN están ahora en la cara Top, para acceder al modo programación de una forma más sencilla.
No hay serigrafía para los componentes. Solo se ha utilizado para marcar los pulsadores e identificar los conectores.

He vuelto a trabajar con Seeedstudio para fabricar las tarjetas, utilizando su servicio Fusion PCB Service. Como siempre, un proceso sencillo para realizar el pedido, muchos colores y espesor de PCB’s para elegir, y buen acabado y envío. Y por supuesto, test eléctrico para las tarjetas. Como con la antigua PCB. estoy muy contento con el resultado final:

El montaje ha sido realizado de forma manual. Con el solder negro, los pads de los componentes se distinguen muy bien, pero es prácticamente imposible ver las pistas de cobre:

Tarjeta montada – Cara Top

Tarjeta montada – Cara Bottom

Comparando las dos tarjetas, se puede ver que son muy similares, y el software se ejecuta de la misma forma en ambas (teniendo en cuenta las limitaciones de memoria):