認識 RoBoard 硬體

Outline
1. 機器人電控系統架構 overview
2. RoBoard 硬體功能詳解
3. RoBoard I/O 介面保護原理
4. RoBoard 機器人應用 DEMO

機器人電控系統架構
電控系統
驅動 (PWM, COM PORT(RS232, RS485, TTL…), I2
C…)
感測 (SPI, AD, I2
C, USB…)
電源
通訊 (LAN, WIFI…)
程式規劃

• Powerful, Tiny Computer dedicated to robotics applications
• Based on the Vortex86DX, a 32bit x86 CPU running at 1000MHz with 256MB DRAM
• Compatible with Windows, Linux and DOS
• Open Source C++ Library for RoBoard‘s unique I/O functions (sensors, actuators, etc.)
RoBoard

PWM
S1~S16LAN
COM 4
(TTL, Half-duplex)
A/D
I2
C / SPI
COM 3
(TTL, Full-
duplex)
COM 2 (RS-
485)
USB
USB
Micro SD
slot
JTAG Speaker
Line out
Mic in
Mini PCI
Power
PWM
S17~S24
COM 1
(RS-232)
RoBoard RB-100
1. 1000MHz, 256MB DDR2
2. PC compatible
3. Build in PWM/GPIO 24Ch
4. USB v2.0 ports × 3
5. TTL COM ports × 2
6. Audio connector
7. RS-232 port × 1
8. RS-485 port × 1
9. I2
C Bus
10. SPI Bus
11. Power consumption 5V@400mA (2W)
12. DC 6V-24V
Size: 96 x 56mm

1. 1000MHz, 256MB DDR2
2. PC compatible
3. Build in PWM/GPIO 16Ch
4. USB v2.0 ports × 3
5. TTL COM ports × 2
6. RS-232 port × 1
7. RS-485 port × 1
8. FTDI Hi-Speed COM port × 1
9. FTDI general serial port (COM, SPI, …) × 1
10. I2
C Bus
11. Power consumption 5V@400mA (2W)
12. DC 6V-24V
Size: 96 x 56mmRoBoard RB-110
COM 6
(TTL, general function,
FTDI Hi-Speed)
COM 1
(RS-232)
A/DCOM 5
(TTL, Full-duplex,
FTDI Hi-Speed)
COM 4
(TTL, Full-duplex)
COM 3
(TTL, Full-duplex)
COM 2 (RS-485)
USB
LAN
I2
C
Mini PCI
System Power
PWM S1~S16
Servo Power
Micro SD
slot
JTAG
USB

Pin 1 Location(RB-100)
PWM
S1~S16
LAN
COM 4
(TTL, Half-
duplex)
A/D
I2
C / SPI
COM 2 (RS-
485)
USB
USB
Micro SD
slot
JTAG Speaker
Line out
Mic in
Mini PCI
Power
PWM
S17~S24
COM 1
(RS-232)
: Pin 1
COM 3
(TTL, Full-duplex)

COM 6
(TTL,
general function,
FTDI Hi-Speed)
COM 1
(RS-232)
A/DCOM 5
(TTL, Full-duplex,
FTDI Hi-Speed)
COM 4
(TTL, Full-duplex)
COM 3
(TTL, Full-duplex)
COM 2
(RS-485)
USB
LAN
I2
C
Mini PCI
System
Power
PWM
S1~S16
Servo
Power
Micro SD
slot
JTAG
USB
Pin 1 Location(RB-110)
: Pin 1

Power connector(RB-100)
• DC 6V- 24V Input
Pin # Signal
Name
Line
Color
1 Vxx Red
2 GND Black
1 2
12

System Power Connector
Pin # Signal Name
1 System power
2 GND
Pin # Signal Name
3 Vxx
4 GND
1 2
3 4
1 2
3 4
Servo Power Connector

System power
power supply for RoBoard internal
DC 6V-24V
Servo power (Vxx)
power supply for Servo motors
Input no limited, but recommend ≤ 24V

Power connector
Connection Example – use different power sources to
avoid power interference of system & servos

Power connector
Connection Example – share the same power source
if you want the same battery for power supply of both
system & servos

Power connector
After connecting the Power/HD LED will light
Power LED
Hard Disk LED
(Micro SD card)
如果綠燈沒亮可能的原因有 :
1.BOIS 沒有設定 SD 卡開機 2.CPU 燒掉了 3.LED 燒掉

Power connector
: 二極體
…
避免電流逆向
反插保護 ( 最大極限
48V) ，防靜電，雷擊
等…
DC to DC 的
轉換器，會固
定輸出 5V
PS : only RB100 DM118D and RB110

Pin # Signal Name
1 GND
2 Vxx
3 GPXX
1 2 3
3 2 1
PWM 24/16ch

PWM 24/16ch
S24
S23
S22
S21
S20
S19
S18
S17
S16
S15
S14
S13
S12
S11
S10
S9
S8
S7
S5
S4
S3
S2
S1

1 2 3
3 2 1
PWM 24/16ch
Connection Example

PWM
訊號的部分有加
200 Ω 的電阻保護
，但可能有”電阻
分壓”的副作用。
靜電保護，保護
CPU ，避免插超
過 12V 的 VCC ，
限流。

10V
a
b
A/D
 電阻分壓
V
ba
a
10×
+
V
ba
b
10×
+

PWM Initial pull up/down switch
Pin Signal Name
Left PWM init Pull Down
Right PWM init Pull UP

PWM Initial pull up/down switch
切換 switch 方向會決定開機時 PWM Pin 輸出為
High 或 Low ，直到 BOIS 執行起來後才會改用
BIOS 的設定值 (BIOS 中預設 GPIO36 為 OUT 0 =
Pull High) ，因為有些馬達 (EX:KONDO) 必須這樣設
定後，內部才會切換至 PWM 訊號控制模式，否則
不會對 PWM 訊號做反應。
但對某些 KONDO 馬達 (KRS4014) 仍然會無法起作
用。

COM 1 / RS-232
Pin # Signal
Name
Pin # Signal
Name
1 DCD1 2 RXD1
3 TXD1 4 DTR1
5 GND 6 DSR1
7 RTS1 8 CTS1
9 RI1 10 VCC
(5V)
9
7
5
3
1
10
8
6
4
2
9
7
5
3
1
10
8
6
4
2

COM 2 / RS-485
Pin # Signal
Name
Line
Color
1 GND Black
2 Vxx Red
3 RS485+ Other
4 RS485- Other
1 2 3 4
1 2 3 4

COM 2 / RS-485
TX/RX → RS485+/RS485-
為差分訊號，優點為抗雜訊，長距離傳送，速度較快
差分訊號 :
TXDEN: 控制方向的 (in or out)
1 +5V
-5V
0
+5V
-5V
1
+5V
-5V 0+5V
-5V

COM 3 / Full Duplex TTL
Pin # Signal
Name
Line
Color
1 GND Black
2 Vxx Red
3 TXD3 Other
4 RXD3 Other
1 2 3 4
1 2 3 4

COM 4 / Half Duplex TTL(RB-100)
Pin # Signal
Name
Line
Color
1 GND Other
2 Vxx Red
3 TXRX4 Black
3 2 1
3 2 1

COM 4 / Half Duplex TTL have two version
--DM118A(DM118B, DM118C)
--DM118D
check the version in the
RoBoard-100

DM118A, DM118B, DM118C DM118D

COM 4 / Full Duplex TTL(RB-110)
4
3
2
1
4
3
2
1
Pin # Signal
Name
Line
Color
1 GND Black
2 Vxx Red
3 TXD4 Other
4 RXD4 Other

COM3 & COM4 are buffered:
Use COM 3/4 as Half-Duplex TTL(RB-110)

Use COM 3/4 as Half-Duplex TTL(RB-110)
you can simply short TX & RX to get a half-duplex
COM port:
Ex. connect COM3/4 to DYNAMIXEL AX-12+
VxxTXD & RXD
GND

COM 3 / COM 4
RB100 : COM3 TX&RX 分開， COM4 TX&RX 相接
RB110 : COM3 & COM4 TXRX 皆分開。
RB100 舊版 COM4 電路為工業接法且沒加保護電
路， D 版後電路同 COM3 ( 但 TX&RX 相接 ) 。
舊版在撰寫半雙工的應用程式時，必須知道傳送或接
收結束時間，才好切換資料傳輸方向，但由於在 XP
和 Linux 下時不好控制，所以舊版 COM4 不建議使
用。
在 RoBoard D 版中，改用大部分機器人控制板的做
法，送的同時也接收，方法是在 TX&RX 線上各加上
一個三態閘，避免訊號打架即可。

COM 5 / Full Duplex TTL / FTDI
Hi-Speed(RB-110)
Pin # Signal
Name
Pin # Signal
Name
Pin # Signal
Name
Pin # Signal
Name
1 GND 2 Vxx 3 TXD5 4 RXD5
1 2 3 4 1 2 3 4
Note: You can also use COM 5 as Half-Duplex TTL (same as COM 3/4)

COM 6 / TTL / FTDI General
Serial Port(RB-110)
Pin # Signal
Name Pin # Signal
Name
1 DCD6 2 RXD6
3 TXD6 4 DTR6
5 GND 6 DSR6
7 RTS6 8 CTS6
9 RI6 10 TXDEN6
6
10
8
6
4
2
9
7
5
3
1

COM 6 / TTL / FTDI General
Serial Port(RB-110)
COM6 is the second port of the built-in FTDI
FT2232H, and can function as COM, SPI, I2C, …
See FTDI FT2232H datasheet for more details
References for FTDI FT2232H:
 FT2232H Datasheet :
http://www.ftdichip.com/Documents/DataSheets/DS_FT2232H.pdf
 VCP Drivers : http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm
 D2XX Drivers : http://www.ftdichip.com/Drivers/D2XX.htm
 More information : http://www.ftdichip.com/Products/FT2232H.htm

RS-232 V.S. TTL Port
RS232 port 與 TTL port 的不同 :
TTL 僅有 RX/TX 傳接資料
RS232 則還有其他的位腳 (For modem)
電氣特性不同 :
TTL: 0~5V
RS232: -12V~+12V
因此 RS232 與 TTL 對接時須留意電氣特性等問題。
RS232 的傳送速度會被 CPU 與轉換器所限制

A/D 8 Ch
Pin # Signal
Name
Pin # Signal
Name
1 AD-VIN0 2 ADGND
3 AD-VIN1 4 ADGND
5 AD-VIN2 6 ADGND
7 AD-VIN3 8 ADGND
9 AD-VIN4 10 ADGND
11 AD-VIN5 12 ADGND
13 AD-VIN6 14 ADGND
15 AD-VIN7 16 ADGND
15 13 11 9 7 5 3 1
16 14 12 10 8 6 4 2
A/D 8 Ch
15 13 11 9 7 5 3 1
16 14 12 10 8 6 4 2
16 14 12 10 8 6 4 2
15 13 11 9 7 5 3 1

A/D 8 ChConnection Example – Measure battery voltage
(0V ~ 5V)with A/D Channel7 (AD-VIN7)

A/D
使用一顆 10bit AD7918, 為 SPI 介面
功能 : 類比轉數位 ( 機器人感測器 )
AD-VINx 最大的輸入是 5V ，不能接超過
ADGND 與 GND 是不相同的， ADGND 只能跟 AD
相關的裝置連接， AD7918 會燒掉 ( 沒有保護 )
使用 A/D 時，因介面為 SPI ，所以兩者不能同時使
用 ( 在 RB-100 的電路上， SPI port 與 A/D 的 SPI
線路是連接起來的 )

I2
C / SPI(RB-100)
Pin # Signal
Name
Pin # Signal
Name
1 GND 2 VCC (5V)
3
SPICLK
(CPOL1,
CPHA1)
4 I2C0_SCL
5
SPICLK
(CPOL0,
CPHA1)
6 I2C0_SDA
7 SPIDO 8 Reserved
9 SPIDI 10 SPISS
10
8
6
4
2
9
7
5
3
1
9
7
5
3
1
10
8
6
4
2
SPI/I2
C

I2
C(RB-100)
Connection Example
VCC
(5V)
GND
SDA
SCL
1
2
4
6

I2
C(RB-110)
Pin # Signal
Name
1 VCC
(5V)
2 GND
3 I2C0_SCL
4 I2C0_SDA
5 ~Reset
6 VCC3
(3.3V)
6 5 4 3 2 1
6 5 4 3 2 1

I2
C(RB-110)
Connection Example :
Connect to DMP RM-G144 6-Axis Magnetic
Compass & Accelerometer

I2
C(RB-110)
Connection Example :
Connect to DMP RM-G145 3-Axis Gyro

!!! I2
C / SPI 都沒
有保護，要小心
不能亂接。

Audio connector(RB-100)
Speaker Line Out
1 2 3 4
1 2 3 4
Pin # Signal
Name
Pin # Signal
Name
1 LOUTR 2 GND
3 GND 4 LOUTL

Pin # Signal
Name
Pin # Signal
Name
1 MICVREF 2 GND
3 GND 4 MIC-IN
Mic in
1 2 3 4
1 2 3 4

Connection Example

Audio(RB-100)
RoBoard 其中一組 USB 被 Audio 用掉 ( 意指所安
裝的 OS 只要有支援 USB 即可抓到 Audio 硬體 ,
在 XP 下會自行安裝驅動程式 ) 。
在 LINUX 下 , 建議安裝我們提供的 kernel 。
在 DOS 下無法使用，因為沒有 DOS 版的 USB 驅動
程式

LAN connector
Pin # Signal
Name
Pin
#
Signal
Name
1 LAN-TX+ 2 LAN-TX-
3 LAN-RX+ 4 LAN-RX-
4 3 2 1
4 3 2 1

LAN
100M/10M
數位端在 CPU 中，而類比端則有一個轉換器。
也是使用差分訊號

USB
Pin # Signal
Name Pin # Signal
Name
1 VCC 2 VCC
3 LUSBD0- 4 LUSBD1-
5 LUSBD0+ 6 LUSBD1+
7 GND 8 GND
9 GGND 10 GGND
9
7
5
3
1
10
8
6
4
2
10
8
6
4
2
9
7
5
3
1

Console Redirection switch
Pin Signal Name
Left Console Redirection
enable
Right Console Redirection
disable

Console Redirection switch
RoBoard 特有的功能
只能在 Real mode 下使用，一般在 DOS 下比較有用
，繪圖模式無法使用，保護模式下也無法使用
如果不小心把 USB 關掉，除了回復 BOIS 的設定外
，也可使用 console redirecion 來設定 USB 裝置
RB100 早期的版本 (A, B, C) 可能為無法使用外部換
，而在 D 版本後則都可以

認識 RoBoard 硬體

More Related Content

What's hot

Viewers also liked

Similar to 認識 RoBoard 硬體

認識 RoBoard 硬體