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STM32L010F4用ブレイクアウト基板の作成

2021/5/13

小型で安価な省電力マイコンボードが必要になり、STマイクロエレクトロニクスの小型マイコンSTM32L010F4P6用のブレイクアウト基板を作りました。コンパクトなサイズに水晶発振子と三端子レギュレータ、モニタ用LED、各種IFなどを詰め込みました。メモリ容量が大きいSTM32L031F6P6でも使用可能です。

B0046A_01_m.jpg



 
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回路図


B0046A_SCH.PNG

 
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外形寸法図


B0046A_SUNPO.PNG
  • プリント基板板厚 1.0mm、材質 FR-4

    WSB000827_m.jpg WSB000828_m.jpg

 
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部品構成

  • 自作基板

    ReferenceValuePART
    C4 C3積層セラミックコンデンサ0.1uF 50V 1608サイズC1608JB1H104K (同等品可)
    CN2 CN1ピンヘッダー 2.54mmピッチPH-1x40SG (同等品可)
    R1 R210KΩ チップ抵抗 1608サイズRC0603J10K (同等品可)
    U1STM32マイコン TSSOP20 パッケージSTM32L010F4P6 あるいは STM32L031F6P6
    PCBB0046AB0046A
    ● RTC用水晶発振子を使用する場合に追加(使用しない場合でポートを活用する場合はJ3,J4をショート)
    C1 C2積層セラミックコンデンサ 18pF 50V 1005サイズCC0402FRNPO9BN180 (同等品可)
    X1水晶発振子 32.768kHzFC-135 32.768000KHz12.5 (同等品可)
    ● モニタ用LEDを使用する場合に追加(J2をショート)
    D1赤色チップLED 1608サイズOSHR1608C1A (同等品可)
    R31KΩ チップ抵抗 1608サイズRC0603J1K (同等品可)
    ● 3端子レギュレータを使用する場合に追加
    C5 C6積層セラミックコンデンサ1uF 25V 1608サイズGRM188R71E105KA12 (同等品可)
    D2ショットキーバリアダイオード 60V 1A SOD-123PMEG6010CEGWJ
    U2LDO電圧レギュレータ 3.3VAP7354-33W5-7 あるいは AP7366-33W5-7
    ● 各種IFを使用する場合に追加
    CN3ピンヘッダー 2.54mmピッチPH-1x40SG (同等品可)
    CN4ピンソケット 2.54mmピッチFHU-1x42SG (同等品可)
    CN5ピンソケット 2.54mmピッチFHU-1x42SG (同等品可)
    ● I2Cを用いる場合に追加
    R4 R53.3KΩ チップ抵抗 1608サイズRC0603J3K3 (同等品可)

  • 部品配置図
 
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特徴・機能

  • STM32L010F、STM32L031F 等のSSOP20ピンマイコン実装可能
  • マイコンのすべての端子を引き出し可能(CN1,CN2にピンヘッダ/ソケットを実装)
  • マイコンの他に、抵抗2個、コンデンサ2個の合計5パーツで動作(最小構成)
  • 28.3mm X 18.15mm のコンパクトサイズに便利機能を搭載
  • ST-LINK V2 を接続できるSWD-IF端子を用意 (CN3にピンヘッダ/ソケットを実装)
  • ES920LR用ブレイクアウト基板 などの無線ボード接続端子を用意 (CN4にピンヘッダ/ソケットを実装)
  • ES920LR用ブレイクアウト基板 と組み合わせると、ホストマイコン+無線モジュールを極小フットプリントで構成可能。

    WSB001084.PNG WSB001085.PNG

  • 市販のUSB-シリアル変換モジュールを接続できるUART-IF端子を用意 (CN5にピンソケットを実装)
  • オプションで32.768kHz水晶発振回路を実装可能 (X1,C1,C2)
  • オプションで3.3V定電圧レギュレータを実装可能 (U2,C5,C6,D2)
  • オプションでユーザLED回路を実装可能 (R3,D1) アクティブL, 要J2ショート
  • オプションでI2C用プルアップ抵抗を実装可能

 
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補足説明

  • 開発環境は System Workbench for STM32 (ac6)、STM32CubeIDE (ST) の2つで動作確認済みです。ただし、後者はファームウェアのバージョンを選択できないため、前者の使用をおすすめします。ファームウェアバージョンv1.12.0(STM32Cube_FW_L0_V1.12.0)では電源投入時LPTIMの起動不良が確認されています。v1.11.xでは問題ありません。
  • STマイクロエレクトロニクス社の開発ボード(各種Nucleoおよびdiscoveryボード)に用意されているSWD端子(ST-LINK V2) を使ってソフトウェアの書き込みおよびデバッグ動作ができることを確認済みです。
  • 定電圧レギュレータの入力端子に電圧入力がない場合に出力端子に電圧を印加しても壊れないようにする保護用ダイオードを実装可能です。(D2) このような使い方をしない場合は、D2の実装は不要です。



    WSB000829_m.jpg




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