3d printing a Touch-proof connector

I’m currently working at the Electronics and 3D Prototyping Laboratory at the Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Entre Ríos.  We are working on a biopotential amplifier based on a ADS1299.  The amplifier uses 1.5mm touch proof connectors like this one. Unfortunately Plastics1 is the only manufacturer (and seller) of these particular connectors. The purchase have not been done yet, and it will take a while to have them in the lab. That was a problem as we needed to make some tests ASAP. We have a couple of 3d printers so we decided to make the connectors ourselves with the stuff we have in the Lab.

I had already made the connectors’ 3D model in Solidworks in order to generate the step an wrl files for KiCad.

pcb

I modified the housing to fit standard 2.54mm pin headers. The main fear we had was that the printed plastic wouldn’t tolerate the heat while being soldered to the PCB. For that reason we didn’t use just the metal pins but also the plastic part of them. That material is designed to withstand the heat while being solder and was used to minimize direct metal-to-housing contact. The pins at the front of the connector were soldered first to the PCB and then the housing was press fit into them.

ensamblaje

We printed the connector in a Objet Eden 260 from Stratasys. The material used is VeroWhite.

ambos3

We found out about a connector with pins in a similar size to the one we needed. Circular Plastic Connectors (CPC) use 1.58mm pins, close enough.  We had a couple in the lab from another project but we needed more. Luckily my cousin (who is studying there as well) is working in a similar project for his thesis and bought a bunch of these pins to be used in a similar way. The pins were disassembled as seen in the picture and only the front part was used.

ambos

A single 17 mm long pin header was slided inside the contact and soldered in place. The pin was then bended…

ambos2

.. and gluded in the printed housing.

ambos4

As I said before, the pins in the front were soldered first:

cam00571the connector was press fit into them and the central contact soldered.

cam00602

We made several connectors, they are not pretty but they work great.

 

 

 

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Programando dispositivos HC08

Hace unos años (varios, unos 6….) conseguí por medio del programa de Muestras Gratis de Freescale unos micros de la linea HC08. Comencé a investigar de que forma programarlos, que interfaz de programación construir, que software utilizar, etc. En el proceso cambíé la PC de esctitorio con XP por una notebook con Windows 7. Esto trajo varios probemas: en primer lugar, leí en su momento que no iba a haber soporte del CodeWarrior (el IDE de desarollo de Freescale) sobre Windows 7, lo podía solucionar con una maquina virtual que corra XP, pero me parecía medio engorroso.

Otro problema era la falta de un puerto serie en mi notebook. Tenía intenciones de utilizar la interfaz MON08 para la programación de los micros. Es una interfaz sencilla que requiere pocos componentes. Leí en su momento comentarios contradictorios acerca del uso de conversores Serie-USB.

Así que los micros estuvieron juntando tierra todos estos años. Entre tanto Freescale (ahora NXP, si han habido algunos cambios…) dió de baja la linea HC08.

Hace unas semanas me encontré de casualidad (no recuerdo que estaba buscando) con este post que explica como instalar CodeWarrior 6,3 en Windows 7 x64 bits. Seguí los pasos y en un rato estuvo andando sin problemas.

Comencé luego a buscar información relacionada al uso de conversores USB y encontré un par de post interesantes. Uno donde muestra una placa de desarrollo para micros HC08 y utiliza un FT232RL. Y otro donde se muestra un programador para micros HC08, de la familia JL y JK, y utiliza un conversor MCP2200. Este último usaba como software de desarrollo WinIDE.

También encontré este video en el que utilizan un conversor PL2303 para la programación de un micro HC08, expecíficamente un QY4. En este caso se usa CodeWarrior 6.3 en una máquina virtual y por algún motivo menciona que el puerto virtual creado debe ser el COM1.

Otro problema era la dificultad de conseguir donde vivo un cristal de 9.8304MHz, aunque según este post sería posible utilizar cristales de frecuencias cercanas y más fácil de conseguir, como por ejemplo 10MHz.

Comencé con unas pruebas sencillas en una protoboard. Armé el circuito que se muestra en el esquemático, para los 9V necesarios para entrar en modo programación (Normal Monitor Mode) utilizo una fuente externa. El microcontrolador es un MC68HC908JL8 y el oscilador es de 10 MHz.

002-001

Acá se puede ver el circuito armado en una protoboard.

Programming HC08 devices

Las primeras pruebas las hice con un PL2303. El conversor tenía asignado el COM44 y el software de programación no lo reconocía. Luego lo cambié al COM1, elegí un baudrate de 9600 y como interfaz  la Clase 3.

paso1

luego de conectar con el microcontrolador, el software pide resetear el procesador:

paso2

y después pide apagar y encender el microcontrolador:

paso3

El apagado del micro es necesario para pasar el chequeo inicial de seguridad y acceder a la memoria flash del microcontrolador.  Un simple reset no es suficiente; para pasar la verificación de seguridad es necesario forzar al procesador a pasar por un POR (power-on reset)1.

Busqué algún firmware que me permitiera probar el funcionamiento del programador y dí con esta página. Tiene varios ejemplos para microcontroladores JL16 que son compatibles con el JL8, y utilicé el jl16-0.c que simplemente cambia el estado de uno de los pines. La descripción en la cabecera del archivo menciona un período de 4.5 microsegundos utilizando un cristal de  9.8304MHz, como utilicé uno de 10Mhz el período que obtuve es ligeramente menor:

NewFile1

Entre los archivos que había descargado hace unos años tenía el esquemático de un programador HC908GS de la empresa Firtec. Es un programador por puerto serie y agrega la circuitería necesaria para generar el POR mediante el software y así ahorrarse unos pasos durante la programación.  Este es el circuito que implementé en la pequeña protoboard roja:

002-002

El software utiliza la linea DTR para controlar la alimentación del microcontrolador y ahora la interfaz que se debe seleccionar en el software es la Clase 1:

Sin título

Cambié el conversor Serie-USB. Utilicé un FT232RL soldado en una placa adaptadora que me permite acceder al pin DTR.

Programming HC08 devices

Resumiendo:

  • Es posible instalar y utilizar CodeWarrior 6.3 en Windows 7 x64 siguiendo estos pasos.
  • Es posible programar dispositivos HC08 con conversores Serie-USB con CodeWarrior 6.3 en Windows 7 x64.
  • Es posible utilizar un cristal de 10MHz.

 

Reference

1. MON08 MULTILINK USER MANUAL

DIY ez-FET lite…ghetto style

I have a few MSP430G2955 around but non of my Launchpads are capable of programming this MCU. Texas Instruments released a while back all the informtation needed to build the new ez-FET lite. The eZ-FET lite is a low cost USB-based on-board emulation solution for MSP430 microcontrollers. This debuger supports all MSP430 devices compatible with SBW programming and I could use it to program the MSP430G2955.

The hardware is based on an MSP430F5528 and I used a QFN version with an adapter board:

DSC00857

DSC00863

it ain’t pretty…

In order to program the MSP430F5528, I tried first using the FET-Pro430 from Elpotronic. I was able to flash the BSL firmware:

ez2-001

despite an error dialog about code size:

ez1-001

…then, I programmed the ez-FET firmware:

ez3-001

After reseting the programmer all the drivers were installed:

ez4-001

But every time I tried to program a device with CCS I would get this error message:

ez5_error-001

ok, fail…let’s start over.

According to this post the error might be caused by the the custom BSL portion of the ezFET firmware being not properly flashed.  I did read this other post in 43oh about flashing the firmware with MSP430Flasher, I just wanted to see if the Elpotronic software would work.

I tried  to re-program the MSP430F5528 using MSP430Flasher but I get this “BSL memory segments are protected” error.

Sin0-001

According to this post I have to add options to unlock  BSL memory as well as the INFO A memory. I added for that -b and -u:

Sin1-001

Success!! At least the BSL.  Then I attemped a firmware update with MSP430Flasher:

Sin2-001

More success!!! I should have tried this in first place…

Anyway, I tested the programmer with the old and beloved “blink” and It’s working. I still need to test the UART interface but this should work as well.

output_sBDOeU

chiche nuevo…

Aprovechando el descuento del 50% que ofrecía Texas Instruments en la MSP430 FRAM Experimenter’s Board, me pedí una. Si eso le agregamos el envío gratuito resultaba una oferta muy atractiva como para dejarla pasar.

chiche nuevo...

Un poco de data de la placa;

  • Integrated MSP430FR5739 :
    • 16KB FRAM / 1KB SRAM
    • 16-Bit RISC Architecture up to 8-MHz
    • 2x Timer_A Blocks, 3x Timer_B Block
    • 1x USCI (UART/SPI/IrDA/I2C ) Blocks, 16Ch 10-Bit ADC12_B, 16Ch Comp_D, 32 I/Os
  • 3 axis accelerometer
  • NTC Thermister
  • 8 Display LED’s
  • Footprint for additional through-hole LDR sensor
  • 2 User input Switches

Un punto para destacar es sin duda el acelerometro, viene con un ADXL335 de Analog Devices, triaxial y salida analógica.

El fin de la placa es introducir los nuevos dispositivos de TI basados en memorias FRAM (Ferroelectric Random Access Memory) con velocidades de lectura y escritura superiores a los microcontroladores basados en tecnología Flash/EEPROM y un numero mayor de ciclos de escritura. Parece que es lo que se viene…