Device Tester PCB

Top	Bottom

Übersicht

Universelles Bringup- und Test-Board für alle OE5XRX-Hardware-Module. Es hat zwei voneinander unabhängige Steckverbinder-Seiten und kombiniert sie mit USB-C-PC-Anschlüssen, einer +12V-Schraubterminal-Quelle und einem 4-Pin-Flash-Header für CM4-rpiboot:

Device-Tester-Seite (J203, männlicher PCN10-Stecker — wie ein BusBoard-Slot): Hier wird ein zu testendes Modul (PowerBoard, CM4Carrier, FM-Transceiver etc.) eingesteckt. Das Modul wird vom DeviceTester aus mit Strom versorgt — USB-C J201 bringt +5V_A; Phoenix-Schraubterminal J101 bringt +12V (für Module die echte +12V brauchen, z.B. FM-Modul mit SA818-TX-Spitzen).
Bus-Tester-Seite (J302, weibliche PCN10C-Buchse — wie ein Modul): Hier wird ein zu testendes BusBoard angesteckt. USB-C J301 bringt +5V_B und kann über Jumper J303 an die Bus-Tester-Seite durchgereicht werden, sodass das BusBoard ohne eigenes PowerBoard betrieben werden kann.
CM4 flashen: Über den 4-Pin Flash-Header J202 werden die beiden Bus-Pins nRPIBOOT und USB_OTG_ID manuell per Jumper auf die richtigen Pegel gezogen — siehe “CM4 flashen” unten.

Die zwei +5V-Rails (+5V_A Device-Seite, +5V_B Bus-Seite) sind elektrisch entkoppelt, damit kein Backfeed zwischen den Test-Kontexten passiert.

Block-Diagramm

flowchart LR
    USBCa["USB-C J201<br/>(Device-Seite)"] -->|"+5V_A"| RailA[/+5V_A/]
    Phoenix["Schraubterminal J101<br/>+12V"] --> Rail12[/+12V/]
    USBCb["USB-C J301<br/>(Bus-Seite)"] -->|"+5V_B"| RailB[/+5V_B/]

    RailA --> J203["J203 PCN10-20P (male)<br/>Device Tester Connector"]
    Rail12 --> J203
    RailA --> J202["J202 4-Pin Flash-Header<br/>(rpiboot Jumper)"]

    RailB -.->|"J303 Jumper<br/>(optional)"| J302
    J302["J302 PCN10C-20S (female)<br/>Bus Tester Connector"]

    J203 -->|"USB+/-"| USBCa
    J302 -->|"USB+/-"| USBCb
    J202 -.->|"nRPIBOOT, USB_OTG_ID"| J203

    DUT[Device Under Test<br/>Modul] -.->|"steckt in"| J203
    BB[BusBoard Under Test] -.->|"steckt in"| J302

Steckverbinder

Bezeichner	Typ	Funktion
J101	Phoenix MKDS-1,5-2 5.08 mm Schraubterminal (2-Pin)	+12V-Eingang. Nötig für Module die echte +12V brauchen (z.B. SA818-TX).
J201	USB-C 2.0 (G-Switch GT-USB-7010ASV)	Device-Seite. +5V_A-Versorgung und USB-Datenanschluss für den DUT in `J203`.
J202	4-Pin Stiftleiste 2.54 mm	Flash-Header: GND / nRPIBOOT / USB_OTG_ID / +5V_A. Silkscreen-beschriftet.
J203	Hirose PCN10-20P-2.54DS (männlich, 2×10)	“Device Tester Connector” — Slot in den der DUT eingesetzt wird. Pinbelegung entspricht der BusBoard-Slot-Seite.
J301	USB-C 2.0 (G-Switch GT-USB-7010ASV)	Bus-Seite. +5V_B-Versorgung und USB-Datenanschluss für eine angeschlossene BusBoard.
J302	Hirose PCN10C-20S-2.54DS (weiblich, 2×10)	“Bus Tester Connector” — Buchse die in einen BusBoard-Slot gesteckt wird. Pinbelegung wie ein normaler Modul-Stecker.
J303	2-Pin Stiftleiste 2.54 mm	Jumper: schließt `+5V_B` auf die `+5V`-Pins von `J302`. Bei externer Bus-Versorgung offen lassen.

Versorgung (drei Rails)

Rail	Quelle	Funktion	Status-LED
+12V	Schraubterminal `J101`	Speist den DUT in `J203` (+12V-Pins des PCN10-Steckers)	`D101`
+5V_A	USB-C `J201` (VBUS)	Speist `J203` (+5V-Pins) und `J202` Pin 4. Auch USB-Daten zum DUT laufen über `J201`.	`D201`
+5V_B	USB-C `J301` (VBUS)	Speist `J302` (+5V-Pins) nur wenn Jumper `J303` geschlossen. USB-Daten zur BusBoard laufen über `J301`.	`D301`

Hinweis: +12V (J101) und +5V_A (J201 VBUS) sind unabhängige Quellen. Beide können zusammen oder einzeln versorgt werden — der DUT zieht aus jeder Quelle was er braucht.

CM4 flashen

Der CM4-Carrier hat keinen eigenen rpiboot-Jumper — beide Steuersignale (nRPIBOOT und USB_OTG_ID) sind auf den Bus-Stecker geführt. Hier am DeviceTester werden sie über den 4-Pin Flash-Header J202 manuell per Jumper auf die korrekten Pegel gezogen:

Pin	Signal
1	GND
2	`nRPIBOOT` (geht via `J203 b2` zum CM4)
3	`USB_OTG_ID` (geht via `J203 b3` zum CM4)
4	+5V_A

Jumper-Konfiguration für rpiboot-Mode:

Pin 1 ↔ 2 (GND ↔ nRPIBOOT) — versetzt den CM4 nach Power-Up in den USB-Boot-Modus.
Pin 3 ↔ 4 (USB_OTG_ID ↔ +5V_A) — schaltet die CM4-USB-Schnittstelle in den Device-Mode (PC = Host, CM4 = Peripheral).

Ablauf:

CM4 in den CM4-Carrier einsetzen, Carrier in den DeviceTester J203 einstecken.
Beide Jumper auf J202 setzen (1↔2 + 3↔4).
J201 USB-C mit dem PC verbinden.
rpiboot auf dem PC starten — der CM4 erscheint als USB-Mass-Storage-Device (eMMC-Variante).
Nach dem Flashen: beide Jumper wieder abziehen, sonst bleibt der Carrier beim nächsten Power-Up im rpiboot-Mode hängen statt regulär zu booten.

Test-Workflows

1. DUT-Test (Standalone-Modul-Bringup)

Use Case: ein einzelnes Modul (z.B. FM-Transceiver oder PowerBoard) ohne vollständige Remote-Station-Umgebung testen oder debuggen.

Modul in J203 (Device Tester Connector) einsetzen.
+12V an J101 anschließen falls das Modul +12V braucht (z.B. FM-Transceiver wegen SA818).
J201 USB-C mit dem PC verbinden — versorgt das Modul mit +5V_A und macht dessen USB-Datenleitungen am PC sichtbar.
Tests/Bringup wie in der Doku des jeweiligen Moduls beschrieben (siehe Bringup-Sektionen der Modul-Docs).

2. CM4 flashen (rpiboot)

Siehe Sektion “CM4 flashen” oben.

3. BusBoard-Test ohne eigene Versorgung

Use Case: eine BusBoard testen ohne komplettes PowerBoard angeschlossen zu haben — der DeviceTester speist das BusBoard direkt aus USB-C.

DeviceTester via J302 (Bus Tester Connector — die weibliche Buchse) in einen freien Slot der zu testenden BusBoard stecken.
J303 Jumper schließen — verbindet +5V_B mit den +5V-Pins von J302, sodass das BusBoard aus dem USB-C versorgt wird.
J301 USB-C mit dem PC verbinden.
Falls das BusBoard ihr eigenes PowerBoard hat → J303 Jumper offen lassen, sonst gibt’s Backfeed-Risiko zwischen den zwei +5V-Quellen.

Bringup des DeviceTester selbst

Nach Bestückung:

+12V-Sanity: Strombegrenztes Labornetzgerät (12 V / 100 mA) an J101 anschließen → D101 muss leuchten. Strom < 5 mA erwartet (nur LED + ihre Vorwiderstände).
+5V_A-Sanity: USB-C-Kabel an J201 und einen USB-Host (PC oder Powerbank) → D201 muss leuchten.
+5V_B-Sanity: USB-C-Kabel an J301 → D301 muss leuchten.
+12V am DUT-Konnektor: zwischen J203-Pins messen — die +12V-Pins müssen die Eingangsspannung zeigen.
+5V_B-Isolation: J303 offen, J301 versorgt — zwischen J302-Pin-+5V und GND messen → muss 0 V zeigen. J303 schließen → +5V_B muss durchschlagen.