keyboard/hhkb/rn42/MEMO.txt

   1 Memo of deveopment
   2 ==================
   3 just memo, NOT WORTH READING
   4
   5 Bug:
   6 - Factory Reset PIO4 doesn't work
   7     - the reason is unclear - 12/08 NOT LOOK INTO ANY MORE
   8     - WORKAROUND: use serial pins(3.3V, GND, RX and TX)
   9         - SF,1 and R,1 to set factory defalult
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  11
  12 Todo:
  13 - LED cover and switch knob and new Slide Switch
  14 - RN42 auto configuration
  15     - configure the module as HID device every time powering up
  16     - this'll reduce work load of assembly
  17
  18 - move rn42 to protocol directory when it becomes reusable stack
  19
  20 - sendchar() in lufa.c no buffer
  21     - no buffering. character lost can be caused.
  22 - LUFA sendchar should be buffered and serial_uart.c buffur size is too large(256).
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  24 - BT operations
  25     - disconnect
  26     - new connection
  27     - remove connection
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  29 - sendchar() in lufa.c block loop   - DONE 11/29
  30     - block loop when powered with AC adapter
  31     - FrameNumber is not updated when adapter powered
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  33 Improving:
  34 - ADC resolution
  35     AVR120
  36     AVR32138
  37     - Enhancing ADC resolution by oversampling
  38         AVR121  http://www.atmel.com/images/doc8003.pdf
  39     - disable digital input buffer DIDR(7.8.6)
  40
  41 Design:
  42 - suspend.h - DONE 11/26
  43     - remove argument from suspend_power_down() for backward compatitibility
  44 - remove MCU dependent power saving code from core/keyboard - DONE 11/23
  45     - it should be located in project matrix.c
  46 - HHKB matrix.c needs matrix_prev?
  47     - is_modified() is obsolete now. really needs?
  48 - ADC: removing AREF capacitor C10
  49     - seems to be better while usb powered
  50     - still bad while battery powered
  51     http://electronics.stackexchange.com/questions/105849/avcc-and-capacitor-using-adc
  52 - ADC: smaller resistors for voltage dividor
  53     - 1K + 1K: not improved. - 11/27
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  56 LUFA:
  57 USB connection check: state of USB deivce
  58 - USB_DeviceState:
  59     USB_Deivce_State_t { Unattached, Powered, Default, Addressed, Configured*, Suspended* }
  60     Unattached: unpluged
  61     Powered:    pluged with power adapter
  62     Default:    enumerate process bigin
  63     Addressed:  addressed
  64     Configured: enumerated
  65     Suspended:  suspended
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  67 - USB_IsInitialized: state of LUFA core setup
  68     becomes true in USB_Init()  USBController_AVR8.c
  69     becomes false in USB_Disable()  USBController_AVR8.c
  70 - USB_VBUS_GetStatus(): state of VBUS(power/connection)
  71 - USB_Disable() detaches, disables all interrupts, controller, PLL, regulater.
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  73 - When connect to power adapter
  74     - event happened: CW or CSW or C or DDC
  75     - USB state: not configured
  76
  77 - USB evnets
  78     - USB connect: CSWRWRW
  79     - USB connect but fail to enumeration: CWRWRWRWS
  80     - USB disconnect: D
  81     - Power adapter connect: CW, CSW, C
  82     - Power adapter disconnect: D
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  85 Power saving:
  86 - Pro2 current consumption
  87     - active: 138.2mA(no device on Hub)
  88     - suspended: 30.9mA(WakeUp enabled DIPSW6)
  89     - suspended: 0mA->46.0mA(WakeUp disabled DIPSW6)
  90 - Pro current consumption
  91     - active: 54.0mA
  92     - suspended: 40.5mA(WakeUp enabled DIPSW6)
  93     - suspended: 0.3mA(WakeUp disabled DIPSW6)
  94
  95 - RN42 3.3V
  96     - disconnected(Idle): 5mA (config mode)
  97     - connected(Active):
  98         SW,0000:  23-26mA
  99         SW,0010:  27-29mA worse than 0000 for unknown reason
 100         SW,0020:  17-19mA mouse NG
 101         SW,0030:  13-16mA laggy mouse NG
 102         SW,0050:  10-13mA laggy mouse NG
 103
 104 - matrix power saving
 105     - power saving while externally powered and not while unpluged
 106 - confirm suspend mode lufa.c: matrix_power_*, suspend_wakeup_condition
 107 - 8MHz clock
 108 - When not connected in a few minutes get into deep sleep to save battery life
 109 - CTS is needed for waking up from deep sleep? How deep sleep is activated?
 110 - firmware controlled 3.3V DC converter to switch on/off BT module
 111 - sleep MCU and BT module(keyboard is not used)
 112 - deep sleep MCU and BT module(keyboard is not used for long time)
 113 - deep sleep MCU and turn off BT module(keyboard is not used and not connected)
 114 - Battery ADC; switching, high resistance
 115     - switching gnd end of divider with PF4
 116     - high resistor 100K/1M?
 117         capacitor   10nF
 118         http://www.eevblog.com/forum/beginners/measuring-battery-voltage-without-consuming-current/
 119 - During USB suspend change clock source to internal RC from external Xtal(6.8)
 120 - FRZCLK: you can freeze clock for power saving. still WAKEUPI and VBUSTI interrupts are available while freezing.(21.7.3)
 121 - Suspend: Clear Suspend Bit, Freeze clock, disable PLL, MCU sleep(21.13)
 122 - Voltage reference(8.1.1)
 123     - to reduce power consumption while power down mode
 124 - unset ADEN before sleep(24.7)
 125
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 130
 131
 132 Lipo
 133 ----
 134 850mA lasts around 9 hours(07/28)
 135
 136 Sparkfun Polymer Lithium Ion Battery 850mAh:
 137 https://www.sparkfun.com/products/341
 138 Lipo Cell spec:
 139 https://www.sparkfun.com/datasheets/Batteries/063048%20Li-polymer.pdf
 140 Protection spec:
 141 http://dlnmh9ip6v2uc.cloudfront.net/datasheets/Prototyping/BatteryProtection.pdf
 142                                 min     typical max
 143     over-charge                 4.255   4.280   4.305
 144     over-charge discover?       4.030   4.080   4.130
 145     over-discharge              2.827   2.900   2.973
 146     over-discharge discover     3.022   3.100   3.178
 147
 148 ADC voltage monitor:    voltage divider 10K+10K(0.5)
 149                         ADC=V*0.5/2.56*1024
 150
 151     V       ADC
 152     ------------------
 153     4.20    0x347(839)
 154     3.10    0x26b(619)
 155
 156
 157
 158
 159 TROUBLE SHOOT
 160 -------------
 161 07/16   After fix of voltage dividor on GPIO6, had a trouble that it could not send a char to BT module, though could receive.
 162         Found R8 had wrong 1K resistor and changed to 10K, after that it can send to the module again. Not sure how it had sent with the wrong 1K before.
 163
 164 07/18   On Linux, had an USB related trouble; keyboard or console didn't work for some reason. Changing PID cured this problem. Very annoying, took very long time before resolved it.
 165
 166 12/07   rn42_rts() read 1 every time. R12 broke in open mode(no coductive), idk why, too much heat with soldering? and PF1 pin was not soldered.
 167         It resolved with resoldering PF1 and new resistor on R12.
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 171
 172 Done:
 173 - low battery alert(solid light) 09/04
 174 - *** Rev.E BT test *** - DONE
 175     - with MCP73832, new Schottky, tantalum caps - DONE 12/07
 176         * MCP73832 doesn't leak from Vcc pin when unpluged and battery powered
 177             34mV vs 2.07V(MCP73831) at Vcc pin
 178             MCP73832 doesn't need revese protection diode D5
 179         * PMEG2010ER is very low VF while reverse current/voltage is high
 180             VF=0.96 vs 1.98(RB160M-30TR)with Fluke 175
 181             Anode of D11 is 680mV vs 20mV(RB160M-30TR)
 182             780mV is still low < 1.4V VBUS plugin detection(21.11)
 183                 this doesn't cause false VBUS detect
 184                 and 780mV on MCP73832 Vcc pin is also no problem.
 185             D5 can be removed.
 186     - ADC divider switching - DONE 12/07
 187         * Drain and Source of Q4 Pch was reversed wrongly on Rev.E.
 188
 189     - reverse current from Lipo charger - DONE 12/07
 190         * MCP73832 has no recverse current from Vcc pin unlike MCP73831
 191
 192
 193 - Rev.F design - DONE
 194     - current measure point - DONE 12/08
 195     - change value of cap 68->47    - DONE 12/08
 196     - PPTC land pattern: no solder jumper, use 0Ohm resistor instead - CANCEL 12/08
 197     - Q4 Pch FET: wrong Drain and Source - DONE 12/08
 198     - D5 can be removed.    - DONE 12/08
 199
 200
 201
 202 - BT_INDICATOR LED turns on wrongly when touching line or pin.  -- pull-up enabled on PF6/GPIO2 08/30
 203 - Lipo charger configuration: fast charge time:  USB charger spec? -- used 2kohm
 204 - use LED of charger to alarm low battery. LED should be powered directly from Lipo? - cancel; powered from VUSB
 205 - Use RTS in serial_uart.c to resolve missing chars from help message of RN-42 - done
 206 - CTS/RTS lines are needed? just connect in loop back if no flow control is needed. - done
 207 - add IO pin to charger status CHRG; LED control(low) and detect charge status(input HiZ) 07.24
 208 - LINKED: add trace on PIO2 to PF6   07.24
 209 - Lipo voltage ADC sensing
 210 - Lipo charger MCP73831: needs capacitor 4.7uF *2
 211 - USB connection check - 07.01
 212 - BT on/off check: whether RX line is pulled up? - checking RTS 07.01
 213 - USB/BT switching  BT is on -> BT, BT is off -> USB - 07.01
 214 - Under voltage lock out UVLO for protection of Lipo - Lipo has discharge protection at 3.100V    07.01
 215 - Power saving: HHKB scan, BT radio control - 9h with 850mAh, this is enough   07.01
 216 - Power selector doesn't work; Q4 MOSFET leaks from Lipo to USB power line. -- use Schottky instead 07/04
 217
 218 - wrongly suspended when powered from adapter without USB connection - DONE
 219     - suspend event may occur when plug into adapter
 220     - and never wake until conected to real USB line
 221     - without debug print via USB no problem; CSW(wake just after suspend as real USB line)
 222     - seems like USB print causes this problem after suspended
 223
 224 - lose USB connection during power-down mode - DONE
 225     - USB initialize code in main() causes this - WRONG
 226     - Do not power-down during USB connection is active - DONE 11/11
 227         (USB_DeviceState == USB_DEVICE_Configured) is used to check USB connection
 228         matrix_power_down() matrix.c - 11/23
 229
 230 - with Nexus5 keyboard and mouse are very laggy.
 231     Not confirmed. 01/15
 232
 233 - switch BT host connections    - CANCEL 01/15
 234     - switch next connection
 235         cannot switch connection with version 6.15 at least
 236
 237 - When given power only from wall wart adapter  - DONE? not confirmed 01/15
 238     - it sleeps. it should not sleep
 239     - Configured state without USB connection?
 240
 241 - timer is slow while power down - DONE 11/26
 242     - time out interrupt is lost while power down?
 243     - interrupt of watchdog timer compensates timer counter(avr/suspend.c)
 244
 245 - repeated CHARGING/FULL_CHARGED    - No longer problem 01/15
 246     - In LTC sharp pulses are observed.
 247     - MCP has no pulse but still has a problem.
 248     - needs more wait before read pin state? - NO
 249
 250 - USB plug-in fails while BT        - No longer problem 01/15
 251     - it ends in suspend state
 252     - maybe, not responsive to host enumeration process due to power-down.
 253     - matrix_power_down() only when state is unattached - 11/26
 254         - need to observe a while
 255