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Thema: Erste Platine (Gelesen 6773 mal)
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derkermit
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Hi
Ich muss für ein Schulprojekt eine Art Taschencomputer bauen. Soll nur die Temperatur auf einem LCD Display anzeigen. Später soll da noch ein MP3 Dekoderchip rein aber das ist erstmal nur Zukunftsmusik 
Ich hab per Eagle einen Schaltplan erstellt und an Hand davon dann eine Platine. Das Ganze soll möglichst klein sein.
Könnte sich dem einer annehmen und mir sagen wo noch Fehler sind oder wo was hätte besser gemacht werden können (und vorallem auch wieso )? Link: klick
Dinge die mir schon bewusst sind:
1. Die Programmierschnittstelle fehlt noch
2. Die Leiterbahnen sind bestimmt zu weit aneinander (glaub 0,2mm)
Danke schonmal und noch einen schönen Abend euch allen
Gruß
ALex
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TzA
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- 100nF Abblockkondensator idealerweise an jedem VCC/GND-Paar des AVRs, so nah wie möglich an den Anschlüssen
- Den Quarz ebenfalls so nah wie möglich an den AVR, die 15pF-Cs auch gleich daneben
- 100nF Kondensator so nah wie möglich am Ausgang des Spannungsreglers gegen GND
- Ein 7805er Spannungsregler spart dir den LM317+die Widerstände, für 5Volt braucht man keinen einstellbaren Spannungsregler
- Strukutgrößen von 0,2mm sind zwar noch machbar, aber ohne Not sind 0,3mm aufwärts deutlich angenehmer
- Da du den ADC nicht benutzt, sind die Spule und der Kondensator an AVCC überflüssig, einfach an VCC hängen
- Den Spannungsregler nicht hinlegen, das spart massig Platz und 50mA*2,6V=130mW kann der auch so abgeben
Gründe:
Abblcokkondensatoren sollten neben jedes schnelle IC, damit der beim Umschalten der Ausgänge nötige Strom lokal bereitgestellt wird, sosnt bricht nämlcihd urch die Induktivität der Zuleitung die Versorgungsspannung ein bzw die Schaltflanken werden schräg/unschön. Mans ollte uach hochfrequente LEitungen immer möglichst kurz halten, deswegen den Quarz näher ran. Spannungsregerl schwingen weniger, wenn sie ausgangsseitig einen 100nF-C haben (siehe Datenblatt).
Die Spule und der C aus dem AVR-DAtenbaltt bringen bloß was, wenn du den Analog-Digital-Converter des AVRs benutzt, da sie die Referenzspannung glätten, bringt dir aber nichts.
Edit: die 50mA für die Spannungsregerl-Verslustleistung sind ein reiner Schätzwert, kommt auf deine LCD-Beleuchtung an.
Was ich noch vergessen hab: Ich würde mir einen ISP-Stecker einbauen, macht das Leben einfacher beim programmieren.
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« Letzte Änderung: Mai 20, 2005, 15:55:22 von TzA »
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b0nze
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1. Da der Programmer selbst den RESET auf LOW zieht, kannste den Jumper sparen.
2. Warum benutzt du nen LM317?
3. Wenn du irgendwie den PORT B benutzt, vergiss nicht den Pins, die für das Programmen gebraucht werden, einen Widerstand zu spendieren, sonst wird das nichts mit ISP.. andere Möglichkeit wäre natürlich nen Bootload einzubauen, der würde dann über UART funktionieren.
4. Was willst du denn mit dem Analogteil messen? Die Temperatur? Wenn nicht... ob man die Spule wirklich braucht.. nur wenn se in nem kleinen Gehäuse drin ist..
5. 2-3 100nF Kondensatoren an den Mega und an das LCD und an den Spannungsregler... ist sicherer und wenn du dabei bist auch an den Reset (mit Widerstand).
6. Nimm für dein LCD vielleicht eher PIN 2-7 bei PORTD, denn das UART wirste sicher auch brauchen (PD1:0).
Board:
1. Was ist das denn für nen rießen Quarz, Quarz-Leitungen kurz halten.
2. Hält der R3 wirklich den Saft von der Hintergrundbeleuchtung aus?
3. Mach ne Massefläche rein (Polygon außen rum zeichnen, GND nennen, wird verschmolzen).
4. Auch wenns klein werden soll: vielleicht den ganzen PORTB herausführen (8er Pinleiste) und PC1:0 (I2C) auf Pins legen und 1-2-3 von PORTA, am besten natürlich die 10bitter.
5. Vielleicht Versorgungs/Datenleitungen unterschiedlich dick.. Versorgung vielleicht breiter (VCC eher, da GND ja Massefläche ist).
6. Ebenso vielleicht nen kleineren Spannungsregler (ausrechnen, wieviel Strom du brauchst).
==> überleg dir erstmal, wie du die Sensoren anschließen willst... von Dallas gibts den DS1621 für I2C mit 1° Auflösung (Conrad).
Wegen dem UART: dann brauchste auch nen MAX232 oder sowas.. am besten auch mit draufhaun... so klein wird dein LCD eh nich.
Vergiss die Taster nicht.
b0nze
Edit: jaja, TzA war wieder schneller..
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« Letzte Änderung: Mai 20, 2005, 16:01:20 von b0nze »
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derkermit
Modding-Noob
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Ok dann mal los *g*
Aktuelle Schaltbild: Klick
100nF Abblockkondensator idealerweise an jedem VCC/GND-Paar des AVRs, so nah wie möglich an den AnschlüssenWie schließ ich den genau an? Habs im Schaltbild mal so eingezeichnet wie ich das verstehen würde *g* (nich schlagen)
Den Quarz ebenfalls so nah wie möglich an den AVR, die 15pF-Cs auch gleich danebenOk das is klar 
100nF Kondensator so nah wie möglich am Ausgang des Spannungsreglers gegen GNDRichtig so wie ichs eingezeichnet hab?
Ein 7805er Spannungsregler spart dir den LM317+die Widerstände, für 5Volt braucht man keinen einstellbaren SpannungsreglerWusste gar nich dass es da ne einfachere Lösung gibt. Danke
Kann ich dann R1 und R2 einfach weglassen?
Im Datenblatt steht drin, dass ich da 10V am Eingang haben muss. Ich hab aber nur 7,6V von den Akkus. Ist das ein Problem?
Strukutgrößen von 0,2mm sind zwar noch machbar, aber ohne Not sind 0,3mm aufwärts deutlich angenehmerOk wird geändert
Da du den ADC nicht benutzt, sind die Spule und der Kondensator an AVCC überflüssig, einfach an VCC hängenDen ADC brauch ich für den Tempsensor oder hab ich dich da falsch verstanden?
Den Spannungsregler nicht hinlegen, das spart massig Platz und 50mA*2,6V=130mW kann der auch so abgebenAber dann wird das ganze Gerät so ein Klotz. Ich will das soweit möglich auf MD Player Größe
1. Da der Programmer selbst den RESET auf LOW zieht, kannste den Jumper sparen. Dachte ich hau da nen Jumper rein und kann dann falls sich der µC mal aufhängen sollte den einfach reseten oder brauch man das nur beim programmieren?
2. Warum benutzt du nen LM317? Der is schon raus
3. Wenn du irgendwie den PORT B benutzt, vergiss nicht den Pins, die für das Programmen gebraucht werden, einen Widerstand zu spendieren, sonst wird das nichts mit ISP.. andere Möglichkeit wäre natürlich nen Bootload einzubauen, der würde dann über UART funktionieren. UART? Muss ich mich erst informieren. Allgemein was die Programmierschnittstelle angeht siehts noch dunkel aus. Aber das Layout da war nur zur Übung. Um da mal bischen Gefühl für zu bekommen.
Mal schauen was das Datenblatt zu dem Thema hergibt. Groß genug isses ja *g*
4. Was willst du denn mit dem Analogteil messen? Die Temperatur? Wenn nicht... ob man die Spule wirklich braucht.. nur wenn se in nem kleinen Gehäuse drin ist.. Analogteil? Was genau meinst du damit?
Ja das soll am Ende die Temperatur ausgeben. Tempsensor kommt dann noch an den ADC.
5. 2-3 100nF Kondensatoren an den Mega und an das LCD und an den Spannungsregler... ist sicherer und wenn du dabei bist auch an den Reset (mit Widerstand). Im Prinzip das was TzA gemeint hat mit dem Abblockkondensator, oder?
Was für ne Funktion hat der Widerstand am Reset?
6. Nimm für dein LCD vielleicht eher PIN 2-7 bei PORTD, denn das UART wirste sicher auch brauchen (PD1:0). Kein Plan was UART is. Da muss ich mich erst noch mit beschäftigen.
Wenn ich mit diesem UART arbeite, dann kann ich mir die Programmierschnittstelle sparen oder wie? Kann mir im Moment grad gar nich vorstellen wie das gehen soll
Board:
1. Was ist das denn für nen rießen Quarz, Quarz-Leitungen kurz halten.
Das is ein SMD Quarz. Laut Datenblatt ist das so groß (ca. 14mm lang). Glaub da nehm ich lieber nen standart quarz. die sind schmaler und nur um die 10mm.
2. Hält der R3 wirklich den Saft von der Hintergrundbeleuchtung aus? Ehrlich gesagt hab ich keine Ahnung^^
Mit Saft meinste den Strom, oder? Sollte ich da dann nen anderen Typ nehmen, der mehr verträgt?
3. Mach ne Massefläche rein (Polygon außen rum zeichnen, GND nennen, wird verschmolzen). Massefläche? Kannste das bitte nochmal ein bischen genauer beschreiben? Wäre nett
4. Auch wenns klein werden soll: vielleicht den ganzen PORTB herausführen (8er Pinleiste) und PC1:0 (I2C) auf Pins legen und 1-2-3 von PORTA, am besten natürlich die 10bitter. öhm...den Teil mit PortB herausführen versteh ich noch, der Rest... 
5. Vielleicht Versorgungs/Datenleitungen unterschiedlich dick.. Versorgung vielleicht breiter (VCC eher, da GND ja Massefläche ist).
6. Ebenso vielleicht nen kleineren Spannungsregler (ausrechnen, wieviel Strom du brauchst). Ich konzentrier mich jetzt erst nochmal auf das Schaltbild.
Was für andere Spannungsregler gibts denn? Kenn nur den LM317 und seit heute den 7805
==> überleg dir erstmal, wie du die Sensoren anschließen willst... von Dallas gibts den DS1621 für I2C mit 1° Auflösung (Conrad).
Wegen dem UART: dann brauchste auch nen MAX232 oder sowas.. am besten auch mit draufhaun... so klein wird dein LCD eh nich.
Vergiss die Taster nicht. Der MAX232 ist für serielle Schnitstelle mit PC oder? Bei Reichelt gibts da welche als Driver und Interface. Welches ist der richtige oder sind die gleich?
Dieses UART. Ist das eine Art serielle Programmierschnittstelle?
Bin noch ziemlich neu in dem "Geschäft". Also nich wundern wenn ich mal totalen Blödsinn verfass *g*
EDIT: Im Datenblatt steht was von USART. Ist das das selbe wie UART? Steht das S für seriell?
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« Letzte Änderung: Mai 20, 2005, 18:06:56 von derkermit »
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philipp.ni
Dremelfreund
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Ein 7805er Spannungsregler spart dir den LM317+die Widerstände, für 5Volt braucht man keinen einstellbaren Spannungsregler
Wusste gar nich dass es da ne einfachere Lösung gibt. Danke Wink
Kann ich dann R1 und R2 einfach weglassen?
Im Datenblatt steht drin, dass ich da 10V am Eingang haben muss. Ich hab aber nur 7,6V von den Akkus. Ist das ein Problem? die 78** brauchen min 2V über ausgangsspannung, damit sie sauber arbeiten. Also sollten 7,6V reichen
1. Da der Programmer selbst den RESET auf LOW zieht, kannste den Jumper sparen.
Dachte ich hau da nen Jumper rein und kann dann falls sich der µC mal aufhängen sollte den einfach reseten oder brauch man das nur beim programmieren? Du schaltest das ding sicher auch an und aus. ein ein/aus-schalten bewirkt fast das selbe, dafür musste dann nicht jedesmal den jumper benutzen.
Edit:
6. Ebenso vielleicht nen kleineren Spannungsregler (ausrechnen, wieviel Strom du brauchst).
...
Was für andere Spannungsregler gibts denn? Kenn nur den LM317 und seit heute den 7805
Er meint warscheinlich die 78L05 (TO-92 gehäuse) oder den 78L05 SMD (SO-8 Gehäuse). beide geben zwar nur 0,1A (statt den "üblichen" 1A) aber sind auch um dimensionen kleiner.
3. Wenn du irgendwie den PORT B benutzt, vergiss nicht den Pins, die für das Programmen gebraucht werden, einen Widerstand zu spendieren, sonst wird das nichts mit ISP.. andere Möglichkeit wäre natürlich nen Bootload einzubauen, der würde dann über UART funktionieren.
UART? Muss ich mich erst informieren. Allgemein was die Programmierschnittstelle angeht siehts noch dunkel aus. Aber das Layout da war nur zur Übung. Um da mal bischen Gefühl für zu bekommen.
Mal schauen was das Datenblatt zu dem Thema hergibt. Groß genug isses ja *g* UART ist eine schnittstelle zum pc. teilweiße programmieren musst du den Atmel immer, und das geht nicht über uart imho.
allerdings, kann man darüber - wenn mans richtig programmiert - programme dann übertragen und ändern.
3. Mach ne Massefläche rein (Polygon außen rum zeichnen, GND nennen, wird verschmolzen).
Massefläche? Kannste das bitte nochmal ein bischen genauer beschreiben? Wäre nett du äzt nur dünne bahnen seitlich der leiterbahnen weg, und benutzt das übrige als masse. so sparste dir aufwand beim routen und die masse verträgt n bisschn was
cu philipp
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« Letzte Änderung: Mai 20, 2005, 18:30:05 von philipp.ni »
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b0nze
Gast
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Zum U(S)ART:
Wie gesagt, das is einfach der "COM-Port" am PC, jedoch laufen die µC auf 0/5V und der PC wo anders (halt RS232 (son Standard)).
Es gibt sogenannte Bootloader, eigentlich wie beim PC beim Starten.. wenn der µC eingeschaltet wird, wartet er 1-2Sek und falls in der Zeit irgendwelche Kommandos über das UART kommen, dann könnte man ein neues Programm übertragen etc. Dazu muss man "nur" ein Programm schreiben, dass halt zuerst gestartet wird und diese Zeit wartet und wenn benötigt, den Flash beschreibt... Danach springt das Programm an den Anfang vom "echten" Programm.
Außerdem kann man damit super mit dem PC kommunizieren *G*
Kein Strom mehr da = RESET hehe
Zum ADC:
Es gibt digitale und analoge Temperatursensoren. Analoge z.B. nen NTC oder PTC, der seinen Widerstand verändert.
Für sowas bräuchtest du natürlich noch 2 Anschlussmöglichkeiten am Board UND einen Poti, mit dem du da etwas rumschrauben kannst. Du musst damit nämlich einen Spannungsteiler (aus 2 Widerständen; NTC und Poti z.B.) aufbauen und die resultierende Spannung dann am besten mit nem 10bit Channel auslesen.
Da sollteste dann natürlich auch nen Pin herausführen.
Digital wären wie gesagt z.B. DS1621 oder 18s20 oder LM75 zu nennen, die alle mit I2C funktionieren.
I2C (PORTC 0+1):
Oder IIC oder TWI genannt, ist auch eine Verbindung, entwickelt von Phillips um zwischen ICs zu kommunizieren (Inter IC-Bus). Der 1te und 3te Tempsensor können das.. der 18s20 braucht nur einen Draht, dafür etwas komplizierter.
PORTB:
An PORTB ist das SPI (auch Schnittstelle, Serial Peripherial Interface). Ein mp3-Decoder Chip wie VS1001 benutzt diese Schnittstelle (oder STA 015...). Außerdem so einige HandyDisplays wie 3310 o.Ä..
RESET:
Der Pin sollte natürlich nicht wackeln.. deswegen kommt ein Widerstand (10k) an VCC und ein Kondi (100n) von Reset an Masse, jedoch hab ich das noch nie gemacht  .
Massefläche:
1. Schirmt sie ab, gerade bei deinen ADC Sachen, steht auch im Datenblatt, dass man den ADC-Teil des AVR mit ner Massefläche unterbauen soll.
2. Wie gesagt, haste einen größen Querschnitt und weniger Ohm.
3. Musste nicht so viel wegätzen.
R1,2,3:
1 und 2 sind überflüssig geworden;
bei R3 musste nach der Formel P = I²*R schauen, dass das nicht den vorgeschriebenen Wert überschreitet.. bei SMD (musste TzA fragen *G*) sind das sicher weniger als 0,1W.
Lies dazu das Datenblatt vom LCD, da steht der Strom der Anzeige drin.
C8+C6:
0,1µF = 100nF
So, mal wieder viel geschrieben...
Ein Tipp noch, bevor ich das nächste mal böse "RTFM" schreie... lies das Datenblatt vom AVR, zumindest die Teile, die du brauchst.. z.B. I2C, UART, ADC...
b0nze
PS: [hausieren]Bitte auf mein Banner unten Klicken.. haben erst 13/250 gemacht...[/hausieren]
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« Letzte Änderung: Mai 20, 2005, 18:50:51 von b0nze »
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derkermit
Modding-Noob
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wow vielen Dank euch allen
Hab so gut wie alles verstanden. Der rest kommt noch *g*
@bonze: Nach dem I2C hab ich im Datenblatt schon gesucht aber da gibts das nur unter TWI
An UART und ADC bin ich grad dran
Banner wurde auch geklickt von dem her wars das vorerst von meiner Seite aber da kommt bestimmt nochmal was 
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TzA
Modder der Apokalypse
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-Hinsichtlich USART:
Das brauchst du nur, wenn du das Gerät mal per serielle Schnittstelle an einen PC anschließen wilst, sonst ist das uninteressant.
-Abblockkondensatoren sollen direkt an den Anschlusspins des ICs plaziert werden, deswegen sind da auch immer VCC und GND nah beieinander. Im aktuellen Schaltbild fehlt imho noch ein 100nF-C, da du ja einen am Regler brauchst und 3 am AVR, sollten also 4 Stück sein.
-Du solltest es vermeiden, den Anschlüssen vor und hinter dem Regler den gleichen Namen zu geben, gleichnamige Netze werden verbunden, und das willst du in diesem Fall nicht (also nenn das eine Vin und das andere VCC z. B.). Grade nochmal geguckt, Eagle hat die anscheinden doch nicht verbunden, aber übersichtlicher wird es dadurch...
-Wenn du einen analogen Temperatursensor benutzen willst (ist die preiswertere Variante) sind die Spule und er Kondensator an AVCC natürlich sinnvoll, die einfachste Methode den auszuwerten, ist ihn in einen Spannungsteiler mit einem Widerstand zu hängen und die Spannung in der Mitte mit dem ADC auszulesen.
-Du solltest dir Gedanken machen, wie du den µC nachher programmieren willst, am einfachsten ist es, wenn du einen 6/10-poligen ISP-Stecker auf der Platine plazierst, dann kannst du mit allen Standart-Programmern direkt vom PC aus arbeiten (Infos über ISP: z. B. hier).
Belastbarkeit von SMD-Widerständen (Standartwerte, Sicherheit gibt das Datenblatt):
1206: 0,25W
0805: 0,1W
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raDon
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den spannungsregler kannst du auch in SMD nehmen. Die gibs z.B. in SO-8 oder D-Package
Und beim Quarz kann man sparen. Nen Resonator hat die Ladekapazitäten gleich mit drin.
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