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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik erster plan - bitte mal drübergucken


Autor: myfirstboard (Gast)
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hallo gemeinde!
ich habe heute mein erstes nicht-lochraster-projekt für einen mega8 
designed (erstmal nur plan, nach kontrolle dann auch board) und es wäre 
klasse wenn ihr einfach mal "drüber gucken" könntet.
versorgt wird das teil direkt mit 5V aus nem geeigneten netzteil.

ein paar bemerkungen:
R8+R9: spannungsteiler für einen referenzwert von ~4V
C9: pufferkondensator noch unbekannter größe
JP1: vll später mal serielles interface oder weitere funktionen, ist 
aber im moment nicht nötig
die ganzen pinheader rechts: signalkabel die von aussen kommen

grobe funktion: hier werden impulse gezählt und auf nem lcd dargestellt.
wenn das gerät abgeschaltet wird, will ich das mit dem AC detektieren 
(vergleich vor und hinter pufferkondensator) und bei abfallender 
versorgung die werte in den eeprom schreiben.
diese spannung-fällt-ab-schaltung hab ich leider aufm steckboard noch 
nicht getestet... daher ist auch die kondensatorgröße unbekannt.

auf dem testboard läuft das ganze 1A und nun soll es eben auf eine 
platine der größe 60x98. für verbesserungen wäre ich SEHR dankbar.

schönen pfingsmontag
myfirstboard

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Ob deine Spannungsdetektiererei funktionieren wird, wage ich zu 
bezweifeln. Defacto ist der Kondensator so wirkungslos. Er verschafft 
dir nicht mehr Zeit, ehe die Spannung einbricht. Stimmt eigentlich 
nicht. Du kriegst schon ein bischen Zeit, aber du kannst sie nicht 
nutzen, weil du nach wie vor die Spannung über dem Kondensator misst.

Du musst die Versorgung in 2 Teile teilen:
Die Zuleitung, die du überwachst
und davon abgetrennt, zb mit einer Diode, den eigentlichen µC Kreis, den 
du mit einem C pufferst. Der Spannungsteiler muss also auf die andere 
Seite von der Diode.

Autor: Tim (Gast)
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Am mega8 fehlen bei VCC und AVCC die 100n
Ich glaube nicht das der + von C9 angeschlossen ist (Punkt fehlt)
Ein Anschluss für die Versorgungsspannung fehlt.
Bei dem R7 solltest du mal die Verlustleistung ausrechnen.
R7 Pin 1 sieht auch nicht verbunden aus....
JP1 würde ich um ein +5V und GND Pin erweitern.
Die Eingangsbeschaltung der rechten Klemmen kann
man auch noch optimieren.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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wie läuft denn die spannungsversorgung? du hast dafür ja weder stecker, 
noch lötpads vorgesehen

Autor: Baumschüler (Gast)
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> Ob deine Spannungsdetektiererei funktionieren wird, wage ich zu
> bezweifeln. Defacto ist der Kondensator so wirkungslos. Er verschafft
> dir nicht mehr Zeit, ehe die Spannung einbricht. Stimmt eigentlich
> nicht. Du kriegst schon ein bischen Zeit, aber du kannst sie nicht
> nutzen, weil du nach wie vor die Spannung über dem Kondensator misst.

AIN0 und AIN1 sind doch positive und negative Komperator-Eingänge (oder 
umgekehrt). AIN0 ist die Referenz, z.B. VCC/2 und AIN1 überwacht die 
+5V.  Das sollte so funktioieren.

Einzig würde ich die LED aber nicht auf VCC hängen, sondern auf die +5V 
vor die Diode damit die LED den C9 nicht so schnell leer saugt. Evtl. D1 
noch gegen etwas zärtlicheres tauschen.

Diese ganze Spannungsdetektiererei funktioniert natürlich nur dann, wenn 
+5V schnell genug fällt. Wenn +5V zu langsam fällt, dann geht's nur mit 
einer festen Referenz, z.B. AREF...

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Baumschüler schrieb:
>> Ob deine Spannungsdetektiererei funktionieren wird, wage ich zu
>> bezweifeln. Defacto ist der Kondensator so wirkungslos. Er verschafft
>> dir nicht mehr Zeit, ehe die Spannung einbricht. Stimmt eigentlich
>> nicht. Du kriegst schon ein bischen Zeit, aber du kannst sie nicht
>> nutzen, weil du nach wie vor die Spannung über dem Kondensator misst.
>
> AIN0 und AIN1 sind doch positive und negative Komperator-Eingänge (oder
> umgekehrt). AIN0 ist die Referenz, z.B. VCC/2 und AIN1 überwacht die
> +5V.  Das sollte so funktioieren.

So wie der Spannungsteiler jetzt verschaltet ist, wird ein 
Spannungseinbruch erst dann detektiert, wenn auch die Spannung am µC 
einbricht. Meine Sorge gilt der Zeitspanne die zur Verfügung steht, wenn 
die Spannung einzubrechen beginnt, zumal ja auch ein Schreibvorgang im 
EEPROM nicht der allerschnellste ist.
Gibt er den Spannungsteiler vor die Diode. so verschafft ihm der 
Kondensator ein wenig Zeit, in der der Kondensator den µC versorgt, 
während vor der Diode (und damit am Spannungsteiler) die Spannung schon 
längst am einbrechen ist.

Autor: myfirstboard (Gast)
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hi!
nochmal schnell vorm n8dienst eine neue version.

hab mal alles ausgebessert was so "aufkam"... DANKE dafür!

@ Karl heinz Buchegger: so war mein gedanke. wenn die spannung "aussen" 
also vor der diode einbricht und ich innen beim vergleichswert 
(spannungsteiler) einen höheren wert habe, dann sehe ich aussen nen 
einbruch und muss ins eeprom schreiben.
wie wär denn die beste lösung?

wg verlustleistung am lcd: das hab ich aus ner lcd beschaltung. aber das 
stimmt ansich... gibts da ne schönere lösung? die hg-beleuchtung wird eh 
immer an sein denke ich.

danke allen anderen. bin grade ziemlich im zeitdruck und kann nicht so 
"ausführlich" schreiben...

schöne n8
mfb

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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myfirstboard schrieb:
> hi!
> nochmal schnell vorm n8dienst eine neue version.
>
> hab mal alles ausgebessert was so "aufkam"... DANKE dafür!
>
> @ Karl heinz Buchegger: so war mein gedanke. wenn die spannung "aussen"
> also vor der diode einbricht und ich innen beim vergleichswert
> (spannungsteiler) einen höheren wert habe, dann sehe ich aussen nen
> einbruch und muss ins eeprom schreiben.

Uoops. Ich hab die Leitung vor der Diode zum AIN Eingang übersehen.
Nehme alles zurück und behaupte das Gegenteil.

Autor: Tim (Gast)
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> wg verlustleistung am lcd: das hab ich aus ner lcd beschaltung.

Mir ging es dabei eigentlich um die Frage ob der Trimmer R7
die Belastung aushält oder nicht. Kommt auf die
Daten vom LCD an...

> gibts da ne schönere lösung?

Per Transistor Schalten, spart Strom und die Schaltung kann durch
Blinken auf sich aufmerksam machen.

Über C10 hat du einen Kurzschluss, oder mal 180° drehen?
Beim AVR gehört an jedes Versorgungspin ein 100n (AVCC)

Wenn sich die Umgebungstemperatur vom LCD nicht ändert
kannst du den Kontrast Trimmer direkt auf die Platine setzen.
Einmal einstellen reicht dann idr.

Wenn an die Eingänge auf der rechte Seite ein längeres
Kabel kommt, Solltest du den AVR besser schützen...
z.b.:
Klemme ---+--- 4,7K ---+--- AVR
         4,7K         100N
         GND          GND

> [...] ins eeprom schreiben

Brown out unbedingt einschalten und möglichst hoch einstellen.
(Das EEProm vom AVR mag keine langsam steigend/fallende
 Betriebsspannung...)

Autor: myfirstboard (Gast)
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hallo Gemeinde!

Das ist schön, so produktive Antworten zu bekommen :) freufreu

wg lcd-hg: also laut Datenblatt zieht das Ding "typical 280mA" und "max 
480mA" bei "typical 4,2V" und "max 4,6V". Stimmt also, dass der arme 
Trimmer da recht weit oberhalb seiner Grenzen arbeiten muss. Da ich die 
hg aber eh nicht "dimmen" will gefällt mir Schalten via Transistor viel 
viel besser.
    LCD-hg-->R1
             |
AVR --10k--BC547
             |
            GND
mit R1=(5-4,2V)/0,3A=2,7R bei (5-4,2)*0,3A= 0,24W => besser mal 0,5W
geht das so? oder besser noch ne Diode zum Schutz des AVR oder so? oder 
gar lieber nen FET? der BC547 ist jetzt nur "geraten" :) auch hier wäre 
ich für Verbesserungen dankbar.

wg lcd-kontrast: leider ändert sich die Temperatur gelegentlich (so 
zwischen 10°C und max 50°C) und ich will "sichergehen", daher muss das 
leider so sein.

wg schutz der Eingänge: das ist klasse! denn da sind tatsächlich längere 
Kabel dran.
Dann meine "Entprell-Schaltung" einfach weglassen und dafür die von tim 
nehmen, oder "zusätzlich" schützen?

Jau über C10 war ein Kurzschluss, ausserdem hab ich nen C11 hinzugefügt 
bei AVCC. Brownout kann ich ja "hoch" setzen, hoffe nur mein 
Kondensator-eeprom-schreiben-Trick funktioniert dann noch. ich weiß 
immer noch nicht wie groß ich C9 dimensionieren soll *help!*

schönen tag!
mfb

Autor: Tim (Gast)
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> mit R1=(5-4,2V)/0,3A=2,7R bei (5-4,2)*0,3A= 0,24W => besser mal 0,5W
> geht das so?

Mathematisch schon....
Bau das lieber mal auf und ermittle visuell den
benötigen Widerstand. Zwischen 280 und 480mA tut sich
da vermutlich nicht mehr soviel in der Helligkeit.
Vielleicht reicht dir auch weniger....
Wegen den 0,24W: verteil das doch auf 2 Stück.

> oder besser noch ne Diode zum Schutz des AVR oder so?

Wozu?

> oder gar lieber nen FET? der BC547 ist jetzt nur "geraten" :)

Guck mal in das Datenblatt vom dem Transistor...

> wg lcd-kontrast:

PWM via AVR währe auch eine Möglichkeit.

Du solltest auch in Software entprellen.

> hoffe nur mein Kondensator-eeprom-schreiben-Trick
> funktioniert dann noch.

Kannst du nicht nach jedem ändern der Parameter / Eingänge
schreiben?

>ich weiß immer noch nicht wie groß ich C9 dimensionieren soll *help!*

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0208301.htm

Autor: Erdbeere (Gast)
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> ich weiß immer noch nicht wie groß ich C9 dimensionieren soll

    C = I * t / U_delta

Z.B. 10 Milliampere für 0,1 Sekunden mit einem Spannungsabfall von max. 
0,5 Volt:

    C = I * t / U_delta

    C = 0,010 A *  0,1 s / 0,5 V

    C = 0,002 F

    C = 2.000 uF

Autor: Falk Brunner (falk)
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Autor: myfirstboard (Gast)
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Servus Gemeinde!
Es ist tatsächlich so dass man zwischen (quasi) 0R und 3R keinen 
unterschied sieht und auch der Strom ist wesentlich geringer (bei meinen 
Messungen bei 80mA).
Wobei ich oberhalb von 4R schon nen unterschied sehe...
wäre natürlich auch ne Möglichkeit das einfach auf 2 1/4W Typen zu 
verteilen... aber das ist dann ja ne Designfrage (und das werd ich so 
machen is ja wesentlich einfacher)

Der BC547 kann nur 200mA in der Spitze. Gut bei meinen gemessenen 80mA 
ist das ok aber vll nimmt man eher was "härteres". Evtl nen BC140 oder 
so? Der kann meines wissens 1A ab. (Bauteile schätzen ist irgendwie 
nicht meine stärke)
Beschaltung für den AVR hat aber so "gepasst" oder?
Die Idee mit der Diode ist nur von "damals" noch. Da hab ich mal 
Relais-Zeug gemacht und da hab ich das immer so gemacht. Aber muss ja 
ned :)

Bei "Kontrast via PWM" kann ich aber auch schlecht die 
Temperaturschwankungen ausgleichen, daher ist das mit dem Poti schon ok.

Softwareentprellen: Ja kann ich dann ja "per software" nachrüsten, 
sollte ja gehen (timer-massaker und so ;) )

Leider kann ich nicht immer beim Wertwechsel schreibe, denn 
berücksichtigt man die EEPROM-Größe und die Maximalen schreib-Zyklen von 
10.000/Byte dann wäre mein Gerät wohl noch 50 Wochen kaputt und das ist 
meiner Meinung nach schon "Fehldesign"...
Ich hab eben bisschen gerechnet, gemessen und geschätzt und denke ich 
kann mit 2200µF schon locker 50ms überbrücken; mit 4700µF dann eben 
entsprechend mehr, und dann sollten 3 Werte schon im EEPROM landen 
können.

@tim: Ist nunoch die Frage offen, wie deine Schutzbeschaltung der 
Pinleisten-Eingänge gemeint war. Zusätzlich oder ersetzten zu meiner 
Entprellerei.

Achso: Was "zarteres" als ne 1N4004. wie wäres da mit ner B157 oder 
sowas?

merci soweit!
mfb

Autor: Tim (Gast)
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> Ist nunoch die Frage offen, wie deine Schutzbeschaltung der
> Pinleisten-Eingänge gemeint war. Zusätzlich oder ersetzten zu meiner
> Entprellerei.

Letzteres. Die 330nF würden den Funken beim Schalten fördern.
Und genau das willst du ja nicht...

> Es ist tatsächlich so dass man zwischen (quasi) 0R und 3R keinen
> unterschied sieht und auch der Strom ist wesentlich geringer (bei meinen
> Messungen bei 80mA).

Der Innenwiderstand deines Strommessers könnte relevant werden...

BC547 passt bei 80mA schon, aber die 10K sind mir etwas zu gross.

> Die Idee mit der Diode ist nur von "damals" noch. Da hab ich mal
> Relais-Zeug gemacht und da hab ich das immer so gemacht. Aber muss ja
> ned :)

Leds sind nicht Induktiv, ergo Diode überflüssig.

Wenn der AVR merkt, das er vom Elko lebt, sollte er alle Ausgänge 
abschalten.

1N4004 ist OK (Einschaltstrom bei leerem Elko)

Autor: myfirstboard (Gast)
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Servus Gemeinde!
erstmal RIESEN GROßEN DANK!!!
So hab mal alles eingepflegt und hoffe, das ist jetzt eine Art "final" 
und ich kann zum routen übergehen.
Ich hab noch keine Ahnung wie ich die Bauteile platziere aber das kommt 
dann hoffentlich "beim essen"...

R8+R9: Spannungsteiler habe ich mal recht hoch mit 47k und 7,5k 
angesetzt, oder ist das zu "krass"?
Q2 ist jetzt ein BD140.

@tim: nein hab ohne "direkte" Messung auch visuell kontrolliert. Hatte 
nämlich auch Sorge, dass die Messung das Ergebnis verfälscht...

schönen Abend
mfb

Autor: Belustigter (Gast)
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Die Nummer um Q2 sieht seltsam aus. Vermutlich willst Du da einen NPN 
(BD139?) haben und R18 kleiner machen.

Autor: myfirstboard (Gast)
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Hallo Gemeinde!
oh mist! Im Schalplan steht ja "BD140". ich meinte einen BC140-16!
R18 noch kleiner?
schönen Tag!!
mfb

Autor: asdf (Gast)
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Durch die Diode ist die Versorgungsspannung des AtMega kleiner als die 
eingespeiste Spannung. Hierdurch wird die Spannung an AIN1 größer als 
die Versorgungsspannung (abs. max lt. Datenblatt Vcc+0,5V) und ob der 
Komparator dann noch sauber funktioniert ist ungewiss.

Wäre es nicht logischer (da unabhängig von der Geschwindigkeit des 
Spannungsabfalls die ja eigentlich egal sein sollte), die 
Versorgungsspannung an C9 auf einen festen Wert zu prüfen der noch 
ausreichend über der minimalen Betriebsspannung des AtMega liegt und 
ausreichend weit unter der Spannung im Normalbetrieb?

Optimaler (aber aufwändiger) wäre es, eine Spannung von z.B. 8V über 
eine Diode und einen großen C vor einem Regler einzuspeisen und sobald 
diese unter z.B. 7V fällt das abspeichern anzustoßen.

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