Mini RFID Reader mit USB und ext. Strom

[Christian H. (thunder2002)]

Moin,

ich möchte gerne einen RFID Reader bauen, angelehnt an der Pollin RFID 
Reader Bausatz, den ich vor ein paar Tagen erfolgreich zusammengelötet 
habe. Jedoch mit mehr Power (der Pollin macht gerade mal 1cm...) und mit 
USB natürlich ;)

Anbei ist meine komplette Idee wie ich mir das vorstelle, ich hoffe es 
würde auch in der Praxis funktionieren bezüglich Leiterbahnenverlegung, 
Frequenzen, Störungen etc. Wäre klasse wenn jemand mit mehr Know-How mal 
drübergucken könnte :)
Die Antenne wird übrigens als 1,6mH Spule an X3 angeklemmt. Leider sind 
vier 0 Ohm Widerstände als Brücken drin, hab mich schon halb tot 
geroutet...

P.S. Ich wollte gerne auch eine reine USB Version bauen, jedoch brauch 
ich für die 8V bei 200mA Treiberstufe des U2270B einen hoch-effizienten 
Schaltregler, hab verschiedene gefunden mit 600-1600kHz, stört das die 
RFID Leistung oder ist es egal???

Schöne Pfingsten! :)

[Mike H. (-scotty-)]

Warum legste bei den Bauteile, z.B. wie dem Atiny, keine Leitung
zwischen den Pins? Bei IC1 geht das natürlich nicht, aber beim
Rest, schon. Dann könnteste deine Nullöhmer wahrscheinlich
alle rauskicken.
War schön knifflig sich da zurecht zu finden. Den Bestückungsdruck
würde ich da mal etwas aufräumen/hinzufügen, das man auch die Bauteile
identifizieren bzw. zuordnen kann.
Beim Bottomlayertext bin ich nicht sicher ob die Schrift nicht
zu klein ist. Wahrscheinlich braucht man dann ne Lupe.

D1+2 brauchste nicht, wenn du keine induktiven Lasten hast,
schaden aber nicht.

Ansonsten ne schöne Arbeit, Respekt.

[Christian H. (thunder2002)]

Mike Hammer schrieb:
> Warum legste bei den Bauteile, z.B. wie dem Atiny, keine Leitung
> zwischen den Pins?

Weil ich denke das ich dann nachher Lötbrücken bekomme. Bin zwar nicht 
gerade als Grobmotoriker bekannt aber < 0,8mm Pitch ist für mich schon 
hart ;) Hab schon Sorgen um den FTDI mit 0,65mm, aber mangels 
Alternative muss es sein.

> War schön knifflig sich da zurecht zu finden. Den Bestückungsdruck
> würde ich da mal etwas aufräumen/hinzufügen, das man auch die Bauteile
> identifizieren bzw. zuordnen kann.

Sorry, ich werde später, zumindest erstmal keinen haben, daher hab ich 
ihn völlig vernachlässigt. Habe jetzt mal aufgeräumt, hoffe geht so 
besser :)

> Beim Bottomlayertext bin ich nicht sicher ob die Schrift nicht
> zu klein ist. Wahrscheinlich braucht man dann ne Lupe.

Ich hätte ihn gerne größer gemacht, aber die Platine gibts nicht her, 
solange man was erkennen kann wirds tun, soll nur zur Identifikation 
dienen.

> D1+2 brauchste nicht, wenn du keine induktiven Lasten hast,
> schaden aber nicht.

Okay, habs mit Dioden gelernt und bisher hat auch jeder AVR ohne 100nF 
Stützkondis funktioniert, könnte in die selbe Kategorie fallen? "Tut 
auch ohne, aber besser mit" ;)

> Ansonsten ne schöne Arbeit, Respekt.

Danke :)

Anbei noch die neue aufgeräumte Bestückungsdruck-Version des Boards!

[... (Gast)]

Christian Hunke schrieb:
> Ich wollte gerne auch eine reine USB Version bauen, jedoch brauch
>
> ich für die 8V bei 200mA Treiberstufe des U2270B einen hoch-effizienten
>
> Schaltregler,

Ich glaube nicht, dass du die 8V/200mA aus den 5V-USB mittels 
Schaltregler erzeugen kannst. Du hättest einen Eingangsstrom von >355mA 
. Die USB-Schnittstelle des PCs liefert aber ohne vorherige Anmeldung 
nur 100mA.

Aber warum schaltest du deine Spannungsregler parallel? Ich würde den 
5V-Regler hinter den 8V-Regler schalten und einen L-Typ verwenden. Die 
Stromaufnahme deines 5V-Zweiges ist sicher unter 100mA.

[Christian H. (thunder2002)]

... schrieb:
> Christian Hunke schrieb:
>> Ich wollte gerne auch eine reine USB Version bauen, jedoch brauch
>>
>> ich für die 8V bei 200mA Treiberstufe des U2270B einen hoch-effizienten
>>
>> Schaltregler,
>
> Ich glaube nicht, dass du die 8V/200mA aus den 5V-USB mittels
> Schaltregler erzeugen kannst. Du hättest einen Eingangsstrom von >355mA
> . Die USB-Schnittstelle des PCs liefert aber ohne vorherige Anmeldung
> nur 100mA.
>

Ich hab von National Semiconductors einen gefunden der bei dem Strom 89% 
Effizienz erreicht und 420mA auf der 5V USB Seite zieht, dann bleibt 
noch etwas Luft für den Rest der Logik sodass ich auf ca. 470mA kommen 
sollte. Der Strom würde natürlich erst bezogen nachdem der der FT232RL 
dem ATTiny gemeldet hat das das Gerät vollständig angebmeldet ist und 
500mA zur Verfügung stehen. (Ist alles nicht in dieser Schaltung 
vorhanden)

> Aber warum schaltest du deine Spannungsregler parallel? Ich würde den
> 5V-Regler hinter den 8V-Regler schalten und einen L-Typ verwenden. Die
> Stromaufnahme deines 5V-Zweiges ist sicher unter 100mA.

Hab ich gemacht, hab den 2. großen 100µF Elko damit auch rausgehauen, 
der müsste ja überflüssig sein. Beim Einkauf würde mir das auch ca. 
nochmal 50c sparen, danke :)

Anbei die aktualisierten Pläne!

[Martin M. (martin69)]

Hallo,

was ist denn das für ein Programm, das die 3D-Darstellung der Platine 
macht? Wow - sogar mit Firmenlogos und Beschriftungen auf den IC´s.
Mein Eagle Version 5 kann das leider nicht....

Gruß
Martin

[Christian H. (thunder2002)]

Martin M. schrieb:
> Hallo,
>
> was ist denn das für ein Programm, das die 3D-Darstellung der Platine
> macht? Wow - sogar mit Firmenlogos und Beschriftungen auf den IC´s.
> Mein Eagle Version 5 kann das leider nicht....
>
> Gruß
> Martin

Das geht mit Eagle 3D 
(http://www.matwei.de/doku.php?id=de:eagle3d:eagle3d) mit dem ULP-Skript 
exportierst du dein Board aus Eagle in eine PovRay Datei, die du dann 
wieder mit PovRay (http://www.povray.org/) selbst rendern kannst um dein 
Bild zu bekommen.

[Martin M. (martin69)]

@Christian:
ist ja der Hammer! Das wußte ich bisher nicht, daß so etwas mit Eagle 
möglich ist. Ich werde es mal bei Gelegenheit ausprobieren (habe gerade 
wenig Zeit).

Gruß
Martin

[... (Gast)]

Christian Hunke schrieb:
> Beim Einkauf würde mir das auch ca.
>
> nochmal 50c sparen, danke :)

Die kannst du noch mal sparen wenn du die beiden Dioden D1 und D2 
rauswirfst. Die sind hier wirklich über, da du von der Ausgangsseite der 
Regler kein höhere Spannung als Eingangsseitig erwarten kannst. Diese 
Beschaltung macht man bei reinen Netzteilen oder Schaltungen wo 
Induktivitäten an der Versorgungsspannung hängen.

Es fehlt jetzt das Label VCC-5.0 am Ausgang deines 5V-Reglers.

[... (Gast)]

Christian Hunke schrieb:
> Der Strom würde natürlich erst bezogen nachdem der der FT232RL
>
> dem ATTiny gemeldet hat das das Gerät vollständig angebmeldet ist

Ich wüßte nicht, dass der FT232RL sich von alleine am USB-Host des PCs 
anmeldet. Das müsste schon dein ATTiny machen (über den FT natürlich)

[Christian H. (thunder2002)]

... schrieb:
> Christian Hunke schrieb:
>> Beim Einkauf würde mir das auch ca.
>>
>> nochmal 50c sparen, danke :)
>
> Die kannst du noch mal sparen wenn du die beiden Dioden D1 und D2
> rauswirfst. Die sind hier wirklich über, da du von der Ausgangsseite der
> Regler kein höhere Spannung als Eingangsseitig erwarten kannst. Diese
> Beschaltung macht man bei reinen Netzteilen oder Schaltungen wo
> Induktivitäten an der Versorgungsspannung hängen.
>
> Es fehlt jetzt das Label VCC-5.0 am Ausgang deines 5V-Reglers.

Ist wohl wirklich wahr, ich hab die Dioden dann jetzt doch gekillt, 
spart 24c. Das Label ist jetzt auch dran ;)

... schrieb:
> Christian Hunke schrieb:
>> Der Strom würde natürlich erst bezogen nachdem der der FT232RL
>>
>> dem ATTiny gemeldet hat das das Gerät vollständig angebmeldet ist
>
> Ich wüßte nicht, dass der FT232RL sich von alleine am USB-Host des PCs
> anmeldet. Das müsste schon dein ATTiny machen (über den FT natürlich)

Ich hatte gedacht ich trage das bei dem DeviceDescriptor vom FTDI ein, 
einfach in den EEPROM eintragen was für Eckdaten das USB Device hat und 
der FTDI regelt das dann schon die Anmeldung für 500mA für mich, oder 
nicht? (siehe Bild vom FT_Prog)

[didadu (Gast)]

Christian Hunke schrieb:
> Anbei die aktualisierten Pläne!
Die .sch- und .brd-Dateien wären auch nicht schlecht...

[... (Gast)]

didadu schrieb:
> Ich hatte gedacht ich trage das bei dem DeviceDescriptor vom FTDI ein,
>
> einfach in den EEPROM eintragen was für Eckdaten das USB Device hat und
>
> der FTDI regelt das dann schon die Anmeldung für 500mA für mich, oder
>
> nicht?

mmh, könnte sein. Müsste man das Datenblatt nochmal genauer befragen.
Aber zur Zeit hast du ja eh selfpowered-Modus.

Was mir noch auffällt, brauchen deine Regler keinen GND-Bezug?

[Christian H. (thunder2002)]

didadu schrieb:
> Die .sch- und .brd-Dateien wären auch nicht schlecht...

Sorry, ich wollte so gerne vermeiden das es blind kopiert wird, 
einerseits weiss ich selbst noch nicht ob es funktionieren wird und 2. 
steckt da verdammt viel Arbeit drin, gerade das Routing. Und zum 
Nachbauen sind ja alle Informationen vorhanden.

... schrieb:
> Was mir noch auffällt, brauchen deine Regler keinen GND-Bezug?

Hmm wieso sollten die keinen GND-Bezug haben? Der 7805 hat GND auf der 
großen "Fahne" und der 78L05 hat dies an den 4 inneren Pins, alle mit 
GND verbunden.

Hab sonst noch ein paar Kleinigkeiten geändert, das wichtigste dürfte 
wohl sein:
- PWREN# Signal vom FT232RL mit einem 10kOhm PullUp ausgestattet ist, so 
stehts zumindest im Datenblatt.
- MS Pin vom U2270B auch am TINY2313 verbunden um theoretisch auch 
schreiben zu können
- 110kOhm vom U2270B durch 100k + 10k ersetzt, da 110k schlecht 
verfügbar sind

Wenns nichts mehr hochkommt, werd ich dann jetzt (endlich ;)) bestellen. 
Hab zudem noch ein Bild angehängt wie ich mir die Komplettlösung 
vorstelle.

[Micha (Gast)]

Christian Hunke schrieb:
> Hmm wieso sollten die keinen GND-Bezug haben? Der 7805 hat GND auf der
> großen "Fahne" und der 78L05 hat dies an den 4 inneren Pins, alle mit
> GND verbunden.
Weil man im Schaltplan davon nichts sieht... Im Layout allerdings schon.

[Micha (Gast)]

Christian Hunke schrieb:
> Jedoch mit mehr Power (der Pollin macht gerade mal 1cm...)
Hast du schon getestet wie groß die Reichweite mit deiner Version ist?

Christian Hunke schrieb:
> einen hoch-effizienten
> Schaltregler, hab verschiedene gefunden mit 600-1600kHz, stört das die
> RFID Leistung oder ist es egal???
Sollte nicht stören - ein vernünfitges Layout vorausgesetzt.

[Christian H. (thunder2002)]

Micha schrieb:
> Weil man im Schaltplan davon nichts sieht... Im Layout allerdings schon.

Hm ich glaub ich steht gerade aufm Schlauch, ist doch eingezeignet im 
Schaltplan, siehe Anhang, oder missverstehe ich da was?

Micha schrieb:
> Hast du schon getestet wie groß die Reichweite mit deiner Version ist?

Nein leider noch nicht, ich rechne so mit 5 - max. 10cm. Das ganze ist 
ja angelehnt an die Pollin Schaltung, nur mit extra 8V Driver Spannung 
statt nur 5V. Die Pollin Version gibt bei mir nur schlappe 1-2cm. Ich 
hab irgendwo mal eine Beschaltung gesehen für 12V Driver Spannung, aber 
irgendwie konnte ich das nicht mit dem Datenblatt in Einklang bringen, 
ich weiss nicht ob das eine Art "Overclocking" für RFID war.

[didadu (Gast)]

Christian Hunke schrieb:
> ich wollte so gerne vermeiden das es blind kopiert wird
> und 2. steckt da verdammt viel Arbeit drin

Sicher. Und ja auch die Arbeit der Helfer und Berater hier im Forum (wie 
unglaublich viel Zeit ersparen sie Dir mit Suchen und damit, selbst die 
Erfahrung und Sicherheit im Entwurf zu gewinnen, die Du suchst!), die 
Arbeit aller, die die freien Libraries und Compiler erstellt haben, die 
Arbeit von Pollin, die Du ja selbst mehr oder weniger blind kopierst, 
usw.

Wie sagen die Chinesen: Jeder, der etwas leistet, steht selbst nur auf 
den Schultern derjenigen, die vor ihm etwas dafür getan haben. (Oder so 
ähnlich.)

Schönen Sonntag noch!

[123 (Gast)]

Moin

Im Stromlaufplan sind 7808 und 7805 auf einem gemainsamen Ground, der 
aber zum restlichen gnd verbunden ist. da fehlt warscheinlich das gnd 
sumbol.

Layout. auchtung mit dem Shild kontakten der usb Buchse und der Pin 2/3 
Spannungsversorgung, die haben kontakt! Kurzschlussgefahr, shild bei usb 
müste meines wissens ground sein.

[Christian H. (thunder2002)]

didadu schrieb:
> Sicher. Und ja auch die Arbeit der Helfer und Berater hier im Forum (wie
> unglaublich viel Zeit ersparen sie Dir mit Suchen und damit, selbst die
> Erfahrung und Sicherheit im Entwurf zu gewinnen, die Du suchst!), die
> Arbeit aller, die die freien Libraries und Compiler erstellt haben, die
> Arbeit von Pollin, die Du ja selbst mehr oder weniger blind kopierst,
> usw.
>
> Wie sagen die Chinesen: Jeder, der etwas leistet, steht selbst nur auf
> den Schultern derjenigen, die vor ihm etwas dafür getan haben. (Oder so
> ähnlich.)
>
> Schönen Sonntag noch!

Ja ok ... siehe Anhang.

123 schrieb:
> da fehlt warscheinlich das gnd sumbol.

Hoppla, jetzt ists drin :)

123 schrieb:
> Layout. auchtung mit dem Shild kontakten der usb Buchse und der Pin 2/3
> Spannungsversorgung, die haben kontakt! Kurzschlussgefahr, shild bei usb
> müste meines wissens ground sein.

Den Berühungspunkt der 2 Pads fräse ich später weg, nur sonst hätte ich 
die Buchsen noch weiter nach innen verlegen müssen, dann wären sie in 
meinem späteren Gehäuse noch weiter versteckt, ich wollte sie schon mit 
den großen Halterungsbohrungen überlappen, aber da sind nachher meine 
Abstandshalter im weg.
Hab auch schon versucht mit verschiedenen Restrict und Keepout Layern 
die Pads zu beschneiden, aber das scheint wohl nicht zu gehen.

Das Shield habe ich bisher merkwürdigerweise nur auf Schaltplänen 
verbunden gesehen, jedoch nie im endgültigen Layout. Wäre klasse wenn 
das jemand aufklären könnte.

[123 (Gast)]

Schon mal darüber nachgedacht, USB und Power auf der anderen seite zu 
bestücken? daruch würde das kollidierende Pad nach aussen wandern.


ggf währe es dann notwendig IC1 weiter nach unten zu verschieben, und 
R1, R2 in die Mitte,

OK ich habe gerade übersehen, das das ja nur einseitig ist, damit 
hinfällig.

[didadu (Gast)]

Christian Hunke schrieb:
> Ja ok ... siehe Anhang.

Wow, alle Achtung! Danke!

Hier noch ein kleiner Erweiterungsvorschlag:

Der ATtiny hat ja noch Pins frei. Wenn man einen davon an ein Lötloch 
legt, und daneben ein Lötloch für GND (oder zwei einfache Anlötpads, 
oder gar eine Klemme), dann könnte man einen kleinen Piezo-Beeper 
anschließen.
Wer will, auch als Alternativbestückung, d.h. ohne LEDs.
Bonus: Dann wäre es blindenfreundlicher.
Platz genug ist ja auf der fast leeren Oberseite; ich habe hier z.B. 
Piezos mit 2 cm Durchmesser, so einer würde da gut draufpassen.

Man könnte ihn zur Not natürlich auch direkt anlöten.

[... (Gast)]

Christian Hunke schrieb:
> Hmm wieso sollten die keinen GND-Bezug haben? Der 7805 hat GND auf der
> großen "Fahne" und der 78L05 hat dies an den 4 inneren Pins, alle mit
> GND verbunden.

Dann sollte aber der DRC von Eagle gemeckert haben.

Ist zwar schon geklärt, aber es fehlte die GND-Fahne an den Reglern und 
beim überfliegen deines Layouts meinte ich 2 getrennte GND-Flächen 
gesehen zu haben. Vielleicht lässt du doch noch mal den DRC drüber 
laufen.

[Christian H. (thunder2002)]

didadu schrieb:
> dann könnte man einen kleinen Piezo-Beeper anschließen.

Alles in Planung für folge Versionen ;) Piezo hatte ich auch schon auf 
der Liste, außerdem noch 1-2 Relais sowie alternative Schnittstellen, 
ich dachte an RS232, RS485 und Ethernet.

... schrieb:
> Dann sollte aber der DRC von Eagle gemeckert haben.
>
> Ist zwar schon geklärt, aber es fehlte die GND-Fahne an den Reglern und
> beim überfliegen deines Layouts meinte ich 2 getrennte GND-Flächen
> gesehen zu haben. Vielleicht lässt du doch noch mal den DRC drüber
> laufen.

Hat er auch, gab nen Clearance Error, wie gesagt ich fräse das wenn 
sobald ich die Platine hab und fertig :)

Wegen der GND Fläche, es sind tatsächlich 2, jedoch sind sie an der im 
Anhang rot gekennzeichneten Stelle mit einem 0Ohm Widerstand miteinander 
verbunden.

[BillX (Gast)]

hm bei mit ethernet wird der tiny aber nich reichen oder :D?

[Christian H. (thunder2002)]

BillX schrieb:
> hm bei mit ethernet wird der tiny aber nich reichen oder :D?

Von den Pins und Co. schon aber der Flash wohl nicht ;) Gibt dann eh ein 
neues Design mit Mega8 (bzw. 88 oder was auch immer dort nochmal aktuell 
ist). Was ich mir zwar wünsche aber nicht so wirklich dran glaube, das 
irgendwann nach dem aufkommenden Tiny4313 es auch mal einen Tiny8313 
geben wird :)