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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik schaltplan ok? (+/- 5v netzteil, verstärker regelung, userinterface)


Autor: Jochen Z. (Gast)
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hi,

wollte euch einmal fragen, ob meine schaltpläne soweit okay/richtig 
sind.

pwr.png: +/-5v power supply
trafo wird ein 7.5v oder 9v 230v trafo mit 2 wicklungen. das netzteil 
und die dazugehörige schaltung sollen immer in betrieb sein (außer 
netzschalter/stecker wird gezogen)... standardmäßig soll eine der beiden 
led's pulsieren (wie beim macbook), wird PB2 auf low gezogen (interner 
pullup), wird die pulsierende led ausgeschaltet, die andere dauerhaft 
ein und die beiden relais geschaltet. relais K1 schaltet 230v... um das 
verstärker netzteil anzuschalten, K2 schaltet die +/-5v für die 
controll-platine. (hups.. PWR1 soll BUTTON heißen) (als button wird ein 
vandalensicherer taster mit rot/blau led ring eingesetzt)

control.png: control...
herzstück der schaltung ist der atmega32... über quarz geclockt (8mhz)
PA5-PA7 schalten ein paar kleine "brücken" auf einer passiven crossfeed 
schaltung (http://www.tangentsoft.net/audio/mlxfeed.html)
PA4-PA1 sind die 4 user-interface taster... interne pullups
PA0 ist ein ADC über den ich den wert des poti einlese.. (lautstärke 
reglung)

PD0-PD7 datenleitung fürs display
PC0-PC5 steuerleitung fürs display
dip 180x32 
(http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=A523;GROUPI...)

die 2 pga2310 sollen eingesetzt werden.. um das lautstärke poti und das 
bass-boost poti auf dem verstärker zu ersetzen. (die analogen anschlüsse 
habe ich im schaltplan erstmal nicht verbunden) bin mir nicht sicher, ob 
ich die pga's richtig angeschlossen habe... spi... aber könnte die ja 
auch daisy-chanen... so müsste ich 2 byte anstatt 1 byte übertragen... 
MUTE habe ich bei beiden chips standarf auf high gesetzt (muten kann man 
auch mit 0x00 (0) per spi)... oder so wie jetzt... mit einzelnen chip 
selects.. ggf. kann ich auch auf ein einstellbares zero crossing 
detection verzichten, also das vllt auch auf low oder high. die pullups 
sollten ja helfen, falls ich das ganze per isp programmiere..

user.png
das user interface... also einfach nur das lcd display und die 4 
taster... sollen per flachbandkabel an die control platine angeschlossen 
werden.

hier nochmal die links zu dem verstärker und dem netzteil
netzteil: http://www.tangentsoft.net/elec/yjps/
verstärker: http://www.tangentsoft.net/audio/ppa/amp2/



ich hoffe man kann verstehen was ich vor habe und ihr könnt mir ein 
wenig helfen. sind die ersten, richtigen schaltpläne die ich mit eagle 
gemacht habe... will die platinen erst layouten, wenn ich mir sicher 
bin, das die schaltpläne ok sind, habe noch nicht so viel ahnung von 
eagle...

Autor: TrippleX (Gast)
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- Pulldown Widerstände für die Transistoren welche die Relais
  schalten könnte nützlich sein ;)
- Abblockkondensator -> 100µF ?! Da stimmt was nicht ;)
- Weißt du was Freilaufdioden sind? ;)

- Du könntest/solltest Sicherungen hinzufügen ( an den 230V und in den 
5V
  Pfad)

- Ein Kondensator auf der User Platine könnte nicht schaden
- Eine LED zur Funktionserkennung könnte auch nicht schaden


Ich hoffe ich konnte dir mal so ein paar Kleine Tipps geben.
Die Pinbelegungen von den ICs oder den ISP-Stecker etc. habe ich nicht
überprüft.

Autor: Jochen Z. (Gast)
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TrippleX schrieb:
> - Pulldown Widerstände für die Transistoren welche die Relais
>   schalten könnte nützlich sein ;)
> - Abblockkondensator -> 100µF ?! Da stimmt was nicht ;)
> - Weißt du was Freilaufdioden sind? ;)
> - Du könntest/solltest Sicherungen hinzufügen ( an den 230V und in den
> 5V
>   Pfad)
> - Ein Kondensator auf der User Platine könnte nicht schaden
> - Eine LED zur Funktionserkennung könnte auch nicht schaden

danke für die tipps. im anhang die aktualisierten schaltpläne (hoffe 
habe alles richtig gemacht)

Autor: TrippleX (Gast)
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Die Led ist verpolt :)

Die Abblockkondensatoren sollten keine Elektrolytkondensatoren
sondern Folien-/-Keramik Kondenastoren sein.

Und die Sicherung an der 230V Seite fehlt immernoch ;)

Autor: Jochen Z. (Gast)
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TrippleX schrieb:
> Die Led ist verpolt :)
>
> Die Abblockkondensatoren sollten keine Elektrolytkondensatoren
> sondern Folien-/-Keramik Kondenastoren sein.
>
> Und die Sicherung an der 230V Seite fehlt immernoch ;)

hups.. verpolte leds sind nicht so toll. die 230v sicherung ist in der 
kaltgeräte buchse verbaut...

sonst irgendwelche 
anregungen/anmerkungen/kritik/verbesserungsvorschläge?

Autor: Spezi (Gast)
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Hallo,

beim Mega32 sollte der Pin "AREF" nicht an Vcc, sondern über einen 
Abblock-Kondensator 100nF nach Masse. Das vermeidet unschöne 
Kurzschlüsse der internen Referenzspannung.

Beim AVcc-Anschluss wäre die im Datenblatt vorgeschlagene 
Filterschaltung sinnvoll; dadurch wird die A/D-Wandlung präziser.

Viele 5V-Relais haben höhere Steuerströme, die die 5V des AVR beim 
Schalten stören könnten. Evtl. sind z.B. 12V-Relais, die am Eingang des 
+5V-Spannungsreglers angeschlossen werden, besser (und reduzieren auch 
die Verlustleistung des 7805). Bei einem 2x9V-Trafo sollte das gut 
gehen.

Autor: Jochen Z. (Gast)
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Spezi schrieb:
> beim Mega32 sollte der Pin "AREF" nicht an Vcc, sondern über einen
> Abblock-Kondensator 100nF nach Masse. Das vermeidet unschöne
> Kurzschlüsse der internen Referenzspannung.
>
> Beim AVcc-Anschluss wäre die im Datenblatt vorgeschlagene
> Filterschaltung sinnvoll; dadurch wird die A/D-Wandlung präziser.

ok, habe deine vorschläge in die schaltung integriert (hoffe die spule 
ist korrekt). in meiner versuchsschaltung habe ich jedoch avcc und aref 
direkt auf vcc gelegt und mein poti über pa0 "digitalisiert" und war mit 
dem ergebnis sehr zufrieden... aber bin z.z. am überlegen, ob ich 
anstatt des analogen potis, ein rotary encoder verbaue.. die idee mit 
dem poti hatte ich eigentlich nur, weil ich noch ein alps rk27 (log) rum 
liegen hatte... die idee mit dem encoder würde mir aber die "analoge" 
schaltung auf der platine sparen.. und damit auch störsignale usw.. mal 
schaun

> Viele 5V-Relais haben höhere Steuerströme, die die 5V des AVR beim
> Schalten stören könnten. Evtl. sind z.B. 12V-Relais, die am Eingang des
> +5V-Spannungsreglers angeschlossen werden, besser (und reduzieren auch
> die Verlustleistung des 7805). Bei einem 2x9V-Trafo sollte das gut
> gehen.

es sollen subminiatur relais verbaut werden, die nicht wirklich viel 
leistung ziehen... mit deiner idee müsste ich ja noch eine zusätzliche 
leitung auf die platine bringen... muss mir das noch überlegen..
aber danke für die tipps

Autor: Ern0 (Gast)
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Die Pull-Down-Rs bei den Transistoren gehören eigentlich über BE.

Autor: Jochen Z. (Gast)
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Ern0 schrieb:
> Die Pull-Down-Rs bei den Transistoren gehören eigentlich über BE.
das versteh ich jetzt nicht... ich muss die ausgänge des controllers 
doch definiert auf gnd ziehen (daher doch pulldown), damit die 
transitoren nicht irgendwie undefinierte zustände schalten.. oder nicht?

edit: oder meinst du die 4k7 widerstände "unter" die pull downs packen?

Autor: Ern0 (Gast)
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Ja es geht auch so, i.d.R. macht man sie an die Basis, damit diese auch 
schnell ausgeräumt wird beim Ausschalten - aber bei dem Relais kommts ja 
nicht auf Geschwindigkeit an.

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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Constantin Wildförster schrieb:
> Die Pull-Down-Rs bei den Transistoren gehören eigentlich über BE.

1. Sind die über B-E
2. Sind die vollkommen überflüssig.


Wenn ich mich nicht irre sagen die Datenblätter was anderes zu den 
nötigen Kondensatoren an den Spannungsreglern.

Autor: A. K. (prx)
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Zum Ausräumen sind die ohnehin überflüssig, denn das macht der aktive 
Pulldown vom AVR-Ausgang schon selber.

Autor: Ern0 (Gast)
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Micha H. schrieb:
> 2. Sind die vollkommen überflüssig.

Hier scheiden ich wieder die Geister :)
Also sie sollten schon hin, weil im Reset-State durchaus Potential auf 
der Leitung liegt, die den Transistor ansteuert - nicht viel, aber 
manchmal genug, um einen ungewollten Effekt hervorzurufen. Hat man am 
Kollektor z.b. nur eine LED, so wird man nciht selten sehen, dass sie 
leuchtet, bis der Pin definitiv auf GND liegt.

A. K. schrieb:
> Zum Ausräumen sind die ohnehin überflüssig, denn das macht der aktive
> Pulldown vom AVR-Ausgang schon selber.

Das ist natürlich richtig!

Autor: Jochen Z. (Gast)
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Ern0 schrieb:
> Micha H. schrieb:
>> 2. Sind die vollkommen überflüssig.
>
> Hier scheiden ich wieder die Geister :)
> Also sie sollten schon hin, weil im Reset-State durchaus Potential auf
> der Leitung liegt, die den Transistor ansteuert - nicht viel, aber
> manchmal genug, um einen ungewollten Effekt hervorzurufen. Hat man am
> Kollektor z.b. nur eine LED, so wird man nciht selten sehen, dass sie
> leuchtet, bis der Pin definitiv auf GND liegt.
>
> A. K. schrieb:
>> Zum Ausräumen sind die ohnehin überflüssig, denn das macht der aktive
>> Pulldown vom AVR-Ausgang schon selber.
>
> Das ist natürlich richtig!

also... soll ich sie genau so lassen wie sie sind.. oder weglassen?

Autor: Ern0 (Gast)
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Lass sie so!

Autor: Jochen Z. (Gast)
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Ern0 schrieb:
> Lass sie so!

alles klar. danke schonmal. werde den schaltplan im laufe des tages 
nochmal abändern.. quarzoszillator anstatt quarz, weil genauer und 1 pin 
gespart.

vllt lese ich die 4 taster auch per adc ein... dann 3 tasten gespart.. 
vllt die peiden pga's daisy chainen und 1 pin sparen.. vllt die beiden 
czen der pga's per jumper auf board einstellen... 2 pins gespart.. dann 
könnte ich unter umständen vllt wieder einen mega8 anstatt einem mega32 
benutzen. der code ist bis jetzt 3kb groß,d as sollte passn

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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Ern0 schrieb:
> Also sie sollten schon hin, weil im Reset-State durchaus Potential auf
> der Leitung liegt, die den Transistor ansteuert

Woraus entnimmst Du das?
Ich lese im Datenblatt:
"The I/O ports of the AVR are immediately reset to their initial state 
when a reset source goes active."

Alles was nach dem Reset passiert ist unter meiner Programmkontrolle, 
also wenn der Transistor Basisstrom kriegt, bin ich selber dafür 
verantwortlich.

Autor: Jochen Z. (Gast)
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so.. ein update:

die 4 taste werden nun über einen adc eingang einglesen (3 pins gespart)

die 2 pga's werden nun "ge-daisy chained" (1 pin gespart)

die beiden "zero crossing detection (zcen)" werden nun auf dem bord über 
jumper aktiviert oder deaktiviert (2 pins gespart)

die status-led wieder entfernt... (1 pin gespart)

das quarz durch einen quarzoszillator ersetzt (1 pin gespart, 2 
kondensatoren weniger)

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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> Ern0 schrieb:
>> Also sie sollten schon hin, weil im Reset-State durchaus Potential auf
>> der Leitung liegt, die den Transistor ansteuert
>
Micha H. schrieb:
> Woraus entnimmst Du das?
> Ich lese im Datenblatt:
> "The I/O ports of the AVR are immediately reset to their initial state
> when a reset source goes active."

Und? Nichts substanzielles dazu zu sagen?

Autor: Jochen Z. (Gast)
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kleine updates

Autor: Alexander v. Grafenstein (avogra)
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user_5:
Bist du dir sicher, dass die Widerstände für die Taster so passen? wenn 
du taster 1 drückst, werden die anderen gar nicht mehr erkannt.
Hat das Display keinen Eingang für Kontrast? Bei mir hängt eigentlich 
bei fast jedem Display irgendwo ein kleines Poti dran.

Control_6:
Wenn ich das richtig sehe, hängt VCC von deinem Quarz-Oszillator an 
Reset, und von da aus über 10k an +5V. Ist das wirklich so gedacht?
Und seit wann werden Induktivitäten (L1) in µF angegeben? :-P

pwr_5:
wozu ist denn der Schalter K2 da? Versteh nicht ganz, warum man Masse 
trennen möchte, aber +-5V weiterversorgen.

Noch was zu Eagle: Da gibts bestimmt sowas wie Busse und Labels. Dann 
musst du nicht 1000 Strippen im Schaltplan ziehen. Machts evtl. 
übersichtlicher.

Gruß, Alex

Autor: Flo (Gast)
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> Ern0 schrieb:
>> Also sie sollten schon hin, weil im Reset-State durchaus Potential auf
>> der Leitung liegt, die den Transistor ansteuert

Für MOSFETs müssen definierte Pegel her, da sie spannungsgesteuert sind.
Für bipolare Transistoren ist der Widerstand unnötig, da eventuell 
vorhandene Ladungen beim Reset-Status sowieso über die B-E-Diode (im 
Falle von npn) zur Masse hin abfließen.

Autor: Jochen Z. (Gast)
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Alexander v. Grafenstein schrieb:
> Bist du dir sicher, dass die Widerstände für die Taster so passen? wenn
> du taster 1 drückst, werden die anderen gar nicht mehr erkannt.
> Hat das Display keinen Eingang für Kontrast? Bei mir hängt eigentlich
> bei fast jedem Display irgendwo ein kleines Poti dran.

keine ahnung zu den widerständen, dachte das wäre so okay.. wird aber 
sowieso nur ein taster gleichzeitig benötigt.
das display benötigt kein poti... pin 3 ist die kontrastspannung (-3.3v) 
die ich über einen festen widerstand von -5 ableite

> Wenn ich das richtig sehe, hängt VCC von deinem Quarz-Oszillator an
> Reset, und von da aus über 10k an +5V. Ist das wirklich so gedacht?
> Und seit wann werden Induktivitäten (L1) in µF angegeben? :-P

ouh.. du hast recht, da ist mir ein fehler unterlaufen.. vom quarzoszi 
sollte die verbindung zu vcc gehen, nicht zu gnd und RESET.. bei der 
spule hab ich mich wohl "verkopiert"

> wozu ist denn der Schalter K2 da? Versteh nicht ganz, warum man Masse
> trennen möchte, aber +-5V weiterversorgen.

so will ich die control platine schalten, wenn kein gnd vorhanden ist, 
sollte auf der platine ja auch nichts laufen.. oder sollte ich lieber 
alles schalten?

Autor: Alexander v. Grafenstein (avogra)
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Constantin Wildförster schrieb:
>> wozu ist denn der Schalter K2 da? Versteh nicht ganz, warum man Masse
>> trennen möchte, aber +-5V weiterversorgen.
>
> so will ich die control platine schalten, wenn kein gnd vorhanden ist,
> sollte auf der platine ja auch nichts laufen.. oder sollte ich lieber
> alles schalten?

puh, das wär mir nicht so ganz geheuer. ich hätt eigentlich ground 
drangelassen und +-5v abgeschaltet. hab mir jetzt nicht angeschaut, was 
für auswirkungen deine methode haben könnte. Aber da kann man sich 
garantiert hässliche und dann unerklärliche Effekte einfangen :-P

mir is grad noch was zum pins einsparen eingefallen. ich dachte zuerst 
an lcd im 4-bit modus betreiben, aber das scheint ja kein hd44780 zu 
sein. was du aber machen könntest: die 8 daten-leitungen nicht direkt an 
den µC sondern über ein shift-register. ich glaub, das is im tutorial 
beschrieben. außerdem könntest du das noch für die taster machen. 
clk-leitung können sich ja lcd- und taster- shiftregister teilen. dann 
musst du das mit den widerständen nicht machen und hast trotzdem 
ordentlich pins gespart :)

Gruß, Alex

Autor: Jochen Z. (Gast)
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Alexander v. Grafenstein schrieb:
> puh, das wär mir nicht so ganz geheuer. ich hätt eigentlich ground
> drangelassen und +-5v abgeschaltet. hab mir jetzt nicht angeschaut, was
> für auswirkungen deine methode haben könnte. Aber da kann man sich
> garantiert hässliche und dann unerklärliche Effekte einfangen :-P

dann werd ich lieber +/- schalten, danke für den tipp, ist bis jetzt 
niemandem aufgefallen

> mir is grad noch was zum pins einsparen eingefallen. ich dachte zuerst
> an lcd im 4-bit modus betreiben, aber das scheint ja kein hd44780 zu
> sein. was du aber machen könntest: die 8 daten-leitungen nicht direkt an
> den µC sondern über ein shift-register. ich glaub, das is im tutorial
> beschrieben. außerdem könntest du das noch für die taster machen.
> clk-leitung können sich ja lcd- und taster- shiftregister teilen. dann
> musst du das mit den widerständen nicht machen und hast trotzdem
> ordentlich pins gespart :)

du hast recht, ist kein hd44780... mit dem hätte ich ja vllt 7 anstatt 
14 datenleitungen. die idee mit nem schiebe register hatte ich auch, hab 
zuhause noch ein paar rumfliegen, aber bis jetzt noch nichts damit 
gemacht. werde das später, wenn ich zeit habe, mal überdenken. könnte 
dann ja den schiebe register mit auf die "user platine setzen, so würd 
ich mir n 20pol flachbandkabel sparen und die control platine würde 
nicht so groß/kompliziert werden.
vllt kann ich dann ja doch einen mega8 benutzen. der code, also 
eigentlich nur die "treiber" für die pga's, dem glcd, keyboard, adc 
usw.. sind bis jetzt knappe 3kb groß (grafik lcd braucht fonts usw). das 
dürfte eigentlich auch alles in den mega8 passen... selbst mit 1 - 2 
grafiken.

wie gesagt, danke für den tipp.. werde heute im laufe des tages den 
thread updaten

Autor: Jochen Z. (Gast)
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so.. ein update

bei der stromversorgung hat sich nichts getan.

- mega32 -> mega8
- datenleitungen des glcd über schieberegister (user)
- taster über schieberegister (user)
- noch 4 freie pins... 2 werden für einen drehgeber beötigt
- wegfall der adc komponenten... spart mir auch den ganzen anschluss von 
avcc und aref

aaaaaaallerdings weiss ich nicht, ob die schieberegister richtig 
angeschlossen sind (habe mit schieberegistern noch keine erfahrung)... 
laut 
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutori... 
müsste der 595 richtig angeschlossen sein, beim 165 bin ich mir nicht 
ganz sicher (ausgang habe ich mit miso verbunden.. vllt müsste ich aber 
einen eigenen pin am mega8 benutzen? ich weiss es nicht :/)

danke schonmal für die hilfe

Autor: Jochen Z. (Gast)
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hups, muss heut abend doch nochmal die stromversorgung ändern (+-5v 
schalten anstatt gnd, hatte ich vorhin ganz vergessen)

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Constantin Wildförster schrieb:
> - wegfall der adc komponenten... spart mir auch den ganzen anschluss von
> avcc und aref
Bloß nicht! AVCC muss immer Angeschlossen sein, AGND ebenso. Egal ob du 
den ADC verwendest oder nicht. Die Pulldowns an den Bipolartransistoren 
sind überflüssig.

Autor: Alexander v. Grafenstein (avogra)
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Hallo,
genau so hätt ich die Beschaltung im Tutorial auch verstanden (Hab 
Schieberegister bis jetzt selber auch noch nicht gebraucht). Einzig die 
Benennung EN_BUTTON könnte etwas irreführend sein, da es ja nicht ganz 
das gleiche ist, wie beim 595 oder den PGAs. Aber das ist ja eher ne 
kosmetische Feinheit. Ansonsten siehts ja jetzt richtig schön aufgeräumt 
aus. Gefällt mir :)

Gruß, Alex

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