Guten Tag Leute, ich habe mich in den letzten Tagen mit dem Entwurf der oben angehängten Steuerplatine beschäftigt. Auch wenn ich mich schon etwas länger mit uCs und Co beschäftige ist dies aber meine erste selbst von Hand geroutete Platine die mehr als 2-3 Bauteile hat. Nun bin ich mir recht sicher dass das alles noch besser geht und wollte mal eure Meinung zu dem Layout lesen. Die Funktion der Platine ist simpel. Dies ist die Hauptplatine einer kleinen Aquariumsteuerung. Diese Steuerung ist für das Aquarium einer querschnittsgelähmten Person und soll dieser Person ermöglichen, selbst das Licht im Aquaruim ein und auszuschalten sowie ihre Fische zu füttern. Die Ansteuerung erfolgt über eine Infrarotschnittstelle an ihrem Rollstuhl. Der uC ist ein Atmega3216-PU und soll mit internem Takt laufen. Die Aufgabe des uCs ist nicht Zeitkritisch. Aber erstmal das Layout, wer später weitere Infos möchte kann gerne fragen. Gruß und schonmal Danke im Vorraus Christian PS: Die Pads und Vias habe ich der einfacheren Lötbarkeit auf 2mm Durchmesser erhöht. Überlege noch dies wieder zu ändern. PPS: Die Platine soll erstmal als Prototyp von mir selbst geätzt werden. Deswegen die zusätzlichen Vias die ich dann mit Silberdraht löten werde
Angehängte Dateien:
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Bottom.png
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Du hast 90°-Knicke drin, die würde ich durch 2 * 45° ersetzen. An U1 scheinen Abblockkondensatoren zu fehlen, die MÜSSEN an alle IC's und zwar so nah wie möglich! Vcc-Leiterbahn zu dünn. Wie willst du die Fertigen? Selbst ätzen? Da wirst du als anfänger bei den dünnen Leiterbahnen an deine Grenzen stoßen. Auch der Strom, der durch eine Leiterbahn muss, sollte mal ausgerechnet werden, ob die Leiterbahn auch dick genug ist.
Das Ätzen dieser Platine werde ich einfach mal ausprobieren. Die bisherigen kleinen Platinen haben mit der Leiterbahndicke bisher sehr gut funktioniert. Wenn es nicht klappt dann lass ich sie halt fertigen. Wäre auch nicht schlimm. Schonmal danke für die Tipps der Ablockkondensator wird noch hinzugefügt. Zur VCC-Leitung: Wie dick würdest du diese denn gestalten? Die angeschlossenen Bauteile verbrauchen kaum etwas. Der größte Verbraucher wäre der angeschlossene Schrittmotor (aus einem alten scanner), der 2 mal am Tag eine Umdrehung bewerkstelligt und (gemessen) ca. 150mA max. zieht. Gruß
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MAch Vcc ruhig schön dick, das veringert auch den Leiterbahnwiderstand. Wer weiss, was du in einem halben Jahr noch alles daran ansclhießen möchtest. Hast du schonmal doppelseitig geätzt? Probleme mit der Deckungsgleichheit der Lagen gehabt?
Gut ich werd mal schauen wie dick ich das machen kann. Ja habe ich bereits. Hat drei Versuche gedauert aber die dritte Platine hat dann wunderbar geklappt. Hat dann ja gottseidank einen gewissen Lerneffekt und ich hoffe es klappt diesmal besser. Gubts denn sonst noch Verbesserungspotential an dem Layout?
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Ich würde Thermals an den Stellen verwenden, wo Komponenten an die großen Planes angeschlossen sind, sonst wird das Löten (besonders ohne Lötstoplack) anstrengend.
EFA schrieb: > Ich würde Thermals an den Stellen verwenden Richtig: Bauteilpads sollen Thermals haben, Vias nicht. Die zahlreichen freischwebenden Flächen sind nicht nur überflüssig sondern schädlich. Entweder sie sind mit GND verbunden oder wegzulassen. Georg
- Bauteile U2 und U3 taushen Platz - Stecker LCD um 90Grad gegen den Uhrzeigersinn drehen - U1 um 90Grad gegen den Uhrzeigersinn drehen - ISP näher an den Prozessor - Cs wurden schon erwähnt
Ohne Durchkontaktierung. muss man beide Seiten von THT Bauteilen, löten können! OK, dein Layout sieht so aus, als wenn Du dran gedacht hättest. Aber zB: LCD_Stecker, da wird's schwierig mit dem Massepin. Georg schrieb: > Richtig: Bauteilpads sollen Thermals haben, Vias nicht. Bei selbst gelöteten Dukos, machen die durchaus Sinn.
Update (Nach ein paar Tagen): -Ich habe die Thermals jetzt in die Planes mit eingefügt (Die Vias habe ich von den Planes getrennt der lötbarkeit halber), Unnötige und nicht vebundende Planes habe ich entfernt.@ Teo Derix : Auch die Pads der THT Bauteile habe ich "befreit" ;-) - 90°-Knicke sind ebenfalls entfernt und durch 45° ersetzt - U1 hat einen C bekommen - Die VCC-Leitung habe ich jetzt auch überdimensioniert, so wie es passte. Die Tipps von "Layout" habe ich nun nicht berücksichtigen können. Ich habe es nochmal versucht die Platine nach deinen Tips umzugestalten allerdings taten sich damit mehr Probleme und "nicht lösbare" Traces auf als in der jetzigen Konstellation. Danach habe ich (rein aus Vorsorge) das ganze auf Papier ausgedruckt und die Bauteile mal probehalber auf das Layout gelegt und somit diverse Fehler erkannt und Änderungen vorgenommen. (Mach ich immer so und hilft echt dabei die kleinen aber feinen Denkfehler zu enttarnen). Nun habe ich das ganze soweit, dass ich zum ätzen übergehen werde (Mal schauen wann ich das schaffe) und bin gespannt auf die Ergebnisse. Nochmal vielen Dank für die Tipps Gruß Christian PS: Habt ihr solch ein "feines" Layout mal selbst belichtet und geätzt? Wie sichert ihr die Deckungsgleichheit auf einer doppelseitigen Platine? Ich orientiere mich meistens an zwei Montagebohrungen die ich schon vor der Belichtung in das Rohmaterial bohre und die Belichtungsvorlagen darauf ausrichte. hat bei den bisherigen Platinen immer sehr gut geklappt.
Christian O. schrieb: > Gubts denn sonst noch Verbesserungspotential an dem Layout? Wie soll man das ohne Schaltplan beurteilen. Ich habe jedenfalls keine Lust, aus dem Layout abzuleiten, was da an Signalen auf den Leiterbahnen zu erwarten ist.
Wolfgang A. schrieb: > Wie soll man das ohne Schaltplan beurteilen. Sehe ich auch so. C1/3/4 auf der linken Seite sehen schon einmal verdächtig aus.
Hi Bist du sicher, das die Kühlung des Steppertreibers (welcher?) ausreichend ist? MfG Spess
Wenn's ein TCM222 ist, auf jeden Fall nicht. Bei dem gibt es aber im Datenblatt auch eine genaue Beschreibung, wie die Kühlfläche aussehen soll.
Christian O. schrieb: > Aber erstmal das Layout Nicht angeschloossene "Masse" Flächen nützen nichts (stören nur beim Löten, sparen allerdings Ätzmittel), und selbst wenn angeschlossen sind sie zerschnitten durch lange Leitungen eher nutzlos (Schlitzantenne). Wenn du schon selber-ätzen willst, würde ich mit die Leitungen durch die Pins des LCD-Connectors sparen, das erlaubt mehr Prozessspielraum, da du sowieso die Leiterplattenseite wechselst kannst du auch aussenrum, auch beim IR-Enc kommst du aussenrum. Kommt U1 ohne Kühlflächen aus ? Da der Schrittmotorstrom über U1 kommt, würde ich U1 direkter mit der Stromversorgung verbinden (einzelne Zuleitung ab Stützkondensator) und einen Satz eigener Stützkondensatoren spendieren, und ich höre zwar Relais, sehe aber keine Freulaufiode, auch Relais sind notorische Störer die man am besten getrennt verkabelt.
MaWin schrieb: > Nicht angeschloossene "Masse" Flächen nützen nichts (stören nur beim > Löten Sie stören durchaus auch elektrisch, wie jedes undefiniert schwebende Potential. Georg
Guten Morgen allerseits. Bei U1 handelt es sich um einen L293D. Auch ich hatte mir anfänglich gedanken gemacht ob die Kühlung nicht unzureichend ist und habe ein wenig herumexperimentiert. Ich habe den Stepper (Futtermaschine) mal eine halbe Stunde im Dauerbetrieb laufen lassen und die Temperaturerhöhung beobachtet. Der L293D bleibt wider erwarten sehr kühl (max 5° erhöhung). Die Erwärmung (15° erhöhung) war eher am Festspannungsregler festzustellen. Und der bekommt von mir sowieso einen Kühlkörper. Aber dazu sei noch erwähnt das der Stepper am Tag 2x eine Umdrehung macht und dann wieder Spannungslos geschaltet wird. Klappt sehr gut. Ja wie gesagt die unnötigen und unverbundenen Masseflächen sind entfernt Danke fpr die Hinweise ;-) Achso und zur Freilaufdiode: Keine Sorge die habe ich nicht vergessen, die habe ich lediglich "outgesourced" ;-) Die Freilaufdiode hab ich direkt neben das Relais platziert welches sich auf einer seperaten Platine befinden. @Operator S. Was meinst du denn mit den Kondensatoren C1/2/3 ? hab ich da was übersehen? Diese sind teil der Spannungsregelung. Wenn ihr möchtet werde ich den Schaltplan heute Abend posten. Ich muss ihn nur noch aktualisieren da ich die letzten änderungen direkt an dem Layout gemacht habe. Ich danke euch für die Hilfe. Es sind oft kleinigkeiten an die ich nicht sofort denke
Man sollte versuchen, noch mehr Leitungen von Bottom auf Top zu verlegen und nur kleine Brücken auf Bottom zu lassen. Denn so sind die Masseflächen auf Top und Bottom ziemlich zerstückelt und damit wenig wirksam. Auch sollte man bei Leistungstreibern wie dem L293 aqufpassen und auf eine Sternförmige Leitungsführung von VCC/GND achten, sonst kann man sich ins Knie schießen, wenn der schaltet. Ausserdem vermisse ich einen größeren Elko nah am L293. Richtiges Designen von Platinenlayouts
Falk B. schrieb: > ...Auch sollte man bei Leistungstreibern wie dem L293 aqufpassen > und auf eine Sternförmige Leitungsführung von VCC/GND achten, sonst kann > man sich ins Knie schießen, wenn der schaltet... Da hab ich irgendwie ein Problem mit der Umsetzung. Hast du da ein Beispiel für mich wie die sternförmige Verlegung auf so einer Platine am besten aussehen kann? >...Ausserdem vermisse ich einen größeren Elko nah am L293. Ich vermute mal der Elko soll dann Spannungseinbrüche verhindern oder sehe ich das falsch.. der Abblock-Kerko ist ja für das rausfiltern von Störungen. Oder verwechsel ich da grade was?
@Christian O. (hightec) >Da hab ich irgendwie ein Problem mit der Umsetzung. Hast du da ein >Beispiel für mich wie die sternförmige Verlegung auf so einer Platine am >besten aussehen kann? Leider nein. Mit Massefläche wird das auch aufwändiger. >>...Ausserdem vermisse ich einen größeren Elko nah am L293. >Ich vermute mal der Elko soll dann Spannungseinbrüche verhindern Ja. >sehe ich das falsch.. der Abblock-Kerko ist ja für das rausfiltern von >Störungen. Oder verwechsel ich da grade was? Das ist mehr oder weniger das Gleiche. https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator Stromversorgung für FPGAs
Falk B. schrieb: > @Christian O. (hightec) >>sehe ich das falsch.. der Abblock-Kerko ist ja für das rausfiltern von >>Störungen. Oder verwechsel ich da grade was? > > Das ist mehr oder weniger das Gleiche. > > https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator > > Stromversorgung für FPGAs Ah achso ok klar.. der Kondensator an U1 ist bereits hinzugefügt Wenn noch irgendjemand ein gutes Beispiel für die Verlegung von Vcc und Masse hat bitte gerne posten. würde mich mal interessieren
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