Hallo, ich habe jetzt den Schaltplan zu meinem ersten groesseren Project fertig gestellt. Ich bitte euch, einmal nur kurz einen Blick drauf zu werfen und evnetuelle Fehler oder Verbesserungsvorschläge zu machen. Das ganze ist ein MP3-Player auf Basis eines Mega2561. Als Speichermedium wird eine SD Karte verwendet. MP3-Decoder Baustein ist der STA013 und als Wandler der CS4334. Vielen, Vielen Dank Nico
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PS: Hab noch was vergessen. Nuch über diese "Spannungswandler" wundern. Ich hab in der eagle LIB nur noch keine in SMD gefunden. Deswegen musste ein Anderes Bauteil als Spannungswandler herhalten. Und für den 3V3 Spannungswandler weiss ich noch nicht so genau welchen ich da nehmen sollte bzw. welche rellativ einfach zu bekommen ist.
Hi, mir ist aufgefallen daß du ziemlich sparsam mit Kapazitäten (100nF) direkt an den Versorgungspins der ICs bist. Wie groß wird die Leiterplatte ? wirds eine Multilayer-Platine ? Gruß Alex
Der Pin AREF hat nichts an VCC verloren! Da gehört nur ein Kondensator (100nF) gegen GND dran, sonst nix.
Da der AD-Wandler eh nicht benutzt wird, kann man den auch einfach ganz offen lassen.
Detail: C17 (bei dem rechten Spannungsregler) hängt mit dem unteren Anschluss in der Luft...
@usu127: Stimmt. Hatte nicht drauf geachtet, dass an Port F nur Taster dranhängen...
> Und für den 3V3 Spannungswandler weiss ich noch nicht so > genau welchen ich da nehmen sollte bzw. welche rellativ > einfach zu bekommen ist. Guckst du hier: http://www.mikrocontroller.net/forum/read-3-188288.html#new Ich hätte noch einige.
Reset könnte einen Kondensator vertragen, 47n oder 100n.
RXD und TXD am ATMEGA und am CP2102 sind jeweils aus Sicht des Bausteins gesehen. Du hast hier aber jeweils RXD mit RXD und TXD mit TXD verbunden, d.h. die beiden Empfängen und die beiden Sender miteinander. Somit wird die serielle Schnittstelle nicht funktionieren. So muß es sein: ATMEGA-RXD <-> CP2102-TXD ATMEGA-TXD <-> CP2102-RXD MfG Kai
Kann der CP2102 überhaupt 5V? Hab mir grad mal das Datenblatt angeschaut, da steht was drin von 3,3V (max. 3,6V)! Oder gibts da ne 5V-Version?
So wie ich das sehe, kann er keine 5V. Er hat ja sogar einen Spannungsregler von5V auf 3.3V eingebaut.
C20 lieber von 51 nach 52 und einen weiteren von 21 nach 22. ARef (62) genaugenommen an AGnd (63). Von hier aus auch einen C nach AVcc (64). Bei den Spannungsregler auf das PinOut aufpassen, viele LowDrop haben Gnd nicht in der Mitte. Sebastian hat von Taiwan Semi den TS2940CW 3.3 in SOT-223 mit In Gnd Out verwendet, gibt's glaub ich bei Segor. http://www.maplin.co.uk/Media/PDFs/Module%2046321.pdf Z.B. Eagle LM340S (in Gnd Out) hat 4 Pins (das Tab ist Pin 4). Nach C23 und C24 je ein 10K Ladewiderstand nach Gnd verhindert einen Blopp beim Einstecken des 3,5mm-Steckers (siehe Datenblatt S. 10/26).
> ARef (62) genaugenommen an AGnd (63).
Nicht dass er das missversteht: Da muss natürlich ein Kondensator
zwischen AREF und AGND. Also bitte nicht AREF mit AGND verbinden...
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Moin, erstmal Danke an alle fuer eure Hilfe. Anbei jetzt eine ueberarbeitete Version. Ich hoffe ich habe alles so weit eingebaut und verbessert. Vielen Dank, Nico
Achso, das Board soll bzw kann nicht groesser als eine halbe Eurokarte werden, da man ja da in Eagle etwas beschaenkt ist. Und ich hoffe ich komme mit zwei Lagen aus.
Hat ein Controller mehrere VCC und GND-Anschlüsse, dann sollte man die Kondensatoren auch entsprechend auslegen. Also pro VCC/GND-Paar einen. Die sind nicht zufällig paarweise angeordnet.
Huch.. Hab natuerlich gleich die gegenseitigen Paar verbunden. Sorry. Habs verbessert.
Du hast schon wieder den AREF-Pin an VCC angeschlossen! Das ist Murks und im ungünstigsten Fall kannst Du Dir damit den Controller zerschießen. Mach das weg! Aber sofort!! Ansonsten solltest Du natürlich die nebeneinanderliegenden VCC- und GND-Pins über einen Kondensator verbinden. Aber das kannste ja im Layout noch erledigen. Ich persönlich mache das immer so, dass ich einfach pro VCC/GND-Paar einen C irgendwo in die Ecke setze und nicht direkt ans Bauteil. Sonst kann der Schaltplan etwas unübersichtlich werden.
Fast. Der Sinn der Anordnung der Pins liegt eigentlich darin, den einen C zwischen 22 und 23 und den anderen zwischen 52 und 53 zu plazieren. Nicht über Kreuz. Falls das nicht klar sein sollte: Solche Cs müssen direkt neben die Pins. Nicht erst 5mal um die Platine gewickelt. Das wird dir insbesondere der Dekoder danken.
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Nur zur Verdeutlichung, wie ich das mit den Abblockkondensatoren meinte: Irgendwo in einer freien Ecke im Schematic hinsetzen, dann sitzen die Dinger wenigstens nicht an einer Stelle, wo sie im Schaltplan evtl. stören. Das ganze für jede auf dem Board vorhandene Versorgungsspannung und die daranhängendenden Bauteile einmal (also in Deinem Fall einmal für 5 und einmal für die 3,3 V).
Hi, also AREF und AGND liegen jetzt auf Ground und AVCC auf +5V dazwischen hängt ein Kondensator. Naja und das mit den Kondensatoren irgendwo an die Seite im Schaltplan ist ja eigendlich nur ein Schoenheitsfehler. Werde ich aber auch noch beheben. Mir ist klar das die Ablockkondensatoren so weit wie moeglich an die Versorgungspins muessen. Das haette ich auch gar nicht anders gemacht. Vielen Dank, Nico
AREF ist auf GND nicht sinnvoller als auf AVCC. Offen lassen.
Hm, ok. Aber warum genau? Wenn ich mir mal die Grundbeschaltungs von anderen AVR's ansehe ist das da immer so geloest.
Wenn der ADC auf interne Referenz programmiert wird, liegt die am AREF Pin an, zwecks Kondensator. Gibt naturgemäss nen Kurzen wenn an VCC oder GND. Am sichtersten ist es also, ihn offen zu lassen, auch wenn man den ADC nicht verwendet. Im Tutorial ist er übigens offen.
Hm. Ich hab das jetzt aus dem Tutorial von rn-wissen.de
sag mal welche eagle version benutzt du da? luxx
> Wenn ich mir mal die Grundbeschaltungs von anderen AVR's ansehe... Was heißt hier "andere AVRs"? Bei den alten AVRs der AT90S...-Reihe war es noch erforderlich, eine externe Referenz einzuspeisen, da diese keine interne Einstellmöglichkeit hatten. Da wurde dann meist AVCC eingespeist, wenn z.B. ein Poti angeschlossen werden sollte. Die aktuellen AVRs (ATMega, ATTiny, AT90PWM...) haben alle die Möglichkeit, intern mehrere Referenzquellen auszuwählen, u.a. AVCC. Der Pin sollte bei diesen µCs nur dann mit etwas anderem als einem C gegen GND beschaltet werden, wenn eine externe Referenzspannung (ungleich AVCC) verwendet wird.
Hi, Luxx: 4.16r1 light. Warum? Ich hab da nochmal eine Frage zu dem TS2940CW. Im Datenblatt steht was von Output Voltage Typ 5.0 / 3.3 V. Kann der also beides? Und wie kommt da einmal 5V und 3V3 raus? Oder steht bei mir jetzt jemand auf der Leitung ;-) ? Vielen Dank, Nico
Du kannst unterschiedliche Typen (5,0 - 1,8V) käuflich erwerben, Parameter alle ungefähr gleich, nur die Ausgangsspannung ist unterschiedlich.
Hallo Nico, Im Datenblatt steht auch, daß die vollständige Bezeichnung des Bauteils TS2940CWxx ist. Dabei steht xx für die Ausgangsspannung in zehntel Volt. hast Du Dir inzwischen mal über die Leistungsaufnahme Gedanken gemacht? Du gehst da mit 12V in die Schaltung rein und reduzierst die Spannung über Linear-Regler auf 5 bzw 3.3 Volt. Linear-Regler sind - anders als getaktete Regler - für Audioanwendungen recht einfach zu verwenden. Sie kommen fast ohne externe Beschaltung aus, haben aber den Nachteil, daß die nicht benötigte Energie im Bauteil direkt in Wärme umgesetzt - sprich verbraten - wird. Hast Du mal ausgerechnet, wieviel Strom Deine Schaltung auf 5V und auf 3.3V zieht und wie warm dabei die Regler werden? Also, rechne mal zusammen, was Deine ICs an Strom verbrauchen. Bei der Berechnung der Abwärme können wir Dir dann hier im Forum gerne helfen. Außerdem dürfen hinter dem Regler keinen großen Kapazitäten mehr sitzen: 100µF (C4 und C19 im Schltplan Nr.3) sind für die Ausgangsseite des Reglers viel zu viel, auch 100nF sind schon viel. Im Datenblatt sind hier - glaube ich - 10nF empfohlen. Die nächsten 100nF über die Versorgungsspannung kommen dann erst wieder kurz vor einen IC, wo bis dorthin ein wenig Leiterbahn und somit ein paar mOhm Widerstand dazwischen liegen. Gruß, Markus_8051
Naja, so wie es aussieht, sind da keine echten "Stromfresser" drin. Das dürfte also mit den Längsreglern keine großartigen Probleme geben. Die Bemerkung von Markus bezüglich der 100µF-Kondensatoren ist allerdings korrekt. Die haben da nix verloren. War mir beim drübergucken so gar nicht aufgefallen. 100nF sind OK. Mit den Elkos kann es Dir sonst passieren, dass der Regler anfängt zu schwingen. Der Regler selbst regelt die Ausgangsspannung ein, da muss hinter dem Regler nichts mehr großartig geglättet werden. Also C4 und C19 ersatzlos streichen.
nun...ich denke da sind zwei gewaltige Fehler drin. Erstens: Du schließt den STA013 an MISO an, also Master-In-Slave-Out. Master ist deine CPU. Folglich muss der STA013 an MOSI angeschlossen werden. Zweitens: die MISO- bzw. MOSI-Leitung geht auch an die SD-Karte. Da der STA013 aber kein CS (select-Leitung) hat, wie weiß er, daß er nicht gemeint ist, sondern die SD-Karte? Übrigens an den Reset würde ich ein paar yF anschließen, denn die 100nF sind sehr schnell voll. Und statt des CS4334 würde ich die 3V-Variante CS4344 verwenden. Dann kannste Dir eventuell den 5V-Regler sparen. Gruß Sven
und nochmal ich: Wenn beide Spannungen verwendet werden, dann würde ich die 3V nicht aus den 12V erzeugen, sondern aus den 5V. Dadurch bleibt wenigstens der 3V-Regler kalt.
Was ist das eigentlich für ein Trick mit dem Kurzschluß über C28 am CP2102, der VDD gleich mit auf GND legt ?
@Rene: och manno, Du musst aber auch alles verraten...:-)
@Sven: "Übrigens an den Reset würde ich ein paar yF anschließen" Damit der ISP möglichst schnell den Geist aufgibt? Der muss den Kondensator immerhin kurzschliessen können. Und zur Verzögerung wird der nicht gebraucht, der soll nur Störungen an Reset verhindern. Für kontrollierte Powerup-Zeit sorgen Brownout-Detector und Oszillator-Verzögerung.
@King: Stimmt, der ist gut, habe ich noch gar nicht gesehen ;-) @Sven: Oh ja, mit den MISO und MOSI Leitungen ist auch noch was im Argen. Da sollte Nico sich noch mal Gedanken machen, wer wann mit wem wie schnell komuniziert. Markus_8051
@A.K.: War ein Denkanstoß. Hängt ja auch von seiner USB ab und und und... @Markus_8051: Geschwindigkeitsmäßig dürfte er hinkommen, aber er muss MOSI statt MISO nehmen, denn er will ja Daten von der CPU zum MP3-Dekoder schicken und nicht umgekehrt....und...ein CS-Signal muss her, sonst füttert er den MP3-Dekoder mit der SD-Karten-Ansteuerung.
@Markus_8051: Die 100µF an den Spannungsreglern sind sicherlich hoch, aber z.B. im Datenblatt des LM1117 wird ein 10µF-Tantal empfohlen.
Hallo, @Sven DerSchreckliche: ich lasse mal meinen Standard-Spruch ab: Datenblatt befragen. 7805 und kompatible mögen größere Elkos nicht sonderlich, mein LM3940 will z.B. 33µ mindestens. Das kann man also wohl erst nach der konkreten Bauteilauswahl festlegen. ;) Gruß aus Berlin Michael
Hi, so ich denke ich habe jetzt so weit alles verbessert. - C4, C19 auf 10nF - STA013 auf MOSI ( Jaja, war nen Schusselfehler denk ich ;-) ) - 3V3 werden jetzt aus den 5V erzeugt - Kurzschluss am CP2102 über C28 auch behoben ( Bestimmt auch wieder so ein dummer Schusselfehler ;-) ) - Nur, wie mach ich am Besten am STA013 ein Chip Select? Oder ist es moeglich SPI Softwaremaessig zu basteln? Ich denke wenn ich dann ein CS mache, und dann Daten von der SD-Card hole, bekommt der STA ja ermal keine Daten. Nicht das der dann Stockt. Oder ich muesste die Daten von der SD-Card im RAM ablegen? Oder was meint ihr? Also mit einem Software SPI waere ich schon glaub ich gluecklicher. Danke, Nico
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Huch. Da hab ich doch glatt den Plan vergessen. Och manno. Ich sollte so was echt nur machen wenn ich nicht noch so viel nebenbei zu tun habe...nen haufen Kuchen backen...ausbildungsberichte nachschreiben ;-)...
Hallo,
>Nur, wie mach ich am Besten am STA013 ein Chip Select?
Mein Datenblatt zum STA013 und das Timingdiagramm dort sagen mir, daß
er BIT_EN heißt und H-aktiv ist.
Also statt fest an 3,3V lieber benutzen. Solange nur die SD-Card mit am
SPI hängt, kostet es nur die Verbindung BIT_EN mit _CS des Card-Slots.
Dann fühlt sich der STA immer angesprochen, solange nicht _CS auf L
liegt, um mit der Karte zu reden.
Gruß aus Berlin
Michael
Oki. Vielen Dankt. Ich sollte wohl mal in Zukunft die Datenblaetter besser und Aufmerksamer lesen.....
So, habe jetzt BIT_EN auf PORTB-6 gelegt.
Noch eine Verbesserung: BIN_EN liegt jetzt auf /SS mit der SD-Card zusammen. Hatte deine Aussage nur falsch verstanden, Michael U.
Der Kurzschluss parallel zu C28 ist immer noch drin.
Hallo, @A.K.: vielleicht mußt Du die Frage anders stellen: wie kommt IC3 zu seiner Betriebsspannung??? ;) Gruß aus Berlin Michael
> wie kommt IC3 zu seiner Betriebsspannung???
Die Spannung kommt vom Bus und wird korrekterweise an REGIN gelegt. Da
sehe ich eben kein Problem. ;)
(VDD ist der Ausgang des eingebauten Spannungsreglers)
Man kann die 3,3V zwar aus den 5V generieren, aber dann schwitzt der 5V-Regler doppelt und der 3V langweilt sich. Den ARef offen lassen oder mit einem C nach AGnd. Offene Ports lege ich immer über Rs an VDD, da während des Resets die internen PullUps nicht wirken. Dafür gibt es kleine 4fach-SMD-R-Arrays, z.B.: SMD-Dickschicht-Widerstandsnetzwerke Typ Yageo YC 164 (E077.850) http://www.buerklin.com/c/E077850.htm SMD-Dickschicht-Widerstandsnetzwerke Typ Yageo YC 324 (E077.900) http://www.buerklin.com/c/E077900.htm Ausug aus dem TS2940 Datenblatt, der Ausgangs-C kann beliebig groß sein: Output Capacitor The TS2940 series requires an output capacitor to maintain stability and improve transient response. Proper capacitor selection is important to ensure proper operation. The output capacitor selection is dependent upon the ESR of the output capacitor the maintain stability. When the output capacitor is 10uF or greater, the output capacitor should have an ESR less than 2 ohm. This will improve transient response as well as promoted stability. Ultra low ESR capacitors (<100mohm), such as ceramic chip capacitors may promote instability. These very low ESR levels may cause an oscillation and/or under damped transient response. A low ESR solid tantalum capacitor works extremely well and provides good transient response and stability over temperature. Aluminum electrolytic can also be used, as long as the ESR of the capacitor is <2ohm. The value of the output capacitor can be increased without limit. Higher capacitance values help to improved transient response and ripple rejection and reduce output noise.
Hallo, @René König: Mist, einmal nicht ins Datenblatt geschaut... ;) Ich ziehe hiermit die Anmerkung mit dem Ausdruck tiefsten Bedauerns zurück. Oder so ähnlich... ;)) Gruß aus Berlin Michael
Ok, also dann fasse ich nochmal zusammen. Die 3V nicht aus den 5V erzeugen damits den Spannungsregler 5V nicht doch eventuell weg brutzelt. Offene Ports ueber einen Widerstand nach VDD verbinden. Und der Rest ist dann soweit OK!?!?
Nun, ich sehe das mit den 3V aus den 5V so: Ich baue lieber einen Kühlkörper an nur einen Regler als eventuell an zwei (natürlich abhängig vom Verbrauch, der durch die SD-Kartentype gemessen an den anderen Verbrauchern nicht zu unterschätzen ist). Und "wegbrutzeln" wird der 5V-Regler auf keinen Fall. Deine Schaltung zieht ja keine 1,5 Ampere... Den CS für den STA013 würde ich, wenn das Layout es zuläßt, lieber über eine weitere, getrennte Leitung steuern. Dann musst Du Dir keine Gedanken über eventuell erzeugte Flanken (Taktsignal) beim Umschalten von SD-Karte auf STA013 machen.
Aber mal eine Frage: Wieso hast Du eigentlich 12V als Eingangsspannung? Soll das in ein Auto? Noch etwas zu den 3V und 5V: der CP2102 hat intern schon einen eigenen 3V-Regler. Dieser kann andere Bausteinchen bis insgesamt 100mA versorgen. Rechne doch mal Deine 3V-Leistungen zusammen. Vermutlich kannst Du dann gänzlich auf einen 3V-Regler verzichten.
> der CP2102 hat intern schon einen eigenen 3V-Regler. 3,3 V, um genau zu sein. ); > Dieser kann andere Bausteinchen bis insgesamt 100mA versorgen Das kann er definitiv nicht. Der eingebaute Regler kann zwar bis zu 100 mA liefern, aber der Baustein selbst hängt ja auch an diesem Regler und benötigt 26 mA. Für andere Bausteine stehen daher nur noch bis zu 74 mA zur Verfügung. Außerdem muß dann das PAD unter dem Chip angeschlossen werden, zwecks Kühlung.
@René: Wenn hier von 3V geredet wird, dann sind damit natürlich 3,3V
gemeint. Und zu Deiner Beruhigung: Gleichstrom! gelle...
>der Baustein selbst hängt ja auch an diesem Regler und benötigt 26
mA.
Achja? Natürlich muss der Baustein mit 5V betrieben werden. Sonst kann
er auch kaum die 3,3V erzeugen. Also doch 100mA.
Und der "Anschluß" des Pads wird sicherlich viel aufwändiger sein,
als einen zweiten Regler draufzusetzen...ich Dummerchen
> Achja? Natürlich muss der Baustein mit 5V betrieben werden. Von müssen kann keine Rede sein, lies das Datenblatt! Der Pin REGIN ist lediglich der Eingang des Reglers, mehr nicht. Der Baustein wird mit 3,3 Volt betrieben. Diese Spannung lässt sich auch von aussen auf VDD legen. Versorgst Du den CP über 5 Volt und REGIN, muß der Regler 26 mA für den CP bereithalten (Datenblatt, Tabelle 2, Seite 5). Also bleiben für andere Bausteine eben keine 100 mA mehr übrig. > Und der "Anschluß" des Pads wird sicherlich viel aufwändiger sein, > als einen zweiten Regler draufzusetzen...ich Dummerchen Wenn man bedenkt, daß dieses PAD unter dem Baustein sitzt, wird der Eine oder Andere bei der Handbestückung sicherlich ein Problem bekommen, das denke ich auch.
>Von müssen kann keine Rede sein
Verrate mir mal, wie der interne 3,3Volt Spannungsregler (übrigens,
schreib doch mal an SiLabs, die reden in ihrem Datenblatt teilweise
auch von 3V und nicht 3,3V) eine Spannung von 3,3V regeln soll, wenn
Ihm keine 5V(circa) gegeben werden? Regelt er die 3,3V auf 3,3V?
Aber diese lächerlichen Spitzfindigkeiten hab ich satt. Ich klinke mich
hier aus...
> Regelt er die 3,3V auf 3,3V? Scheinbar schon, schau ins Datenblatt auf Seite 15, Figure 9. > Aber diese lächerlichen Spitzfindigkeiten hab ich satt. Wenn Du dem Regler sehr viel mehr entnehmen möchtest als er zu leisten in der Lage ist, empfinde ich das gar nicht so als lächerlich.
Hi, also die 12V sind nicht zwingend von noeten. Ich wuerde auch 9V oder 6V nehmen. Gruss Nico
@Sven: "Und "wegbrutzeln" wird der 5V-Regler auf keinen Fall. Deine Schaltung zieht ja keine 1,5 Ampere..." Solange die Brücke über C28 noch drin ist, wäre ich mir da nicht so sicher... ;-) Spaß bei Seite: 1,5 Ampere sind auch gar nicht nötig. Laut Datenblatt des Spannungsreglers hat dieser in seiner SMD-Variante einen thermischen Widerstand von 170K/W. Somit erreicht er seine maximale Betriebstemperatur von 125°C schon bei einer Stromaufnahme von 84mA (mal 12 Volt am Eingang und 25°C Umgebungstemperatur vorausgesetzt). IMHO lohnt es sich also schon, mal über die Leistungsaufnahme nachzudenken. Evtl. den 5V-Regler im TO-220 Gehäuse ausführen und den 3v3-Regler dann über die 5V. Gruß, Markus_8051
@Markus_8051: Genau meine Rede :-) Beim Spannungsregler bin ich in meinem Trott eh von TO-220 ausgegangen, nimmt ja nicht wirklich viel Platz weg und bietet doch eine gute "Wärmeableitung". @Nico: Wenn Du allerdings die Wahl hast, welche Spannung von aussen kommt, dann wäre eine kleinere Spannung sicherlich sinnvoller.
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