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Forum: Platinen "erstes" eigenes Projekt: Relaisplatine


Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Hallo zusammen!
Nach zahlreichem Fragen in diesem Forum habe ich nun einen Entwurf für 
eine Bus-gesteuerte Relaisplatine angefertigt.
Es wäre toll, wenn jemand mal einen Blick darauf werfen könnte und mir 
vielleicht sagt ob es so sinnvoll ist diese Platine zu fertigen, bzw. ob 
noch grobe Fehler auf den ersten Blick erkennbar sind.

Es folgen noch div. Bilder des Layouts.

Über Antworten würde ich mich sehr freuen,

schöne Grüße,
Alex

Autor: Mike J. (Gast)
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Autor: pcbfreak (Gast)
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@Alex Bürgel (alex22)

in deiner Schaltung fehlt wahrscheinlich ein Kondensator am 
Reset-Eingang
vom Prozessor Ic3 Pin 1 nach Masse oder willst du einen Reset von außen
steuern?

Ist die Diodenbeschaltung von den Relaisspulen korrekt?
Hab ich so noch nicht gesehen.

gruß Martin

Autor: pcbfreak (Gast)
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@ Alex Bürgel (alex22)

hallo nochmal,
zu deinem Layout,auch wenn`s schwer fällt,
die Massefläche (Poligon) brauchst du nicht und kannste weglassen.
Die Leiterbahn die du zwischen Relaiskontakte und Spule geführt hast
würde ich anders verlegen.Zu nahe an den Niedervoltbereich.
Den durch die Relais schon vorgegebenen Isolationsabstand solltest du
nutzen.Und wie wird die Leiterplatte befestigt? Einen kleinen Text 
z.B.LS+BS(gespiegelt)solltest du deinem Board auch noch spendieren.
Für die Leiterplattenfertigung unverzichtbar.

Gruß Martin

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Hallo pcbfreak,

vielen Dank für dein Interesse! :-)

>pcbfreak wrote:
> zu deinem Layout,auch wenn`s schwer fällt,
> die Massefläche (Poligon) brauchst du nicht und kannste weglassen.

Warum? Ich finde es eigentlich ganz praktisch, da dann nicht so ein 
großer Bereich geätzt werden muss. Oder gibt es einen besonderen Grund 
die wegzulassen?

> Die Leiterbahn die du zwischen Relaiskontakte und Spule geführt hast
> würde ich anders verlegen.Zu nahe an den Niedervoltbereich.

Auch wenn es PE ist? :-(

>Und wie wird die Leiterplatte befestigt?

Ich wollte die Leiterplatte(n) in solche Aufputz-Verteilerdosen 
reinlegen.

>Einen kleinen Text z.B.LS+BS(gespiegelt)solltest du deinem Board auch noch 
>spendieren.

Ja, da hast du Recht, das könnte wohl nicht schaden. Wofür steht denn LS 
bzw. BS?


Schöne Grüße,
Alex

Autor: Dietmar E (Gast)
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- eine 230V-Leiterbahn zu nahe an Massefläche
- Snubber sieht für 230V/5A falsch dimensioniert aus (siehe 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/26140/RC_Glied.pdf)
- 90 Grad-Winkel an Leiterbahnen sehen nicht schön aus
- etwas unaufgeräumte Verteilung der Bauteile und Buchsen (Relais 
nebeneinander, 230V-Buchsen nebeneinander?)
- Quarz etwas weit weg vom Microcontroller
- Spannungsregler durch Umlegen kühlen?
- zu kleiner Kondensator auf Eingangsseite des 7805. Das sollten eher 
300uF oder mehr (und nicht 300nF) sein, dazu ein 100N.
- eine zweite 9V-Spannung für die Relais? Das sind IMHO 6V-Relais von 
Finder, die laufen perfekt mit 5V (s. Datenblatt)

Autor: David (Gast)
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Dietmar hat eigentlich alles gesagt, da gibts nicht mehr viel 
hinzuzufügen... :-)

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Hallo Dietmar,
auch dir vorab vielen Dank für deine Anmerkungen!
Ich habe versucht einige davon umzusetzen.

>Dietmar E wrote:
> - eine 230V-Leiterbahn zu nahe an Massefläche

Das ist PE, ist das "wirklich" so schlimm? Ich habe nun knapp 5mm 
Abstand eingebaut zwischen PE und GND der Niederspannungsseite.

> - Snubber sieht für 230V/5A falsch dimensioniert aus (siehe
> http://www.mikrocontroller.net/attachment/26140/RC_Glied.pdf)

Dieses Dokument kannte ich noch gar nicht, sieht aber super aus. Gilt 
das für Wechselspannung? Ich hatte meiner Werte hier her:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Snubber

> - 90 Grad-Winkel an Leiterbahnen sehen nicht schön aus
Habe nun 45° Winkel eingebaut wo vorher 90° waren. Du hast Recht, sieht 
besser aus und scheint auch platzsparender zu sein!

> - etwas unaufgeräumte Verteilung der Bauteile und Buchsen (Relais
> nebeneinander, 230V-Buchsen nebeneinander?)

Die Relais sollen laut Finder 5mm Abstand zueinander haben um 
gegenseitige Beeinflussung zu verhindern. Habe mir gedacht den Platz zu 
nutzen und da den Snubber hinzubauen. Ausserdem passt so die H-Brücke 
auf der Niederspannungsseite schön dazwischen.
Das mit den 230V-Buchsen wäre natürlich toll, muss ich mal versuchen, ob 
ich das hinbekomme.

> - Quarz etwas weit weg vom Microcontroller
Ja, das stimmt leider.

> - Spannungsregler durch Umlegen kühlen?
Meinst du den 7809? Ich habe es durchgerechnet. Da die Relais nur 
jeweils einen 20ms Puls brauchen um umzuschalten sollte (!) das kein 
Problem sein.

> - zu kleiner Kondensator auf Eingangsseite des 7805. Das sollten eher
> 300uF oder mehr (und nicht 300nF) sein, dazu ein 100N.
Meinst du auch hier den 7809? Die 330nF hatte ich aus dem Datenblatt: 
"typical application circuit". Schadet dort ein größerer C also nicht?

> - eine zweite 9V-Spannung für die Relais? Das sind IMHO 6V-Relais von
> Finder, die laufen perfekt mit 5V (s. Datenblatt)
Ja, auch da hast du Recht. Jedoch kommt die H-Brücke sowohl auf High- 
als auch Low-Side nur bis auf 1,2V an die Versorgungsspannung ran. Dann 
noch 1V in den vorgeschalteten Dioden macht 9V - 3,4V = 5,6V an den 
Relais.


Wie gesagt VIEEELEN DANK an alle die sich die Mühe machen hier mal 
drüberzuschauen. Es ist das erste Projekt dieser "Größenordnung" für 
mich.

Schönen Abend noch,
Alex

Autor: pcbfreak (Gast)
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@ Alex Bürgel

>Ja, da hast du Recht, das könnte wohl nicht schaden. Wofür steht denn LS
>bzw. BS?

LS=Lötseite
BS=Bestückungsseite

>Warum? Ich finde es eigentlich ganz praktisch, da dann nicht so ein
>großer Bereich geätzt werden muss. Oder gibt es einen besonderen Grund
>die wegzulassen?

Wenn deinen ersten Ätzversuche noch nicht so gelingen,kann ein Fussel 
beim Belicheten einen Kurzschluß machen.Ohne Massefläche ist die Gefahr 
einfach geringer.Bei Digitalschaltungen ist eine Massefläche elektrisch 
unnötig.
Beim Löten brauchste dann einen dicken Lötkolben weil die Wärme über 
eine
Massefläche abgeleitet wird.

Dein letzter Boardentwurf ist dagegen schon besser.

kleb deine Platte wenigsten in der Abzweigdose fest.

gruß Martin

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Guten Morgen,
ich habe mal die ganzen "alten" Board-Designs entfernt, damit es nicht 
zu Verwirrungen kommt.

Also, wie gesagt, die Platine soll 230V-AC bei max. 5A schalten, auch 
induktive Lasten, wie z.B. Rolladenmotoren.

Hier ist nochmal ein Bild des aktuellen Top-Layers.

Schöne Grüße,
Alex

Autor: pcbfreak (Gast)
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Morgen selber,

schon besser das ganze,aber Text haste immer noch nicht plaziert.
Wenn du es wegläßt wirste spätestens bei der Herstellung der 
Leiterplatte
merken,wie wichtig das ist.
Deinen Schaltplan solltest du auch noch mal einstellen damit man sehen
kann ob angeregte Änderungen erfolgt sind.

Gruß Martin

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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pcbfreak wrote:

>
> schon besser das ganze,aber Text haste immer noch nicht plaziert.
> Wenn du es wegläßt wirste spätestens bei der Herstellung der
> Leiterplatte
> merken,wie wichtig das ist.

Hatte ich wieder vergessen, ist jetzt drauf.

> Deinen Schaltplan solltest du auch noch mal einstellen damit man sehen
> kann ob angeregte Änderungen erfolgt sind.

Da hat sich (leider) nichts verändert.
Die Punkte waren:

-Größerer Eingangs-Pufferkondensator vor dem 7809, aber da verstehe ich 
nicht weshalb. Im Datenblatt ist ein 330nF abgebildet.

-Snubber falsch dimensioniert??
Ich habe ihn so dimensioniert wie im Wiki dieser Seite beschrieben...
Mit der PDF von Dietmar kommen tatsächlich ganz andere Werte raus: 2,7µF 
und 4 Ohm.
=> Der Wechselstromwiderstand wäre dann ja nur noch ~ 1,2kOhm, ist das 
nicht sehr wenig?? Dann fließen ja immer ~ 300mA durch die 230V-Seite 
auch wenn die Relais aus sind?!

Und ich konnte keinen 2,7µF (o.ä.) Kondensator der Klasse X2 finden.... 
Die gehen nur bis 1µF hoch.

Also, was tun?

Schöne Grüße,
Alex

Autor: pcbfreak (Gast)
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-Größerer Eingangs-Pufferkondensator vor dem 7809, aber da verstehe ich
nicht weshalb. Im Datenblatt ist ein 330nF abgebildet.

Wahrscheinlich um Störungen die über das Kabel einstreuen durch die 
Tiefpaas wirkung klein zuhalten.Das weiß der Autor vom Datenblatt ja 
nicht.

Ist ein Resetkondensator unnötig?
Hast dich dazu nicht geäußert.

Thema Snubber:http://www.mikrocontroller.net/articles/Snubber

Bei dem Snubber kann man nicht immer nach einer Formel gehen.
Denn man muß die Bauteile die man errechnet hat ja auch bekommen können.
nimm 270 Ohm/1Watt oder höher und 0,47-0,68 µF/400V

Sonst noch Fragen?

Gruß MArtin

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Hallo Martin,

was hat es denn mit dem "Reset-Kondensator" auf sich? Verhindert der 
einen unbeabsichtigten Reset bei kurzzeitigem Einbruch der 
Versorgungsspannung oder wozu ist der gedacht?

Und ja, ich möchte über die ISP-Schnittstelle zum Programmieren der 
Platine den Reset steuern können.

Schöne Grüße,
Alex

Autor: Michael H* (Gast)
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Alex Bürgel wrote:
> was hat es denn mit dem "Reset-Kondensator" auf sich? Verhindert der
> einen unbeabsichtigten Reset bei kurzzeitigem Einbruch der
> Versorgungsspannung oder wozu ist der gedacht?
das auch, richtig. und da der C mit dem R ein RC-glied bildet, wird auch 
verhindert, dass der atmel zu früh losläuft, wenn die 
versorgungsspannung "langsam" steigt.

grüße,
holli

Autor: pcbfreak (Gast)
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@ Alex Bürgel

>was hat es denn mit dem "Reset-Kondensator" auf sich? Verhindert der
>einen unbeabsichtigten Reset bei kurzzeitigem Einbruch der
>Versorgungsspannung oder wozu ist der gedacht?

Der Reseteingang ist ein aktiv-Low Eingang.
D.h.Der Prozessor benötigt kurz nachdem die Betriebsspannung stabil ist
einen automatischen Impuls (von high(+5V) nach low(0Volt))um korrekt zu 
starten.Dein PC macht das (unsichtbar)genauso.Den Resetknopf am PC kann
man dann nach belieben betätigen um einen Neustart zu erzwingen.
Das ist bei den meisten Prozessor-Schaltungen so. Brauchts dir nur
andere Boardprojekte mit Prozessoren hier im Forum ansehen.Da findest du 
meist einen Kondensator mit Vorwiderstand vom Reseteingang nach 
Masse.Der Widerstand begrenzt den Strom für den Kondensator und zieht 
das Signal wieder nach +5V wenn der Kondensator seine Aufgabe erfüllt 
hat.
Dieser Kondensator zieht über den Widerstand die Spannung für einen 
Sekundenbruchteil auf nahezu 0 Volt und steigt dann wieder auf knapp der 
Betriebsspannung.Kann man messtechnisch nur mit dem Oszilloskop erfassen
weil die Impulszeit im Milisekundenbereich liegt.Du Kannst einen
100nF - 470nF bedenkenlos benutzen.

Ich hoffe mich verständlich ausgedrückt zu haben.

Gruß Martin

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Hallo Martin,

so etwas habe ich mir schon gedacht. Ich frage mich, weshalb es in den 
Atmel Datenblättern dann keine Abbildung eines "typical reset cuircuits" 
gibt, das wäre doch sicherlich eine sinnvolle Ergänzung. Ich habe bisher 
immer mit PIC Mikrocontrollern gearbeitet und die waren da nicht so 
wählerisch.
Nun ja, ich werde vorsichtshalber noch diesen Reset-Kondensator 
einbauen.
Stört es denn das Programmiergerät nicht wenn es den Reset-Pin auf low 
ziehen will und dann noch der Kondensator dies zunächst verhindert? 
(wird die Schaltung nicht zu träge vom Programmiergerät aus betrachtet?)


Schöne Grüße und noch ein schönes Wochenende!
Alex

Autor: Andreas K. (a-k)
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Alex Bürgel wrote:

> Ich frage mich, weshalb es in den
> Atmel Datenblättern dann keine Abbildung eines "typical reset cuircuits"
> gibt, das wäre doch sicherlich eine sinnvolle Ergänzung.

Gibt es: Application Note AVR042. Und sonderlich empfindlich sind die 
AVRs da nicht (mehr). Ältere (AT90Sxxx) waren es schon eher, manche 
Erfahrung stammt aus dieser Zeit.

Autor: pcbfreak (Gast)
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@Alex Bürgel

wenn die Hersteller jede Kleinigkeit und Beispiele in Ihre Datenblätter
einbringen würden wären das schnell Bücher die aber Geld kosten aber 
nicht
mehr Geld bringen.Diese Datenbücher waren früher auch nicht jedem 
zugänglich
und mußte man sich mehr oder weniger zusammenschnorren.Seit Beginn des
Internets dürfte dieses Zeitalter wohl Gott sei Dank vorbei sein.
Manche Applikationen sind recht Innovativ und Umfangreich.Das hängt aber
von der Technologie und Philosopi der Hersteller ab was die 
veröffentlichen wollen.Meist sind die Veröffentlichungen nur 
Minimalinformationen als Dokumentation und Lerngrundlage damit der 
Entwickler schnell versteht wie
die Schaltung arbeitet. Die Beschaltung des Reset-Eingangs gehört 
eigentlich zum Grundwissen der Prozessorbeschaltung,genau so wie die 
Betriebsspannung,
der Oszillator und vieles mehr.Man kann den Reset auch mit einem 
Schalter oder je nach Wunsch und Anwendung von einer anderen 
Schaltung(z.B.Watchdog) ansteuern lassen.Der Fantasie sind da,glaub 
ich,keine Grenzen gesetzt.

Gruß Martin

Autor: Jupp (Gast)
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>wenn die Hersteller jede Kleinigkeit und Beispiele in Ihre Datenblätter
>einbringen würden wären das schnell Bücher die aber Geld kosten aber
>nicht mehr Geld bringen.

Das ist Quatsch.

Autor: Michael H* (Gast)
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nein.

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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@ pcbfreak
Ich beweis dir das Gegenteil:
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...
- Datenblatt des Atmega8
- 308 Seiten
- Kostenloser Download

Autor: pcbfreak (Gast)
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@Alex Bürgel

Beachte inhaltlose Beiträge nicht,die dir nichts bringen.Solche Beiträge 
gibt´s in jedem Thread von Leuten die Aufmerksamkeit erregen wollen.
Urteile selbst was dir nützt.

Poster die hier nichts mehr als ja,nein,quatsch oder sich ungefragt
zu einen Nachweis verpflichtet fühlen,sollten sich auf den eigentlichen
Zweck des Forums einerseits und diesem Thread andererseits besinnen dem
Fragesteller bei seinem Problem behilflich zu sein.Alles andere ist
kontraproduktiv und nutzlos.
Für einen nützliche Beitrag zu diesem Thema sind diese schmallippigen 
Beiträge denkbar ungeeignet.
Die ursprüpngliche Problematik war die normale minimale Beschaltung des 
Reset-Eingangs des Prozessors.Zu diesem Thema bietet der Hersteller
KEIN BEISPIEL wie ich mich selbst überzeugt habe.Einzig für den externen
Takt sind Beschaltungbeispiele angegeben.Somit ist meine These richtig 
und damit eindeutig und unwiederlegbar bewiesen.Du als Fragesteller hast 
dies
ja auch so beurteilt.
Letztendlich sollte durch diese Hilfe dir geholfen werden und nicht 
irgend welchen Egomanen.

Gruß Martin

Autor: Andreas K. (a-k)
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pcbfreak wrote:

> Die ursprüpngliche Problematik war die normale minimale Beschaltung des
> Reset-Eingangs des Prozessors.Zu diesem Thema bietet der Hersteller
> KEIN BEISPIEL wie ich mich selbst überzeugt habe.

Ach? Atmel AN AVR040 Seite 15: "Recommended Reset Pin Connection".

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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@ Alex Bürgel
> Stört es denn das Programmiergerät nicht wenn es den Reset-Pin auf low
> ziehen will und dann noch der Kondensator dies zunächst verhindert?

Dem STK200 und dem USBisp macht das jedenfalls nichts aus.

Ich habe selbst immer 10k an Reset gegen Versorgungsspannung und einen 
100nF an Reset gegen Masse.

@ pcbfreak
Was du sagst ist ja richtig, aber die stellen doch wirklich recht große 
PDF-Dateien ins Netz, das sind doch fast ganze Bücher.

Autor: pcbfreak (Gast)
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@ Atmega8 Atmega8

>Ach? Atmel AN AVR040 Seite 15: "Recommended Reset Pin Connection".

Ich bezog mich auf dein verlinktes Datenblatt das du
hier im Thread schon gepostet hast.Der hier zuletzt
gepostete Hinweis scheint ein anderes Datenblatt
zu sein. Hättest eben auch hier einen Link
beitragen können,als in Rätseln zu posten.

Mach dir nichts draus ,nobody is perfect.

>Was du sagst ist ja richtig, aber die stellen doch wirklich recht große
>PDF-Dateien ins Netz, das sind doch fast ganze Bücher.

Wenn man sich die ausdruckt,hängt aber auch von der Applikation ab.
Ich bezog mich mit meiner Argumentation auf die 80er und 90er Jahre
wo man nur große dicke Datenbücher der Hersteller bekam.
Die meisten Jüngeren können sich wohl dieses Pre-Internetzeitalter
in der Elektronik wohl nicht vorstellen.

Groß Martin

Autor: Mike J. (Gast)
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Ich hab mir auch noch nicht alle Datenblätter von Atmel angeschaut.

> Hättest eben auch hier einen Link
beitragen können,als in Rätseln zu posten.
Ja, "a-k" hatte keinen Link zu der Application Note.

> Mach dir nichts draus ,nobody is perfect.
Ich weiß dass ich nicht perfekt bin.

> Die meisten Jüngeren können sich wohl dieses Pre-Internetzeitalter
> in der Elektronik wohl nicht vorstellen.
Also vermissen tu ich's nicht.

lg Mike

Autor: Mike J. (Gast)
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Also das Pre-Internetzeitalter vermiss ich nicht.

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Hab mir des Datenbuch vom ATmega8 ausgedruckt. Ist doch schön, trotz 
Computer und Internet mal was handfestes zu haben.

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Dumm auch, dass der PC mit "Vista" immer noch nicht Kaffee kochen kann !

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Guten Morgen!
Ich wünsch euch einen guten Start in die neue Woche.

Da die Diskussion über den Reset-Kondensator mit so viel Elan geführt 
wurde mutmaße ich mal das dies die größte mögliche Fehlerquelle der 
Schaltung war und sie sonst O.K. ist?!

=> Also, ich habe mir die oben genannte Application Note AVR040 
angeschaut und den dort empfohlenen Kondensator mit in die Schaltung 
eingebaut.


Schöne Grüße,
Alex

Autor: Henne (Gast)
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Ich hatte zwischenzeitlich >700 mega8515 in einem Board ohne RC-Glied am 
Reset programmiert und getestet: keinerlei Probleme.

Zu einem mega8 kann ich nach 20 Stck. noch nichts Repräsentatives 
berichten.

Es muss auch funktionieren, da die aktuellen mega- und tiny-Serien einen 
internen Pullup von ca. 50k (?) haben. Zudem kann man in den fuses das 
Startverhalten einstellen. (Wartezeit und Takte, bis die mcu startet.)

Eure negativen Erfahrungen teile ich bei der alten 90S-Serie.

Wo wir schon bei Fuses und Reset sind: die Brown-Out Detection ist auch 
eine feine Sache...

(Ich bin sicher, dass einige mich jetzt gern widerlegen möchten: wenn es 
geht mit praktischen Erfahrungen und nicht mit eher mäßig an aktuelle 
Serien angepassten ANs...)

Viele Grüße,
Hendrik

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