Erstes Layout - Bitte um Check

L. K. schrieb:
> Ich habe gerade mein erstes etwas umfangreicheres Layout geroutet und
> würde mich freuen, wenn jemand mit etwas Erfahrung einmal drübergucken
> könnte und mich auf eventuelle Fehler // Unstimmigkeiten //
> Verbesserungsvorschläge hinweisen könnte
Ich kann kaum was erkennen, und insbesondere der Schaltregler macht mir 
Sorgen...
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler
Du brauchst auf jeden Fall aber keinen R1. Denn der versinkt 
garantiert in der Toleranz von R2, R3 und der Referenzspannung...

Ich empfinde es auch sehr ungünstig, wie der Schaltregler direkt an den 
Kommunikationsleitungen sitzt. Und extrem ist, dass sogar die 
Freilaufdiode des Schaltreglers und deren Masseschleife die 
Kommunikationsleitungen unnötig kreuzt ...  :-o

Ein Tipp: mach keine Brücken unter ICs. Da kommst du später nur sehr 
schlecht dran...

Mal so als kleine Anmerkung:

Die beiden oberen ICs um 90° drehen, dann können die Leitungen 
waagerecht gezogen werden.

Hallo und danke für die zahlreichen Kommentare.

Zum Schaltregler:
Danke Lothar, der Link war sehr hilfreich - habe das Layout jetzt 
überarbeitet (siehe Anhänge). Sollte so deutlich besser sein, ich werde 
dann mal versuchen, das ins bestehende Layout zu übertragen.
Die Widerstände R1, R2, R3 haben 1% Toleranz; habe gerade nochmal 
nachgerechnet was das im ungünstigesten Fall bedeutet:
Mit R1:  U_out =  9,88V - 10,23V
Ohne R1: U_out = 10,33V - 10,71V
Ich lasse ihn erstmal drin.

Zum 7805:
Empfohlen ist zwar U_in bis 25V, je nach Hersteller liegt das absolute 
Maximum aber typisch bei 35V-40V. Ist ganz sicher nicht die schönste 
Lösung, aber für <1 Min. Betrieb pro Tag sollte es reichen.

Zur Positionierung der oberen ICs (595 + ULN2803): Mit der Einschränkung 
dass alles auf eine halbe Euro-Platine passen soll, habe ich (nach 
langem Suchen und vielen Redesigns) leider keine bessere Lösung 
gefunden. Mal sehen, ob sich eine Alternative auftut, wenn das neue 
Schaltregler-Layout integriert ist.

Weitere Kommentare sind weiterhin sehr willkommen :)

Danke & Grüße
Ladde

Serielle Verbindung und kein Quarz?

Hier das überarbeitete Layout.

Zum Quarz:
Da die zu übertragende Datenmenge sehr gering ist, hoffe ich ohne Quarz 
auszukommen; ein paar hundert Baud sollten mehr als genug sein.

Zu den Antennen:
Gibt es da einen Trick, das zu automatisieren?
Meine erste Idee wäre, zwischen die Portpins ein kleines Polygon in 
bRestrict zu zeichnen.

Danke & Grüße
Ladde

L. K. schrieb:
> Da die zu übertragende Datenmenge sehr gering ist, hoffe ich ohne Quarz
> auszukommen; ein paar hundert Baud sollten mehr als genug sein.

Das Prinzip Hoffnung ist ein schlechter Ratgeber bei einer 
Schaltungsentwicklung. Ob das nun ein paar hundert Baud sind oder 
Megabaud den Fehler hast du trotzdem drin.

@Hauspapa:
Ich muss zugeben, dass ich an ESD bisher nicht gedacht hatte.
Da keine elektrischen Geräte oder Leitungen in unmittelbarer Nähe 
liegen, werde ich in dieses Board keine Serienwiderstände mehr 
integrieren, habe es aber für zukünftige Layouts im Hinterkopf.
Der TPIC6B595 ist leider etwas schwach auf der Brust. Ich brauche pro 
Pin 400mA und total max 1600mA (maximal 4 pins werden gleichzeitig 
geschaltet).

@Helmut Lenzen:
Die Hoffnung stirbt zuletzt ;)
An den Bus werden ausschließlich AVRs angeschlossen (ATTiny2313 als 
Slaves, ATMega als Master). Sollte sich zeigen, dass die Takte zu stark 
schwanken, wird bei jedem Einschalten (1x pro Tag) auf den Mastertakt 
synchronisiert (Auto-Baud).

Wenn sonst keine Einwände mehr bestehen, werde ich heute Abend zwei 
Platinen ordern.

Nochmals danke an alle für die Tipps & viele Grüße
Ladde

L. K. schrieb:
> Ich brauche pro
> Pin 400mA und total max 1600mA (maximal 4 pins werden gleichzeitig
> geschaltet).

Der ULN raucht dir ab. Das sind 1.6W Verlustleistung im dem Gehauese.

Danke für den Hinweis auf die Verlustleistung im Gehäuse, helmi1.

Ein flüchtiger Blick ins Datenblatt [1] sagt 2,25W max. Power 
Dissipation per Package. Ich bin jetzt erstmal weg, aber werde das 
nachher nochmal eigehender prüfen und vorher nicht bestellen.

Danke & Grüße
Ladde

[1]: 
http://www.reichelt.de/index.html?;ACTION=7;LA=3;OPEN=0;INDEX=0;FILENAME=A200%252FULN2801A_ULN2802A_ULN2803A_ULN2804A_STM.pdf

Mir scheinen jetzt nur noch die Eingangskondensatoren des Schaltreglers 
recht klein, verglichen mit der Spule und dem Ausgangskondensator...

L. K. schrieb:
> Ein flüchtiger Blick ins Datenblatt [1] sagt 2,25W max. Power
> Dissipation per Package. Ich bin jetzt erstmal weg, aber werde das
> nachher nochmal eigehender prüfen und vorher nicht bestellen.

2.25W x 55Grad/W = 124 Grad. Ein langes Leben hat der dann nicht.

Der ULN2803A ist wohl tatsächlich etwas zu sehr auf Kante genäht.

Ich würde das bestehende Layout gerne so weit wie möglich 
weiterverwenden, aber einen direkten pinkompatiblen Ersatz konnte ich 
bisher nicht finden.

Ich habe einen neuen Thread gestartet um eine Alternative zu finden:
Beitrag "ULN2803 Alternative für mehr Gesamtstrom (4x 0,4A)"

Am besten haben mir bisher je 2 UPA1560H oder MP4411 gefallen, 
allerdings scheinen Reichelt oder Conrad die nicht zu führen :(

L. K. schrieb:
> allerdings scheinen Reichelt oder Conrad die nicht zu führen :(

Die haben doch nur noch olle Kamellen :=)

Oder du nimmst MOSFETs im SO08 Gehauese. Sind 2 Mann im Boot. Nimmt den 
gleichen Platz weg wie dein DIL18 Gehauese.

IRF7103 hat Reichelt.

http://www.reichelt.de/IRC-IRF-Transistoren/IRF-7103/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=41623;GROUPID=2891;artnr=IRF+7103;SID=10TxQSmH8AAAIAAGrwIas4071930c062cd0395f24bcbf1d547fda

Danke helmi1, der IRF7103 wirds wohl werden. Lässt sich wesentlich 
einfacher ins Layout integrieren als die IRLML2502, die ich mir gerade 
angeguckt hatte :)

@Lothar Miller:
Die Bauteilwerte für den LM2676 hatte ich direkt mit TI Webbench 
dimensioniert; sollte alles passen, auch wenn es etwas merkwürdig 
aussieht.

Der Vollständigkeit halber hier die (hoffentlich) finale Version von 
Schaltplan und Layout.

Danke für die Unterstützung.

Viele Grüße
Ladde

Ich bin kein Profi und bitte korrigiert mich wenn ich falsch liege aber 
ich find die GND-Führung etwas abenteuerlich.

Immer mal wieder kleine Polygon Inseln die dann über dünne Top Bahnen 
miteinander verbunden sind...

Wäre es nicht sinnvoller gleich den geasmten GND als Polygon auf das TOP 
Layer zu legen?

Und R7 würde ich liegend machen, da ist genug Platz.

Hallo Bernhard,

das ganze wird eine einseitige Platinen.
Die dünnen Bahnen im Top-Layer sind Drahtbrücken.
Es ist einfach leichter, diese als Bahnen im Top-Layer zu setzen als 
eine umfangreiche Bibliothek mit allen nötigen Längen zu erzeugen und 
bei jeder Änderung das Bauteil zu tauschen. :)

Grüße
Ladde

Bernhard W. schrieb:
> Wäre es nicht sinnvoller gleich den geasmten GND als Polygon auf das TOP
> Layer zu legen?
Bei einer einlagigen Platine?

L. K. schrieb:
> @Helmut Lenzen:
> Die Hoffnung stirbt zuletzt ;)
> An den Bus werden ausschließlich AVRs angeschlossen (ATTiny2313 als
> Slaves, ATMega als Master). Sollte sich zeigen, dass die Takte zu stark
> schwanken,
Es wird sich zeigen....
> wird bei jedem Einschalten (1x pro Tag) auf den Mastertakt synchronisiert
Blöd, dass/wenn sich die Baudrate dann während des Tages ändern 
kann/wird.
Sogar die Chinesen machen in ihre Massenartikel Quarze rein. Warum nur?
Das Geld was du mit 100 Quarzen einsparen kannst, das hast du mit 1 
unzufriedenem Kunden (und wenn du es selbst bist) leicht vergeudet.
Aber probiers einfach aus, Kindern sagt man ja auch: "Fass nicht an die 
heiße Herdplatte!", und sie tun es trotzdem...

Nachtrag zu Bernhard:
R7 werde ich hinlegen, um 90° drehen und etwas verschieben. Ich war 
bisher auch noch nicht zufrieden mit der Platziierung, aber hatte ihn 
irgendwie aus den Augen verloren.

Zu den Freilaufdioden:
Die sitzen direkt an den Magnetventilen (zusammen mit je einer 
LED+Vorwiderstand)

  ---o-----o-----
     |     |    |
     |     |    R
    MV     A    |
     |     |    V (LED)
     |     |    |
GND--o-----o----o

Danke & Grüße
Ladde

@Lothar:
Ich werde Rückmeldung geben, ob es ohne Quarz funktioniert.

Im aktuellen Konzept sind leider alle Pins belegt. Für den Quarz müsste 
ich zwei Pins freischaufeln oder einen größeren IC verwenden.
Beides sagt mir nicht zu :)

Grüße
Lasse

PS: Das ganze System soll jeden Tag nur einmal für kurze Zeit (~1min) in 
Betrieb sein (Einschalten, Initialisieren, Feuchtigkeit messen, Wässern 
wenn nötig, Ausschalten)

L. K. schrieb:
> @Lothar:
> Ich werde Rückmeldung geben, ob es ohne Quarz funktioniert.
Es wird ohne Quarz funktionieren. Nur eben nicht zuverlässig...

> Ich werde Rückmeldung geben, ob es ohne Quarz funktioniert.
Aber bitte erst in 1 Jahr.

>das ganze wird eine einseitige Platinen.
>Die dünnen Bahnen im Top-Layer sind Drahtbrücken.

Ok, wusst ich nicht. Sorry.

Je nachdem was du für Schrauben/Beilagscheiben etc. verwendest bekommst 
du bei deinem Bohrloch links oben ein Problem mit deiner Drahtbrücke.