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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik AVR Anfängerfragen


Autor: Stefan (Gast)
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Hallo!

Gleich mal vorweg: Ich bin absoluter Neuling im Breich Mikrokontroller, 
ich hoffe, dass mir trotzdem jemand antwortet.

Ich schaue gerade das AVR Tutorial durch und frage mich: wozu braucht 
man diese Schaltung, die im ersten Kapitel ("AVR-Tutorial - Benötigte 
Ausrüstung") unter "Stromversorgung" steht?
Kann man nicht einfach ein Steckernetzteil nehmen, das man auf 5V 
einstellt?
Warum diese Schltung und ein Netzteil mit 9-12V?

Ich habe zwar schon ein einfaches Board (+AVR-PG2B Programmierkabel) für 
den ATmega8 hier im Shop bestellt, aber ich würde auch gerne wissen, wie 
man so etwas selbst zusammenbaut. (Ich würde das Ganze gerne auf einem 
Breadboard zusammenstecken, mit ein paar Leds und Tastern, was ganz 
Einfaches zum Herumprobieren)

Ich werde aus dem Tutorial aber nicht ganz schlau.
Der 100nF Kondensator zwischen Vcc und GND, wird der parallel in die 
Schaltung eingebaut? Das geht aus dem Schaltplan nicht heraus, denn dort 
ist er "extra" eingezeichnet 
(http://www.mikrocontroller.net/articles/Bild:Avr-s...)

Kann ich einen 16 MHz Quarz nehmen (hab den "normalen ATmega8 und nicht 
den ATmega8L") und passen dafür 22pF Kondensatoren?

Muss ich sonst noch etwas beachten, oder reichen die Infos aus dem 
Tutorial?

Vielen Dank!
Stefan

Autor: Otto (Gast)
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Du könntest ein stabilisiertes Steckernetzteil nehmen, dass exakt 5V 
liefert - da hier immer wieder fälschlichwerweise unstabilisierte 
Exemplare eingesetzt werden, rate ich davon ab.

Wenn Du einen ISP-Programmer hast, kannst Du Dir auch eine Schaltung auf 
einem Steckbrett zusammenstecken und den hier verwendeten Controller 
damit programmieren.

Der 100nF-Kondensator ist durch den Netznamen mit 5V und GND verbunden. 
Wo er räumlich im Schaltplan gezeichnet ist, spielt keine Rolle. Wichtig 
ist, wo er im Layout platziert wird.

Du kannst einen 16MHz-Quarz nehmen und 22pF ist geeignet.

Otto

Autor: Chris (Gast)
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ich kenn jetzt zwar die schaltung nicht aber:

vermutlich dient in der schaltung die 9-12V versorgung als allgemeiner 
wert, um zu demonstrieren wie man sich mit einem einfachen 
festspannungsregler (7805) einfach 5V generieren kann. natürlich kannst 
du auch ein 5V netztzeil verwenden, dann ersparst du dir die schaltung 
;)

was hindert dich denn daran die schaltung einfach auf nem steckbrett 
nachzubauen?! ^^

der 100nf Kondensator dient einfach als blockkondensator... ich verwende 
meist sogar einen höheren wert (10µF) ... schalte ihn einfach  zwischen 
vcc und gnd ;)

schau im datenblatt bis zu welcher frequenz du deinen atmega8 betreiben 
kannst, passende kondensatoren liegen meist im bereich zw 20 und 30 nF 
... schau aber dazu am besten ins datenblatt des quarzes, dort findest 
du die exakten werte ;)

Autor: Axel Gartner (axelg) Benutzerseite
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> Ich schaue gerade das AVR Tutorial durch und frage mich: wozu braucht
> man diese Schaltung, die im ersten Kapitel ("AVR-Tutorial - Benötigte
> Ausrüstung") unter "Stromversorgung" steht?
> Kann man nicht einfach ein Steckernetzteil nehmen, das man auf 5V
> einstellt?
> Warum diese Schltung und ein Netzteil mit 9-12V?

Falls dein Netzteil tatsächlich stabilisierte 5V liefert ist das kein 
Problem. Allerdings sind solche einstellbaren Steckernetzteile häufig 
nur eine Kombination aus Transformator, Gleichrichter und Siebelko; das 
reicht nicht.

> Ich werde aus dem Tutorial aber nicht ganz schlau.
> Der 100nF Kondensator zwischen Vcc und GND, wird der parallel in die
> Schaltung eingebaut? Das geht aus dem Schaltplan nicht heraus, denn dort
> ist er "extra" eingezeichnet
> (http://www.mikrocontroller.net/articles/Bild:Avr-s...)

Doch, das geht aus dem Schaltplan hervor. Der kleine Kreis mit dem Kreuz 
ist die 5V Schiene. Alle diese Punkte sind miteinander verbunden. Ebenso 
der Balken, das ist die "Masse" und alle so bezeichneten Stellen müssen 
auf deinem Steckbrett miteinander verbunden werden. D. h., der 100 nF 
Kondensator ist parallel zur Versorgung geschaltet. Was allerdings nicht 
aus dem Schaltplan hervorgeht, und was sehr wichtig ist: dieser 
keramische Kondensator muß so nahe wie möglich am MC montiert werden und 
die Versorgungleitungen sollten zwischen dem Kondensator und dem MC 
keine weiteren Abzweigungen haben.

Axel

Autor: Stefan (Gast)
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Hallo!

Erstmal danke für die schnellen Antworten!

@Axel: Wie kann ich den Kondensator nahe am MC montieren, wenn die 
Versorgungsleitung des MC parallel zu der des Kondensators verläuft? 
(Meinst du, dass ich eine Leitung von GND über den Kondensator nach Vcc 
lege, an der parallel, also nicht im Serie mit dem Kondensator, der 
zweite Stromkreis (MC) hängt)
Ober kann ich den Kondensator in Serie, also direkt vor den MC schalten 
(aber dann zwischen Pin 7 und Vcc oder Pin 8 und GND?).

Wenn ich ein Netzteil kaufe, auf dem "stabilisiert" draufsteht, passt 
das dann oder soll ich lieber ein unstabilisiertes kaufen und die 
Spannungsregler-Schaltung nachbauen?

Was pasiert, wenn ich mit einem unstabilisierten Netzteil und ohne 
Spannungsregler arbeite?

Ich habe diesen Sannungsregler bei Conrad gefunden, ist der der 
richtige: IC 7805 TO 220?

Muss ich eigentlich beim Kauf von Kondensatoren und Widerständen etwas 
beachten?
Bei der Spannungsregelungsschaltung steht: 2x Kondensator 100nF
Kann ich da irgendwelche (außer Elektrolyt) 100nF Kondensatoren kaufen?
Was bedeutet die Nennspannung eines Kondensators, muss ich die beachten?

Ich hoffe, das sind nicht zu viele Fragen auf einmal!

Stefan

Autor: Gast (Gast)
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Der Abblockkondensator muss direkt an den µC parallel zu den Vcc und GND 
Pins. Sinnvollerweise sollten es Keramikkondensatoren sein, da die 
schneller als Elektrolytkondensatoren sind. Die angegebene Spannung 
bedeutet das, was er maximal an Spannung verträgt. Immer etwas über der 
verwendeten Spannung wählen.

Der 7805 ist der Standardregler, was hier meistens benutzt wird. Bei 
unstabilisierter Spannung, kann schlimmsten falls, bei einer 
Spannungsspitze dein µC und andere empfindliche Bauteile kaputt gehen. 
Normal kann es passieren dass er sich zwischen drin Resetet, unsauber 
läuft und solche Scherze.

Autor: Axel Gartner (axelg) Benutzerseite
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> @Axel: Wie kann ich den Kondensator nahe am MC montieren, wenn die
> Versorgungsleitung des MC parallel zu der des Kondensators verläuft?
> (Meinst du, dass ich eine Leitung von GND über den Kondensator nach Vcc
> lege, an der parallel, also nicht im Serie mit dem Kondensator, der
> zweite Stromkreis (MC) hängt)
> Ober kann ich den Kondensator in Serie, also direkt vor den MC schalten
> (aber dann zwischen Pin 7 und Vcc oder Pin 8 und GND?).
> Ich habe diesen Sannungsregler bei Conrad gefunden, ist der der
> richtige: IC 7805 TO 220?

Ja, der ist richtig. Conrad ist aber eine ziemliche Apotheke. Schau dir 
mal diese Wikiseite an:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Elektronikversender

> Muss ich eigentlich beim Kauf von Kondensatoren und Widerständen etwas
> beachten?
> Bei der Spannungsregelungsschaltung steht: 2x Kondensator 100nF
> Kann ich da irgendwelche (außer Elektrolyt) 100nF Kondensatoren kaufen?
> Was bedeutet die Nennspannung eines Kondensators, muss ich die beachten?

Diese 100nF Kondensatoren verbaut man immer und überall an digitalen ICs 
wie Microcontroller auch welche sind. Der Grund sind die enormen flinken 
Stromänderungen auf den Versorgungsleitungen solcher sehr schnell und 
sehr viel schaltenden Dinger. Da kommen nur keramische Kondensatoren 
hinterher. Darum also keramische Vielschichtkondensatoren kaufen. Die 
Spannung meint die Spannungsfestigkeit eines solchen Kondesators. Wird 
die wesentlich überschritten, schlägt der Kondensator durch.

Steck deinen Kondensator so, daß das eine Bein in der Kontaktreihe von 
GND und das andere in der Kontaktreihe von VCC des MC zu stecken kommt. 
Die Versorgungspannung kommt dann in dieselben Kontaktreihen.

> Wenn ich ein Netzteil kaufe, auf dem "stabilisiert" draufsteht, passt
> das dann oder soll ich lieber ein unstabilisiertes kaufen und die
> Spannungsregler-Schaltung nachbauen?

Kommt drauf an, was der Chinese unter "stabilisiert" versteht :)
Für dich ist es eigentlich besser ein stabilisiertes zu nehmen, weil es 
die Anzahl an möglichen Fehlern reduziert. Zuviele Baustellen sind am 
Anfang sehr entmutigend.

> Was pasiert, wenn ich mit einem unstabilisierten Netzteil und ohne
> Spannungsregler arbeite?

Bestenfalls läuft nix. Schlechtestenfalls geht was kaputt.

Axel

Autor: Stefan (Gast)
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Heißt das, ich schließe den Kondensator direkt zwischen Pin 7 und 8 an?
Also Serienschaltung von Pin 7 und 8 und dazwischen den Kondansator?

Skizze (| bedeutet Leitung):

Vcc
|
Pin7
|
Kondensator
|
Pin8
|
GND

Welche Widerstände soll ich kaufen?
Draht-, Kohleschicht oder Metallschicht?
Da gibt es ja verschiedene Belastbarkeiten, kann ich bei einer Spannung 
von 5 Volt eine Belastbrkeit von 0,1 W nehmen, oder ist das zu wenig? 
(laut meiner Rechnung sollte das passen)
Ich denke, die hohe Belastbarkeit der Drahtwiderstände brauche ich 
nicht, oder?

Stefan

Autor: Axel Gartner (axelg) Benutzerseite
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Stefan wrote:
> Heißt das, ich schließe den Kondensator direkt zwischen Pin 7 und 8 an?
> Also Serienschaltung von Pin 7 und 8 und dazwischen den Kondansator?
>
> Skizze (| bedeutet Leitung):
>
> Vcc
> |
> Pin7
> |
> Kondensator
> |
> Pin8
> |
> GND
>

Falls Pin 7 VCC ist und Pin 8 GND ist (ich habe das jetzt nicht 
nachgesehen) stimmt das so.

(Die Formulierung "Serienschaltung von Pin 7 und 8" ist allerdings 
ziemlich unglücklich.)

> Welche Widerstände soll ich kaufen?
> Draht-, Kohleschicht oder Metallschicht?
> Da gibt es ja verschiedene Belastbarkeiten, kann ich bei einer Spannung
> von 5 Volt eine Belastbrkeit von 0,1 W nehmen, oder ist das zu wenig?
> (laut meiner Rechnung sollte das passen)

Der Großteil der in elektronischen Schaltungen verwendeten Widerstände 
sind die kleinen 0,1W oder 0,25W Dinger. Damit liegst du ganz richtig.
An Genauigkeit reichen hier Kohleschichtwiderstände.
Da die Metallschichtwiderstände aber nur wenig teurer sind, nimm die. 
Falls du mal einen genaueren Spannungsteiler brauchst, hast du dann 
direkt einen da.
Zu Anfang kann bei Widerständen auch ein Sortiment E12 oder E24 günstig 
sein. Es ist sehr praktisch eine Widerstandsauswahl zu haben, wenn es 
auch nur ein wenig analog werden soll.
Drahtwiderstände braucht man für Stromsensoren (Shunts) oder 
Leistungselektronik.

Beachte bei der Abbildung 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Bild:Avr-s... auch 
noch, daß das was da den Takt macht, ein Quarzoszillator ist. Das ist 
etwas anderes als dein 16Mhz Quartz.

Axel

Autor: Gast (Gast)
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|----|
Vcc--------o----|+   |
       C-> |    | µC |
GND--------o----|-   |
                |----|

So musst du den Kondensator einbauen. Immer parallel zu den Vcc und GND 
Pins und möglichst dicht am IC selbst. Sonst verliert sich der Strom 
unterwegs und der Kondensator bringt nichts mehr.

Falls du bei Conrad bestellst, schau mal genau. Die haben da einige 
Standardsortiemente an Widerständen. Kauf dir am Besten auch noch ein 
paar LEDs dazu. Dann kannst du gleich mal ein bisschen was blinken 
lassen.

Autor: Gast (Gast)
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EDIT: Leerzeichen geklaut:

                |----|
Vcc--------o----|+   |
       C-> |    | µC |
GND--------o----|-   |
                |----|

So soll das aussehen.

Autor: Chef des Oberlehrers (Gast)
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>etwas anderes als dein 16Mhz Quartz.

Quartz schreibt man ohne t . Quarz .

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Die Engländer/Amis kennen den quartz, deswegen zieht sich das nach 
Germ... äh Deutschland.

Autor: Auweh (Gast)
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>der 100nf Kondensator dient einfach als blockkondensator... ich verwende
>meist sogar einen höheren wert (10µF) ... schalte ihn einfach  zwischen
>vcc und gnd ;)

Wunderst du dich vielleicht ab und zu mal das seine Schaltungen spinnen? 
Der Spruch "Viel hilft viel" gilt nicht immer. Nicht ohne Grund werden 
in Schaltungen standardmäßig 100nF angegeben.

Bei Controllern mit mehreren VCC/GND Pins gibt es für JEDES Paar einen 
Kondensator, bei Controllern mit höheren Taktfrequenzen wird parallel zu 
jedem 100nF manchmal noch ein 22nF und sogar ein 2,2nF Kondensator 
geschaltet.

Last but not least sollten die Kondensatoren immer möglichst dicht an 
den Pins sein. Es nutzt nix wenn die 5cm weit weg sind

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Last but not least sollten die Kondensatoren immer möglichst dicht an
>den Pins sein. Es nutzt nix wenn die 5cm weit weg sind

Und der Strom muß über den Kondensator fließen. Es nützt nichts, wenn 
die Versorgungsspannung an die Pins geroutet wird und "dahinter" dann 
irgendwo ein Kondensator hängt.

Autor: Markus K. (markus-)
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Travel Rec. wrote:
> Und der Strom muß über den Kondensator fließen. Es nützt nichts, wenn
> die Versorgungsspannung an die Pins geroutet wird und "dahinter" dann
> irgendwo ein Kondensator hängt.

Das verstehe ich nicht. Der Strom weiß doch gar nicht, wo vorne und 
hinten ist. Wenn der Kondensator dahinter ist, dann ist seine Zuleitung 
länger und damit schlechter und er wird langsamer geladen. Ich gehe aber 
davon aus, dass die Ladezeiten unkritisch sind.

Für die Entladung spielt meiner Meinung nach nur die Qualität der 
Leitung bis zum IC eine Rolle. Diese bleibt aber gleich, egal, ob der 
Kondensator direkt in der Zuleitung sitzt oder nicht.

Autor: Axel Gartner (axelg) Benutzerseite
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Chef des Oberlehrers wrote:
>>etwas anderes als dein 16Mhz Quartz.
>
> Quartz schreibt man ohne t . Quarz .

Aber nicht nachts um 2 Uhr ;)

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Das verstehe ich nicht. Der Strom weiß doch gar nicht, wo vorne und
>hinten ist. Wenn der Kondensator dahinter ist, dann ist seine Zuleitung
>länger und damit schlechter und er wird langsamer geladen. Ich gehe aber
>davon aus, dass die Ladezeiten unkritisch sind.

>Für die Entladung spielt meiner Meinung nach nur die Qualität der
>Leitung bis zum IC eine Rolle. Diese bleibt aber gleich, egal, ob der
>Kondensator direkt in der Zuleitung sitzt oder nicht.

Nun, das mit davor und dahinter war jetzt mal bildlich gesprochen. Ein 
Kondensator an den Versorgungsanschlüssen macht nur dann Sinn, wenn aus 
der Richtung der Stromversorgung erst der Kondensator und dann der Chip 
kommt, wobei der Chip direkt am Kondensator sitzen sollte. Nur dann kann 
der Kondensator die Spannung optimal puffern und noch dazu die 
Schaltstörungen des Chips vermindern. Es bringt nichts, den Chip an die 
Spannung anzuschließen und dann noch mit ein paar Leitungen einen 
Kondensator "hinten dran" zu hängen, da dann die Spannungseinbrüche am 
Chip, die durch das Umschalten der internen Logik hervorgerufen werden, 
nicht mehr wirkungsvoll abgefedert werden und die Störungen des Chips 
außerdem über die ganzen Spannungszuleitungen abwandern können.

Autor: Stefan (Gast)
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Hallo!

Okay, soweit ist mir alles klar.
Ich bin gearade auf der Suche nach Tastern, die sich auf ein Breadboard 
stecken lassen.
Wie finde ich da die richtigen? (Am besten bei Conrad)
Soll ich Taster mit 4 oder mit 2 "Beinen" nehmen?

Autor: Auweh (Gast)
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>Ein Kondensator an den Versorgungsanschlüssen macht nur dann Sinn, wenn aus
>der Richtung der Stromversorgung erst der Kondensator und dann der Chip
>kommt...

Also das ist aber auch Blödsinn. Die Leitung ist am IC Pin ja nicht zu 
Ende und die Spannung versickert im IC

Es geht hier ja um Spannung, nicht um Strom. Der Kondensator soll 
Spannungseinbrüche abfangen, und das kann er sowohl vor als auch nach 
dem Pin. Davor wäre es einen Bruchteil besser, aber es geht eben nicht 
immer. Manchmal ist es dahinter sicher besser, wenn der Kondensator 
"davor" viel weiter weg sein müsste.

Es ergibt keinen Sinn eine VCC Leitung erst umständlich 3x um das IC zu 
wickeln nur damit zuerst der Kondensator und dann der IC Pin verbunden 
ist. Außerdem haben meine Platinen normalerweise Polygone für GND und 
VCC. Da weiß man eh nicht wo vorne und hinten ist ;)

In beiden Fällen, also ob davor oder dahinter, ist nur eins wichtig; die 
Entfernung zwischen Kondensator und Pin sollte so gering wie möglich 
sein bzw der Leitungswiderstand muss so niedrig sein wie möglich. Das 
heißt, man sollte nicht gerade 0,1" Leiterbahnen verwenden

Autor: Sinusgeek (Gast)
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> Also das ist aber auch Blödsinn.

Nunja, wer Anderen Blödsinn unterstellt, sollte selbst etwas sorgsamer 
sein... ;-)

> man sollte nicht gerade 0,1" Leiterbahnen verwenden

Hmmm... 0,1" sind 2,45mm... - Und die sind Dir zu dünn??

~

Autor: Auweh (Gast)
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War ein Tippfehler. Gemeint war 0,01". Und wenn dann sind es 2,54mm ;)

Autor: Sinusgeek (Gast)
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Genau, war'n Tippfehler, auch bei mir... Sorry... ;-)

~

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

>In beiden Fällen, also ob davor oder dahinter, ist nur eins wichtig; die
>Entfernung zwischen Kondensator und Pin sollte so gering wie möglich
>sein bzw der Leitungswiderstand muss so niedrig sein wie möglich. Das
>heißt, man sollte nicht gerade 0,1" Leiterbahnen verwenden

Du hast das Problem nicht verstanden.
Der Widerstand ist (relativ) egal. Es geht um die Induktivität der 
Leitung und deren Zusammenspiel mit dem Kondensator.

Vom IC aus gesehen bildet Leiterbahn und C einen Tiefpass. Liegt in 
Richtung Stromversorgung dämpft er die Störungen durch die 
Umschaltspitzen des IC.
Liegt er hinter den IC-Pins reduziert er diese Störungen viel weniger.

Wir reden hier von Impulsen im ns oder sogar ps Bereich, da sollte auch 
klar sein, daß z.B. selbst ein LowESR-Elko hier weniger hilft.

Gruß aus Berlin
Michael

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