Erste Platine In Ordung so?

[Freed (Gast)]

Hi Leute!
Ich habe grade meine erste Platine fertig geplant, und würde gerne 
wissen, was ihr davon haltet bzw. was falsch ist oder besser gemacht 
werden könnte. Wie gesagt, ist meine erste, und das Wissen dahinter 
kommt nur aus Foren und sonstigen Internetseiten...

Das ganze soll ein Feuchtesensor für Pflanzen sein. 
(http://www.dietmar-weisser.de/analogtechnik/BodenFeuchte/FeuchteSensor_1.php)
Die Controller soll dabei die Frequenz zählen und per UART an den PC 
schicken.
Da das ganze in der feuchten Erde vergraben werden soll, werde ich es 
vergießen, weshalb der ISP-Stecker (wie auch alle anderen Anschlüsse) 
kein Stecker ist, sondern die Kabel direkt aufgelötet werden sollen.

So, jetzt bin ich gespannt was ich alles falsch gemacht habe, bzw nicht 
beachtet habe :)
Danke, Freed

[Max M. (xxl)]

Die roten Leitungen kannste alle noch rausfrickeln in dem du einige
Umwege machst und verbaute Pins wieder freimachst. Vias sollten
größer sein, etwa 2/3 bis genauso groß wie Pads.
Soll die gestrichelte blaue Linie die Leiterplattenkontour sein?
Dann würden die Elektroden aber gekappt werden.
>Da das ganze in der feuchten Erde vergraben werden soll...
Warum vergraben? Mach die LP von der Kontur wie ein Zungenspachtel
(wie das der Arzt benutzt um in den Hals zu schauen und damit die
Zunge runterdrückt um freie Sicht zu haben). Das kann man dann
leicht in die Erde stecken wenn die Platine an den Elektroden
wie eine Sperrspitze geformt ist. Bei entsprechender Anordnung
der Bauteile kann die Baugruppe dann so klein wie ein Füller werden.
Problem wird das Kupfer sein das im Boden steckt, weil das in
in der Regel, sauren Milieu, sich zersetzt. Die Flächen
sollte man vergolden, entweder chemisch(günstiger) oder galvanisch
(besser, teurer).

Die Elktronik sollte man nicht mit dem Boden in Berührung bringen weil
man das selten richtig dicht bekommt und eindringende Feuchtigkeit
Kurzschlüsse verursacht und die Schaltung zerstört. Vergießen
funktioniert auch nicht immer zuverlässig.

Wenn die Schaltung zufriedenstellend layoutet ist sollte man noch
einen sinnvollen Text einfügen der die LP-Herstellung erleichtert.
Vom Layout her sollte man konsequent 45° Winkel nutzen.

Die Symbole der Anschlüsse im Schaltplan sind Murks.
Schau mal in der Bibliothek nach "connector" ob da was brauchbares
vorhanden ist was man nutzen kann. Die grüne Linie wird dann nur
an die jeweilige rote Linie des Symbols angeschlossen wie beim Chip.
Es gibt zwar unterschiedlich aussehende Pins aber anschlussseitig ist
damit stets wie beschrieben zu verfahren.

[Gast XIV (Gast)]

Kann das funktionieren?

Die Kupferflächen korrodieren in Nullkommanichts (Kupfer kann auch 
giftig für Pflanzen sein ob in dieser Konzentrtion?) und die 
Elektrochemie zur Topffeuchte ist auch nicht von Pappe sowie der 
allseits beliebte Galvanikeffekt bei (pulsierenden) Gleichströmen.


Einfachste Lösung die ich kenne:

DMS unter den Topf und die Änderung messen.

[Gast XIV (Gast)]

Vergiss voriges Posting, ist ja kapazitiv.

[Freed F. (freed82)]

Danke für die schnelle Antwort!!


Max M. schrieb:
> Die roten Leitungen kannste alle noch rausfrickeln in dem du einige
> Umwege machst und verbaute Pins wieder freimachst.

Die roten Leitungen wollte ich als Drahtbrücken einbauen. Zumindest bei 
der rechten dachte ich es wäre sinnvoll, um den  auf möglichst kurzen 
Wegen mit dem Controller zu verbinden. Die drei Drahtbrücken stören mich 
nicht sonderlich, aber beim nächsten mal werde ich es versuchen komplett 
einseitig zu routen. Stört es wenn der Kondensator nicht drirekt mit den 
VCC, GND von den ICs verbunden ist, sondern über Umwege?


> Vias sollten größer sein, etwa 2/3 bis genauso groß wie Pads.

Verdammt, vergessen einzublenden... siehe neues Bild


> Soll die gestrichelte blaue Linie die Leiterplattenkontour sein?
> Dann würden die Elektroden aber gekappt werden.

Das ist ein Polygon, das ich drum gezogen habe, damit ich nicht so viel 
Kupfer wegätzen muss. Habs mal ganz um die Elektroden gezogen

>>Da das ganze in der feuchten Erde vergraben werden soll...
> Warum vergraben? Mach die LP von der Kontur wie ein Zungenspachtel
> (wie das der Arzt benutzt um in den Hals zu schauen und damit die
> Zunge runterdrückt um freie Sicht zu haben). Das kann man dann
> leicht in die Erde stecken wenn die Platine an den Elektroden
> wie eine Sperrspitze geformt ist. Bei entsprechender Anordnung
> der Bauteile kann die Baugruppe dann so klein wie ein Füller werden.
> Problem wird das Kupfer sein das im Boden steckt, weil das in
> in der Regel, sauren Milieu, sich zersetzt. Die Flächen
> sollte man vergolden, entweder chemisch(günstiger) oder galvanisch
> (besser, teurer).

wenn ich das einfach so in die Erde stecke wird werden doch die beiden 
Elektroden kurzgeschlossen (wenn feucht genug), und damit lässt sich 
nichts mehr auslesen. Der Witz an dem Sensor ist ja grade, dass er 
keinen direkten Kontakt zum Wasser haben soll. Eigentlich dachte ich 
daran das ganze in Epoxydharz einzugießen (steht hier noch rum). Dachte 
das wird schon richtig dicht?!
Ausserdem soll das auch für große Töpfe funktionieren, und anzeigen wie 
feucht die Erde auch noch unten ist, nicht nur oben...

>
> Die Elktronik sollte man nicht mit dem Boden in Berührung bringen weil
> man das selten richtig dicht bekommt und eindringende Feuchtigkeit
> Kurzschlüsse verursacht und die Schaltung zerstört. Vergießen
> funktioniert auch nicht immer zuverlässig.
>
> Wenn die Schaltung zufriedenstellend layoutet ist sollte man noch
> einen sinnvollen Text einfügen der die LP-Herstellung erleichtert.
> Vom Layout her sollte man konsequent 45° Winkel nutzen.
> Die Symbole der Anschlüsse im Schaltplan sind Murks.
> Schau mal in der Bibliothek nach "connector" ob da was brauchbares
> vorhanden ist was man nutzen kann. Die grüne Linie wird dann nur
> an die jeweilige rote Linie des Symbols angeschlossen wie beim Chip.
> Es gibt zwar unterschiedlich aussehende Pins aber anschlussseitig ist
> damit stets wie beschrieben zu verfahren.

Gut, Text und konsequente umsetzung der Connectoren gibts bei der 
nächsten Platine (bzw. wenn diese hier zufriedenstellend gelayoutet 
ist). Habe den ISP-connector mal abgeändert. Richtig so?

Grüße und danke für die Hilfe!

[Freed F. (freed82)]

Sorry für den Doppelpost, hab noch was vergessen:

Das ganze soll eine einseitig geätzte Platine werden. Die roten 
Leitungen sollen Drahtbrücken werden. Und die rote Fläche rechts soll 
natürlich blau sein... :)

[Max M. (xxl)]

>Habe den ISP-connector mal abgeändert. Richtig so?
Besser.

>Der Witz an dem Sensor ist ja grade, dass er
>keinen direkten Kontakt zum Wasser haben soll

Ohne Kontakt zum Boden dürfte da kaum was messbar sein.
Wird kapazitiv gemessen müssen die Messplatten auch flächig
gegenüberstehen und nicht nebeneinander.
>wenn ich das einfach so in die Erde stecke wird werden doch die beiden
>Elektroden kurzgeschlossen (wenn feucht genug), und damit lässt sich
>nichts mehr auslesen.
Nicht unbedingt weil Wasser eben kein guter Leiter ist. Es wird wohl
auf die im Boden und Wasser gelösten Salze ankommen. Ansonsten wäre
der Boden auch nur ein Isolator. Ansonsten würden Elektroden
zwischen den Polen hin und her wechseln.
Haste denn schon mal einen Versuchsaufbau gemacht?
Das macht man nämlich bevor man ein Layout erstellt.

An dem neuen Layout sind die Isolates etwas zu klein und das Poligon
darf nicht im Bereich der Sonde verlegt werden weil das wahrscheinlich
nicht so günstig ist wegen Kurzschlussgefahr.

Mit Gießharz kann man einiges versiegeln aber das Harz muss dafür
auch geeignet sein. Einige Sorten können sehr heiß beim aushärten
werden und die Schaltung zerstören. Sollte man vorher klären
und für Funktionsversuche mit einem Messstick braucht man das
erstmal nicht.

[Freed F. (freed82)]

Danke für die Hilfe!
Was ist mit den Stützkondensatoren? Wie lang darf ich die Leiterbahnen 
maximal machen? Habe immer gelesen "möglichst nahe am IC", und deshalb 
die roten Drahtbrücken verwendendet...

> Haste denn schon mal einen Versuchsaufbau gemacht?
> Das macht man nämlich bevor man ein Layout erstellt.

Naja, das hätte ich wohl mal sagen sollen...
Habe das ganze aufgebaut (ohne Mikrocontroller), und zum testen ganz 
simpel in einer Plastiktüte in die Erde gesteckt (offenes Ende von der 
Tüte natürlich nicht in der Erde). Das ganze habe ich dann ab und zu mit 
einem Multimeter durchgemessen, und festgesetellt, dass es wunderbar 
funktioniert hat. Ging über eine Woche oder so, und man hat schön 
gesehen wie die Erde trockener wurde, oder beim Gießen wieder feuchter.

Da es mit der Plasiktüte funktioniert hat sollte also auch mit Eingießen 
funktionieren, wenn ich das richtige Gießmaterial verwende. Darüber muss 
ich mich erst noch erkundigen.

> An dem neuen Layout sind die Isolates etwas zu klein und das Poligon
> darf nicht im Bereich der Sonde verlegt werden weil das wahrscheinlich
> nicht so günstig ist wegen Kurzschlussgefahr.
OK, geändert

> Mit Gießharz kann man einiges versiegeln aber das Harz muss dafür
> auch geeignet sein. Einige Sorten können sehr heiß beim aushärten
> werden und die Schaltung zerstören. Sollte man vorher klären
> und für Funktionsversuche mit einem Messstick braucht man das
> erstmal nicht.
Ok, darüber werde ich mich dann mal informieren müssen

[Lemmling (Gast)]

Hallo Freed,

wie siehts denn mittlerweile mit deinem Projekt aus?,
Läuft das Ganze zuverlässig?

Hab bei mir Probleme mit freuchten Wänden und bin auf der Suche nach 
einer Art Vorwarnlösung auf dein Projekt gestoßen und überlege nun, 
sowas unterputz in die Wände zu verfrachten.

Falls Du da mittlerweile zufrieden bist, könntest Du mir evtl die 
Sourcen zu dem Projekt zur Verfügung stellen?

Grüße
Lemmling