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Forum: Platinen Erstes Layout - könnte mal jemand drübergucken?


Autor: Ralph Fischer (Gast)
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Moin!

Ich habe gerade mein erstes Eagle-Layout fabriziert (na ja, nach knapp 
30 Jahren Pause - früher haben wir das mit Tuschestift und Letraset auf 
Transparentpapier gemacht).

Es wäre nett, wenn mal jemand drübersehen könnte und gucken, ob 
irgendwelche groben Schnitzer zu sehen sind.

Vielleicht gibt es ja auch eine Idee, wie ich die abseitige Anzahl 
Drahtbrücken etwas reduzieren könnte - nach ein paar Abenden Fummelei 
sehe ich langsam gar nix mehr :-)

Das ganze ist ein Drehzahlmesser für den Modellbau; RS232 deshalb, weil 
das Ding auch auf einem Prüfstand Dienst tun soll, der automatisiert 
Kennlinien kleiner BLDCs aufnehmen soll.

Das Eingangssignal kommt von einer Photodiode (Auswertung der 
Sperrstromänderung), eingekoppelt über 100n an den invertierenden 
Eingang des Opamp.

Zum Ätzen will ich mich an der Tonerbügel-Methode versuchen.

Für Tips immer dankbar

Ralph

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Naja. di Bahnen sind zu duenn. die duerften breiter sein. Dann mit einer 
GND Plane arbeiten. Am Besten oben und unten den Rest mit GND fuellen 
und alles mit Vias zusammenhaengen.

Autor: Verwirrter Anfänger (Gast)
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Die Bahnen sind zu dünn, aber große Flächen können bei Toner Transfer 
auch zu Problemen führen (abhängig vom Drucker).

Für den ersten Versuch würd ich Flächen vielleicht erstmal weglassen, 
oder zumindest als Gitter ausführen

Autor: Verwirrter Anfänger (Gast)
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Mir sind noch 3 Stellen aufgefallen, bei denen man Drahtbrücken 
wegoptimieren kann, allerdings ist das dann nicht immer ganz so 
symetrisch,
Und an einer Stelle scheint noch eine Verbindung zu fehlen. (Orange 
eingezeichnet)

Autor: ... (Gast)
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wozu soll C3 dienen?

Ralph Fischer schrieb:
> Das Eingangssignal kommt von einer Photodiode (Auswertung der
> Sperrstromänderung), eingekoppelt über 100n an den invertierenden
> Eingang des Opamp.

Transimpedanzverstärker wäre wohl geeigneter.
Beitrag "Fotodiode Transimpedanzverstärker"

Autor: MaWin (Gast)
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> abseitige Anzahl Drahtbrücken

So lange du dich nicht traust, eine Leiterbahn durch 2 2.54mm Pins 
hindurchzuführen, wird das wohl nicht ohne Drahtbrücken ausgehen. Mit 
hindurchführen braucht man nur 1 Brücke pro Digit bei diesen Anzeigen, 
und diese 1 Brücke kann der Transistor anschluss werden.

Allerdings sind die Pads der 7-Segment Anzeigen aus der Library von 
Eagle auch unterdimensioniert, die bohrst du ja weg, die sollten eher so 
sein wie die vom ATmega8.

Ich schätze, du bist inzwischen alt genug, auch ein wenig Geld 
auszugeben, und einfach eine doppelseitige Platine anfertigen zu lassen, 
z.B. bei PCB-Pool etc.

Autor: Tim (Gast)
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Noch eine Anmerkung zum Schaltplan:
Du hast AVCC && AGND nicht angeschlossen.
Das könnte dir der AVR übel nehmen.

Was ist mit Befestigungs löchern?

Autor: Mike Hammer (-scotty-)
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Einige Vias lassen sich einsparen wenn man vom Toplayer an die
Bauteilpins verlegt, so fern die Pins von oben gut zugänglich
lötbar sind. Bei den 7-Segment-Anzeigen geht das natürlich nicht.
Die Leitungen im beliebigen Winkel zu verlegen sieht nicht sehr
schön aus. 45° ist hier optisch ansprechender.
Was MaWin wohl meinte sind die Leitungen von den 7-Segment-Displays
die man durchgehend in S-Verlauf verlegen kann und so Vias sparen kann.
Platz ist anscheinend genug da.
Die fette Leiterbahn oben geht ein wenig zu nahe am chip-Pin und im
Knick an den dünnen Leitungen vorbei und 45°-Knicke kann man in der
Leitung (und anderen) statt 90°-Knicke machen.
Wenn du R13 links vom Controller platzierst kannst du die Leitung
auf dem Toplayer unter C6(die auch wahrscheinlich Kurzschluss mit
den Pads von C6 hat) sparen und als breite Leitung unter den
Controller verlegen und hast wieder Vias gespart. Vielleicht kann
man durch diese Umplatzierung (R13) sogar alle Leitungen oberhalb
des Controllers auf das Bottomlayer schieben.
Im großen und ganzen dürfte das Layer auch ohne Vias zu realisieren
sein. Schon mal daran gedacht im Programm Ports zu vertauschen um
die dem Layout anzupassen?

Autor: Andreas W. (geier99)
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Tim schrieb:
> Noch eine Anmerkung zum Schaltplan:
> Du hast AVCC && AGND nicht angeschlossen.
> Das könnte dir der AVR übel nehmen.
>
und die 100 nF am Reset-Pin nach Masse würden auch nicht schaden :-)

Ausserdem würde ich noch den JP3 für die ISP-Schnittstelle gleich 
richtig machen:-) 
(http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_In_Sys...)

Autor: Ralph Fischer (Gast)
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Nabend!

Holla, da haben sich ja einige Leute richtig Mühe gegeben.

Ein großes "Dankeschön" dafür!

Ein Total-Verriß ist es ja nicht geworden. Schwein gehabt ;-)

Ich kommentiere mal der Reihe nach:

@Aha
>Naja. di Bahnen sind zu duenn. die duerften breiter sein.

Da erkennst Du den Anfänger ;-)
Eagle installiert, ein bisschen rumprobiert, und mit den 
Standardeinstellungen losgelegt.

Jo, nach einem ersten Ausdruck kam mir der Gedanke auch. Ok. Muß ich mal 
sehen, ob ich Eagle überredet kriege, das in einem Rutsch zu machen...

Masseflächen wollte ich erst ganz zum Schluß machen. Wenn ich das 
richtig verstanden habe, ist der Vorgang ja nicht mehr rückgängig zu 
machen.
Nach der Anmerkung von Verwirrter Anfänger lasse ich das aber erstmal.

@Verwirrter Anfänger
>Mir sind noch 3 Stellen aufgefallen, bei denen man Drahtbrücken
>wegoptimieren kann,

Bingo! Oben rechts ist eine prima Idee: 3 Brücken weg, dafür eine neue.
Bei den unteren LEDs ist so auch noch etwas zu machen.
Unten rechts habe ich nur vergessen, die wieder rauszunehmen; die 
Bauteile hatte ich schon verschoben.

>Und an einer Stelle scheint noch eine Verbindung zu fehlen.

Ich weiß. Das ist der Reset für den ISP. Den hatte ich erst vergessen 
und dann im Schaltplan nachgetragen. Das wird wohl die nächste Brücke...

@Gast
>Transimpedanzverstärker wäre wohl geeigneter.

Na ja, ist halt die amtliche Lösung. Sollte auch erst einer werden , ich 
hatte aber keinen passenden Opamp in der Schublade. Also halt mal so 
probiert und siehe da: geht.

Der Tia hat ja hauptsächlich bei schlechtem S/N Vorteile. Untenrum 
triggert das Ding aber schon bei so wenig Licht, daß es dicke reicht. 
Etwas Sorgen macht mir das andere Ende: ne helle weiße LED reicht schon 
bei halbem Nennstrom, die Photodiode (SFH203P) in die Sättigung zu 
treiben. Vielleicht wird ein schwenkbarer Graufilter außen ans Gehäuse 
getüddelt, falls es bei starker Sonne nicht mehr klappt.

"The Real Story" habe ich übrigens gelesen. Aber erst in Bruchstücken 
verstanden...:-)

@MaWin
>So lange du dich nicht traust, eine Leiterbahn durch 2 2.54mm Pins
>hindurchzuführen

Korrekt erkannt: habbich mich nicht getraut.
Hat das Sinn bei einem ersten Versuch der Tonertransfer-Methode? Mir 
schmecken schon die drei Strippen unter dem Atmega durch nicht.

>Allerdings sind die Pads der 7-Segment Anzeigen aus der Library von
>Eagle auch unterdimensioniert,

Nicht nur die. Ich habe schon etliche Teile in der Library geändert. Muß 
ich nur noch austauschen. (Eagle scheint die Teile nicht jedesmal frisch 
aus der Library zu holen)

>Ich schätze, du bist inzwischen alt genug, auch ein wenig Geld
>auszugeben,

Sicher. Das geht sogar noch einfacher: die Eagle-Files an einen unserer 
Kunden schicken. Der schummelt das in die nächste Musterbestellung rein, 
und beim nächsten Besuch liegt sie da. Kostet ein "Bitte" und ein 
"Danke".
Das ist aber nicht der Punkt: ich will halt sehen, ob ich es hinkriege.
Ey, das ist Hobby. Da sind mir Effizienz und Sinn völlig schnuppe.

@Tim
>Du hast AVCC && AGND nicht angeschlossen.

Das ist ne offene Baustelle. Das DB habe ich dazu schon gewälzt, aber 
keinen Hinweis gefunden, das das ein "No" wäre. Was übersehen?
Ich werde versuchen, die auch noch geroutet zu kriegen.

>Was ist mit Befestigungs löchern?

Nicht nötig. Das Ding bekommt ein Sperrholzgehäuse (ganz klassisch im 
Klarlack-Design mit Messingschräubchen). Da fräse ich zwei Nuten in die 
Seitenwände, um die Platine einzuschieben.


@scotty
>Die Leitungen im beliebigen Winkel zu verlegen sieht nicht sehr
>schön aus.

Korrekt. Alle nicht-45°-Winkel sind mehrfach umgelegte Bahnen, Da hatte 
ich irgendwann keinen Nerv mehr und habe ich Schönheit nach hinten 
verschoben. Kommt aber noch.

>Schon mal daran gedacht im Programm Ports zu vertauschen um
>die dem Layout anzupassen?

Nö, aber das ist eine gute Idee. Ich gucke mal, ob damit noch was zu 
reißen ist.

Die Brücke an C6 vorbei habe ich nur vergessen hochzuschieben. Platz 
geschaffen hatte ich schon dafür.

@Andreas
>und die 100 nF am Reset-Pin nach Masse würden auch nicht schaden :-)

Du wirst lachen: die waren schon drin.
Dann las ich in AVR042 (S. 4, 4. Absatz) zum Thema "C an Reset": "This 
is not directly required since the AVR internally have a low-pass filter 
to eliminate spikes and noise that would cause reset."
Das Ding war blöd zu routen, also ist er (erstmal) wieder rausgeflogen. 
:-)

>Ausserdem würde ich noch den JP3 für die ISP-Schnittstelle gleich
>richtig machen:-)

Äh, da habe ich scottys Tip wohl intuitiv angewendet und kreativ 
geroutet. J3 geht an eine 9-pol. Sub-D am Gehäuse, da ist ohnehin Ende 
mit Standard.
Klar, schöner wäre der "amtliche" 6-polige. Mal gucken, vielleicht 
kriege ich es ja noch hin.

Die vielen Vorschläge werde ich in den nächsten Tagen mal abarbeiten. 
Dann beglücke ich euch mit einer neuen Version.

Nochmal herzlichen Dank für die tolle Unterstützung &

liebe Grüße aus der Wesermarsch

Ralph

Edit: Tippfleher

Autor: ... (Gast)
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Ich frag mich trotzdem noch wozu C3 da drin sitzt. Weil, mit 
Wechselspannung kann der µC nichts anfangen.

Autor: Ralph Fischer (Gast)
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Ich noch mal...

>Ich frag mich trotzdem noch wozu C3 da drin sitzt.

Oups, sorry, da wollte ich eigentlich etwas zu schreiben; ist mir wohl 
durch die Lappen gegangen.

C3 ist ein Stressvermeidungs-C oder auch Gewohnheits-C.

Ich habe mir früher mal angewöhnt, möglichst AC-Kopplung zu machen. Ok, 
das war zu Analog-Zeiten.

>Weil, mit Wechselspannung kann der µC nichts anfangen.

Klar doch kann er. Ne Impulsfolge ist ja nichts anderes. Der interne 
Pullup ist aktiviert und über C3 kriegt der Interupt jeweils einen 
kräftigen Tritt Richtung Masse.

Den Opamp will ich noch durch einen Rail-to-Rail ersetzen (OPA 
irgendwas), damit der Tritt etwas kräftiger wird. Reicht aber auch so.

Aber C3 könnte verzichtbar sein. Ich gucke mir im Datenblatt mal die 
Triggerschwellen des Atmega an.

Danke für die Anregung

Ralph

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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Das Symbol des Mega8 ist falsch. (Ich vermute mal du benutzt eagle 4.x).
Es gibt keinen AGND, sondern nur GND und die müssen alle angeschlossen 
werden.
AVCC muß ebenfalls angeschlossen werden, und zwar an VCC, entweder 
direkt, oder über eine L-C-Kombination. (Findet sich im Datenblatt unter 
"noise canceler"). AREF wird über 100nF auf GND gelegt.
Wie hier schon erwähnt wurde, haben einige Bauteile sehr wenig 
"Fleisch".
Im DRC kann man da unter Restring die Einstellung verändern, aber ich 
würde wohl eher die (eigenen) Bibliotheken abändern.(Change Diameter). 
Evtl. langt es auch schon, einfach die Padform auf "long" (wie bei den 
ICs) zu ändern (Change shape).Das ist im Moment scheinbar viel Aufwand, 
aber wesentlich besser, als wenn das Lötauge beim Bohren plötzlich weg 
ist ;-)

Autor: K. J. (theborg0815) Benutzerseite
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Verwirrter Anfänger schrieb:
> Mir sind noch 3 Stellen aufgefallen, bei denen man Drahtbrücken
> wegoptimieren kann, allerdings ist das dann nicht immer ganz so
> symetrisch,


hm hab auf anhieb  16 gezählt in dem er die langen Leiterbahnen bei den 
7seg. unter die 7seg macht.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Ralph Fischer schrieb:

> Masseflächen wollte ich erst ganz zum Schluß machen. Wenn ich das
> richtig verstanden habe, ist der Vorgang ja nicht mehr rückgängig zu
> machen.

?
Natürlich ist er das.
Das Polygon rauslöschen und schon ist die Massefläche wieder weg.


>>So lange du dich nicht traust, eine Leiterbahn durch 2 2.54mm Pins
>>hindurchzuführen
>
> Korrekt erkannt: habbich mich nicht getraut.
> Hat das Sinn bei einem ersten Versuch der Tonertransfer-Methode? Mir
> schmecken schon die drei Strippen unter dem Atmega durch nicht.

Was schmeckt dir bei den Leitungen unter dem AtMega nicht? Die liegen 
doch ohnehin auf der anderen Platinenseite. Soll heissen: man kommt auch 
an die in der fertigen Platine immer noch gut rann.

Und 1 Leitung zwischen 2 Pads: sowas ist Standard. Wenn du das mit 
deinem Prozess nicht hinkriegst, solltest du an deinem Prozess arbeiten.

> Nicht nur die. Ich habe schon etliche Teile in der Library geändert. Muß
> ich nur noch austauschen. (Eagle scheint die Teile nicht jedesmal frisch
> aus der Library zu holen)

Nö.
Aber es gibt in Eagle einen Befehl, der genau das macht: Alle Bauteile 
aus der Bibliothek aktualisieren.

> Korrekt. Alle nicht-45°-Winkel sind mehrfach umgelegte Bahnen

Zu viel Aufwand.
Auch das kann Eagle ganz von alleine, wenn man ihm nur die Ecke zeigt, 
die es abschrägen soll.

Du hast im Moment noch zuviel Bammel. ALs Leiterbahnenkleber war jede 
Änderung des Layouts viel Aufwand. Layoutprogramme machen es einem aber 
leicht (leichter) auch ein vermeintlich fertiges Layout noch einmal zu 
überarbeiten und zu ändern.

> Da hatte
> ich irgendwann keinen Nerv mehr und habe ich Schönheit nach hinten
> verschoben. Kommt aber noch.

Das Problem mit der "Schönheit": Manchmal kann man sich durch 45° 
Abschrägungen auch dringend benötigten Platz für andere Bahnen 
freischaufeln.

Autor: ... (Gast)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Das Problem mit der "Schönheit"

Du bist zu sehr Problembezogen ^^ :)

Das ist ein Vorteil der "Schönheit" das man sich dadurch Platz schaffen 
kann.

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