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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik AVR-Projekt: Flugsimulator Interface: Bitte um Schaltungsreview


Autor: Florian R. (choppa)
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Hallo zusammen,

ich bin neu hier im Forum und hoffe, dass ihr mir helfen könnt. Ich habe 
hier auf der Seite in den letzten Wochen sehr intensiv gelesen und so 
schon viele Antworten gekriegt.
Danke in diesem Sinne für das Wiki, das eine hervorragende 
Informationsquelle ist. :)

So nun zu meinem Projekt:
Ziel ist es eine Schaltung zu bauen, mit der ich später verschiedenste 
Taster und LEDs an den Computer anschließen kann. Diese steuern bzw. 
werden durch einen Flugsimulator gesteuert. Solche Elektronik gibt es 
zwar bereits, aber ich dachte es kann ja nicht schaden sowas mal selbst 
zu entwickeln.
Bisher ist an der Schaltung wirklich nichts besonderes, sie ist im 
Prinzip eine Experimentierplatine. Der Rest ist ja dann die Software.


Dies ist mein erstes großes Projekt und daher hätte ich dazu noch einige 
Fragen.
Vielleicht könnt ihr ja einfach mal kurz meinen Schaltplan überfliegen 
oder eine meiner konkreten Fragen beantworten.

Die konkreten Fragen:

•Ist die Quarz-Frequenz des AVR egal, solange sie in der Spezifikation 
für die 3,3V Vcc liegt? Insbesondere denke ich dabei an die UART 
Schnittstelle und ob man dort eine spezielle Frequenz oder 
Mindestfrequenz brauch?

•Sind die Entkoppelwiderstände am SPI Bus in Ordnung mit 1kOhm? Sind sie 
überhaupt nötig, wenn die Slaves niemals den Bus treiben können?

•Ist die Tastaturmatrix so in Ordnung oder brauche ich da noch 
irgendwelche Widerstände? Ich wollte die internen Pull-Up Widerstände 
für die Eingänge nutzen. Wenn ich jeweils nur eine Spalte auf Ground 
ziehe und die anderen sich im Tristate Modus befinden, dann sollte es ja 
auch keine Probleme geben bzg. Großen Strömen zwischen Ucc und GND?!

•Kann ich das Schieberegister und das DOGM Display so an den SPI Bus 
anschließen? Ersteres hat ja kein Chip Enable, aber da kann ich ja im 
Prinzip das Ausgangsregister für nehmen?! (Nur ausgeben, wenn ich eben 
was ausgeben will und ansonsten wird halt jedes Datenbyte auf dem SPI 
Bus in das Schieberegister geschoben)

•Muss ich im USB Suspend Mode wirklich alle Verbraucher abschalten?! 
Habt ihr mir dafür ein paar Tipps? Habe wenig Erfahrung mit Schaltungen 
am USB.

•Ist der LM1117 ok, wenn man davon ausgeht, dass es vom USB Bus auch 
noch Spannungstoleranzen gibt und am Ende 3,3V rauskommen sollen?

•Hat es Vorteile, wenn ich den FTDI Clock auch für den AVR benutze?

•Kann jemand grob sagen, ob die Schaltung so auf eine halbe Europlatine 
passt? (doppelseitig + SMD)
Wollte die Platine dann vermutlich fertigen lassen, deshalb will ich 
auch vorab sichergehen, dass ich keinen Anfängerfehler begehe.


Vielen Dank im voraus für eure Hilfe

Viele Grüße

Florian

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Du machst in meinen Augen den Kardinalfehler, den alle Projektabbrecher 
begehen: Du fängst mit einem viel zu komplizierten Projekt an.

Autor: Florian R. (choppa)
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Ok ich kann dein Bedenken verstehen. Klingt in meinem Beitrag oben 
eventuell etwas amateurhaft. Ich habe schon einige Sachen mit µC 
gemacht, aber eben noch nie eine Platine von Grund auf selbst aufgebaut. 
Ist ja auch nicht so, dass ich noch nie was in die Richtung gemacht 
hätte, schließlich studiere ich ja ET ^^
Im Prinzip ist es ja wie gesagt auch nur eine Experimentierplatine, wo 
man dann das Interface mit der entsprechenden Software realisieren kann. 
Wichtig wäre mir dabei eben auch so ein Grafikdisplay.

Wäre also trotzdem cool, wenn ihr mir einige der Fragen beantworten 
könntet, sofern das euch nicht zu viel Zeit kostet.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Hi Florian,
da auch ich in meinem jugendlichen Leichtsinn (darf man das mit 39 
eigentlich noch sagen?) mir gleich ein größeres Projekt vorgenommen 
haben will ich mal versuchen ein paar Antworten zu geben:
.
>
> Die konkreten Fragen:
>
> •Ist die Quarz-Frequenz des AVR egal, solange sie in der Spezifikation
> für die 3,3V Vcc liegt? Insbesondere denke ich dabei an die UART
> Schnittstelle und ob man dort eine spezielle Frequenz oder
> Mindestfrequenz brauch?
Guck Dir mal http://www.mikrocontroller.net/articles/Baudratenquarz an. 
Also besser einen daon nehmen.

>
> •Sind die Entkoppelwiderstände am SPI Bus in Ordnung mit 1kOhm? Sind sie
> überhaupt nötig, wenn die Slaves niemals den Bus treiben können?

Ehrlich gesagt hab ich noch nie dort welche gesehen oder verwendet.

>
> •Kann ich das Schieberegister und das DOGM Display so an den SPI Bus
> anschließen? Ersteres hat ja kein Chip Enable, aber da kann ich ja im
> Prinzip das Ausgangsregister für nehmen?! (Nur ausgeben, wenn ich eben
> was ausgeben will und ansonsten wird halt jedes Datenbyte auf dem SPI
> Bus in das Schieberegister geschoben)

Halte ich für gewagt und würde ich nicht so machen. Leg das 
Schieberegister auf eigene IOs

>
> •Muss ich im USB Suspend Mode wirklich alle Verbraucher abschalten?!
> Habt ihr mir dafür ein paar Tipps? Habe wenig Erfahrung mit Schaltungen
> am USB.
Ich würde Dir empfehlen die Spannungsversorgung nicht über den USB 
sondern extern zu machen, dann musst Du Dir um den Suspend keinen Kopf 
machen.

>
> •Hat es Vorteile, wenn ich den FTDI Clock auch für den AVR benutze?
Ist ja eine UART Verbindung, also asynchron, daher sollte es ziemlich 
egal sein.

>
> •Kann jemand grob sagen, ob die Schaltung so auf eine halbe Europlatine
> passt? (doppelseitig + SMD)
> Wollte die Platine dann vermutlich fertigen lassen, deshalb will ich
> auch vorab sichergehen, dass ich keinen Anfängerfehler begehe.
Ne ganze Europlatine kostet nicht die Welt, schau mal bei 
http://www.haka-lp.de/home.html rein


>
>
> Vielen Dank im voraus für eure Hilfe
>
> Viele Grüße
>
> Florian

Autor: Florian R. (choppa)
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Thomas Burkhart schrieb:
>> •Kann jemand grob sagen, ob die Schaltung so auf eine halbe Europlatine
>> passt? (doppelseitig + SMD)
>> Wollte die Platine dann vermutlich fertigen lassen, deshalb will ich
>> auch vorab sichergehen, dass ich keinen Anfängerfehler begehe.
> Ne ganze Europlatine kostet nicht die Welt, schau mal bei
> http://www.haka-lp.de/home.html rein

Die halbe Eurokarte wollte ich ja, weil ich die Freewareversion von 
Eagle nutze. Danke für deine Tipps :=)

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
Datum:

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Ach so. Ich glaube schon, dass Du das auf ne doppelseitige draufbekommen 
solltest. Nimm 603er SMD. Wenns nicht reicht, nimm zwei Europlatinen und 
stack sie mit nem Board2BoardSteckverbinder, aber dann ist ne ganze Euro 
wahrscheinlich billiger.
Gruß
Tom

Autor: David .. (david1)
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@Thomas Burkhart, also ich halt die die Preise bei dem von dir 
verlinkten Unternehmen für nen Studenten doch fürn bischen zu hoch, 
keine Frage die fertigen sicher in super Qualität, aber mir wär das zu 
teuer.

Wenn ich meine PCBs nicht selber machen würd würd ich sie wahrscheinlich 
bei Bilex-Lp oder den restlichen bulgarischen verdächtigen machen lasse, 
die haben für uns Hobbyanwander ausreichende Qualität und sind vor allem 
günstig.
Dann tut es auch nicht soo weh wenn mal eine Platine daneben geht ...

Autor: Franz B. (byte)
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Was für ein Flugsimulator ist das? Mit welcher Software steuerst du das 
ganze an? Bzw. nutzt du das ganze über einen Treiber? Oder ist das 
komplett selber gestrickt?

Ich hab sowas auch als einer meiner Langzeitprojekte im Hinterkopf. 
Unerwarteterweise erweist sich die Kommunikation mit den 
Steuer/Eingabeneinheiten als relativ aufwendig/kompliziert. Der ganze 
andere Mist... Displays, 3D Darstellung, Mechanik mit 
Leistungselektronik alles halb so wild. Aber das ganze möglichst 
universell benutzbar zu machen per USB (als ForceFeedback Gamecontroler) 
stellt sich als richtig gemein heraus. Jetzt ist mir auch klar warum die 
Entwickler für USB-Hardware immer so rummotzen und warum die Treiber oft 
nicht aktuell/grottenschlecht sind.

Mein Projekt soll übrigend ein Vollsimulator werden. Aber anders als die 
üblichen (Kanzel, Hydraulik) will ich einen mit Rollkäfig. Also schon 
was aufwendigeres.

Autor: Florian R. (choppa)
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Zuerst werde ich das ganze mal für den Microsoft Flugsimulator 2004 
machen. Habe es so vor, dass die ganze Logik im Mikrocontroller bleibt 
und die Daten dann per RS232 bzw. den USB-Seriell Wandler an den PC 
gesendet werden. Dort werde ich dann die Applikation selbst schreiben, 
die die Daten dann vermutlich erstmal mittels FSUIPC in den Simulator 
schreibt.

Theoretisch habe ich ja schon ein kleines funktionierendes "Cockpit", 
das aber auf nachgebaute Interface-Hardware setzt.
Bilder siehe hier: 
http://picasaweb.google.de/Der.Choppa/HomecockpitFotos

PS: Weiß noch jemand, ob ich das mit der Tastaturmatrix so realisieren 
kann?

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