Bitte um Feedback zur ersten Platine

[Alex (Gast)]

Hallo,

ich habe heute meine erste "komplexere" Platine geroutet und wollte um 
Feedback bitten.
Mein Ziel ist es einen Heizschrank zu bauen. Die Schaltung soll die 
Temperatur messen (Temperaturfühler wird wie im Schaltplan eingetragen 
aufgesteckt) und gegebenenfalls heizen (Heizelemente sind ebenfalls 
nicht auf der Platine). Die Temperaturwerte sollen außerdem auf einer 
SD-Karte gespeichert werden, die über die serielle Schnittstelle 
ausgelesen werden sollen. Die Stromversorgung wird an zwei Pads bei den 
Heizelementen eingelötet.

Hoffe das war verständlich.

Gruß Alex

[klaus (Gast)]

ist dein 1u Kondensator an der SD card slot nicht etwas ungünstig 
plaziert? Wie willst du die Karte denn da rein bekommen? Auch wenn der 
Kondensator oben auf der Platine ist und der card slot unten, hast du 
trotzdem die Lötnippel auf der unterseite.

[Alex (Gast)]

Hey,
vielen Dank für deine Antwort. Darüber hab ich mir auch schon Gedanken 
gemacht... In meinem SD-Slot sind noch 1-2mm Platz zwischen SD-Karte und 
Platine. Wenn ich die Beinchen nach dem Löten knapp abzwicke passts 
vll^^ Bringt der Kondensator noch was wenn ich ihn ein Stück weiter von 
der Karte wegsetze?
Gruß Alex

[Falk B. (falk)]

@ Alex (Gast)

>ich habe heute meine erste "komplexere" Platine geroutet und wollte um
>Feedback bitten.

Für den Anfang ganz gut. Dennoch

Fehler im Schaltplan:

Schaltplan richtig zeichnen

- Überlappung von Symbolen und Texten
- Leitungen durch Symbole, z.B. am Temperatursensor
- es fehlt ein ISP-Stecker. Und glaub mir, für die Softwareentwicklung 
willst du den GANZ sicher haben
- Der Spannungsregler hat werden einen Namen noch Wert
- einige Bauteile sind unsauber gezeichnet mit Signalen verbunden, z.B. 
C4
- Bauteile sollten nie direkt Pin an Pin verbunden sein, es sollte immer 
ein kurzes Stück Leitung dazwischen sein
- Das chaltzeichen des Schalter ist unüblich und nicht wirklich 
verständlich, ein Name und Wert fehlt auch

Layout

- man muss es mit der Leiterbahnbreite nicht übertreiben, 1mm ist 
SEHR dick. 0,3-0,4mm reichen auch für Hobbyätzer
- Bitte nicht dem masseflächenfetischismus verfallen, das brauchst du 
bei der Schaltung nicht

http://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts#Vorgehen_bei_der_Layouterstellung

Ansonsten ein guter Anfang! Weiter so!

[Falk B. (falk)]

@ Alex (Gast)

>Platine. Wenn ich die Beinchen nach dem Löten knapp abzwicke passts
>vll^^

Ja, vielleicht. Ist aber unnötig. Mach es einfach richtig.

> Bringt der Kondensator noch was wenn ich ihn ein Stück weiter von
>der Karte wegsetze?

Ja, sooo kritisch ist das nicht, die Karte hat selber noch 
Kondensatoren. Platzier ihn daneben.

[Thomas V. (tommy_v)]

AREF sollte noch einen Kondensator bekommen.

[Michael (Gast)]

Gibt dir der Temperaturfühler ein digitales Signal? Sonst würde ich ihn 
lieber mit einen ADC-Pin verbinden, dann könntest du auch einen 
Analogwert messen.

[MaWin (Gast)]

> Bitte um Feedback

Welchen Spannungsregler verwendest du ?
Kommt der mit den 4.05V aus um 3.3V zu erzeugen ?

If a value for worst case effective input to output dropout voltage is 
required in a specification, the values should be 1.6V maximum for the 
LM2937-3.3.


Der Kondensator vor dem Regler sollte grösser sein,
weil der Siebelko des Netzteils weiter weg und durch
die Diode getrennt ist, beispielsweise 47uF.

Am MAX3232 sind 47uF jedoch heftig, das Datenblatt
schlägt 0.1uF für C1 bis C4 vor, der unbekannte 1uF
Kondensator oben könnte hingegen 47uF (oder 10uF
oder 4u7) haben.

[Moritz A. (moritz_a)]

Michael schrieb:
> Gibt dir der Temperaturfühler ein digitales Signal? Sonst würde ich ihn
> lieber mit einen ADC-Pin verbinden, dann könntest du auch einen
> Analogwert messen.

Und wenn er ein digitales Signal liefert, ist möglicherweise ICP die 
bessere Wahl. Du bekommst dann einen Interrupt, aber gleichzeitig den 
genauen Timerwert zum Interruptzeitpunkt in ein Register kopiert.

[Alex (Gast)]

@Falk Brunner

Ich hoffe ich hab den Schaltplan jetzt mehr oder weniger lesbar 
gestaltet^^
Die ISP-Pins hab ich weggelassen um die Schaltung nicht unnötig 
kompliziert zu machen. Ich hab ein STK500 und kann den µC da 
programmieren. Dann muss ich halt ab und zu mal den µC umstecken...
Wegen dem Zeichen für den Schalter hab ich nochmal bei Wikipedia 
nachgeschaut. Anscheinend ist das von mir verwendete das korrekte 
Zeichen für einen Zweiwegschalter. Hab einen Zweiwegschalter 
eingezeichnet weil ich bei Reichelt keinen einfachen finde der mir 
gefällt^^

Habe bezüglich deiner Antwort auch noch zwei Fragen:
- Bringen mir dickere Leitungen außer dem Platzverlust Nachteile?
- Was bringen Masseflächen? Habe darauf keine befriedigende und vor 
allem fundierte Antwort gefunden. Scheint mir mehr eine Glaubensfrage zu 
sein^^

@Thomas V.

Muss der Kondensator an AREF auch dran, wenn ich den ADC garnicht 
verwende oder hast du AVCC gemeint?
Habe in meiner überarbeiteten Version an beide einen rangehängt. Kostet 
ja nicht die Welt^^

@Michael

Der Temperaturfühler arbeitet digital. Es handelt sich um den DS18S20.

@MaWin

Wie du richtig erraten hast, verwende ich den LM2937-3.3V^^ Das 
Datenblatt schreibt bei großer Entfernung zum Netzteil (>3 inch) einen 
Kondensator von 0.1µF vor was ja den von mir veranschlagten 100nF 
entspricht (wenn ich mich hier nicht grob verrechnet hab^^)

Du hast jedoch mit der Eingangsspannung recht. Ich habe das mal 
aufgebaut und gemessen. Mein Netzteil liefert eine Spannung von 5.06V. 
Hinter der Diode sind davon noch 4.46V übrig was knapp zu wenig ist 
(4.75V minimum laut Datenblatt). Tatsächlich liefert der Regler nur eine 
Spannung von 3.24V. Werde mich mal nach einer Diode mit einem geringeren 
Spannungsabfall umschauen.

Die 47µF sind vll echt etwas übertrieben aber laut der Tabelle am Ende 
des Datenblatts auch nicht hinderlich. Die restlichen Elkos sind wie im 
angegebenen Schaltbild geschaltet.
Hätte da aber noch eine Frage: Im Datenblatt steht dass die Elkos auf 
jeden Fall nicht weniger als 1µF haben dürfen da sonst nichts klappt. 
Jetzt haben alle Elkos, die ich bei Reichelt gefunden habe, eine 
Fertigungstoleranz von 20%. Kann es dann also passieren, dass die 
Schaltung nicht funktioniert, oder beinhaltet die Aussage im Datenblatt 
diese Toleranzen?

@ Moritz A.
Der DS18S20 misst erst auf Anfrage.

[Alex (Gast)]

EDIT: Bei dem MAX3232 wird im Datenblatt natürlich von 0.1µF gesprochen 
nicht von 1µF.

[Peter (Gast)]

Alex schrieb:
> EDIT: Bei dem MAX3232 wird im Datenblatt natürlich von 0.1µF gesprochen
> nicht von 1µF.

NEIN.

MAX232 = 1µF
MAX232N = 100nF = 0,1µF

[Alex (Gast)]

ich hab nicht den MAX232 sondern den MAX3232 verbaut weil ich auf 3,3V 
Level arbeiten will.

www.reichelt.de/index.html?&ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A200%2 
52FDATASHEET_MAX3222_3241.pdf

[MaWin (Gast)]

> NEIN. MAX232 = 1µF MAX232N = 100nF = 0,1µF

Wie kommst du auf MAX232 ? Und dann noch den Unsinn rumschreien.

[Schweizer (Gast)]

1)Die Diode 4004 vor dem Schaltregler ist suboptimal... Der 2937 ist 
gemäss datenblatt für eine spannung von 4,75V-26V ausgelegt, die 4004 
nimmt dir aber mehr als 0,25V von den 5V der Versorgung weg...
2)Sehe gerade keinen Stecke für ISP, wie willst du den Controller laden?

Ansonsten nachdem du das Schema leserlich gemacht hast, für die erste 
Platine Top... respekt

[Alex (Gast)]

1) Ich habe eine Frage zur Diode. Wenn ich das richtig verstanden habe 
erfüllt sie zwei Funktionen:
- Verpolungsschutz
- Verhindert Entladung der Abblockkondensatoren übers Netzteil, was den 
Nutzen der Abblockkondensatoren schmälert.

Ist letzteres in meiner Schaltung relevant?
Die Buchse die ich verbauen möchte (nicht auf dem Schaltplan) lässt eh 
keine Verpolung zu. Dann kann ich die Diode ja weglassen, oder?

2) Wie oben bereits erwähnt, verbau ich nen Sockel für den µC und nehm 
ihn zum Programmieren auf mein STK500. Dann hab ich mir das ISP wirwarr 
fürs erste mal erspart^^

[Alex (Gast)]

EDIT:
Alex schrieb:
> was den
> Nutzen der Abblockkondensatoren schmälert

Mir fällt gerade auf, dass ich mich hier blöd ausgedrückt habe^^
Gemeint ist, dass der Nutzen der Abblockkondensatoren geringer ist, wenn 
keine Diode da ist.

[Falk B. (falk)]

@Alex (Gast)

>Ich hoffe ich hab den Schaltplan jetzt mehr oder weniger lesbar
>gestaltet^^

Besser, aber immer noch fehlerhaft. Die Punkte an der SD-Card Pin 4 und 
6 sind unsinnig und wahrscheinlich ein Ergebnis deiner ungünstigen 
Anschlüsse. Zeiche es richtig.
Noch viel kritischer ist C3, der ist möglicherweise gar nicht 
angeschlossen, denn der Kreuzungspunkt am Kondensator fehlt, dafür klebt 
er unsinnig am Spannungsregler. Du hast noch viele falsch platziere 
Kreuzungspunkte im Schaltplan, was auf eine fehlerhafte Verdrahtung 
schließen läßt. Bzw. Du zeichnest noch zu verkrampft, weil du das System 
von Eagle noch nicht voll verstanden hast. Poste mal deine 
Eagle-Dateien, dann kann man dir direkt zeigen, wie das besser geht.

>Die ISP-Pins hab ich weggelassen um die Schaltung nicht unnötig
>kompliziert zu machen.

Du wirst es bereuen ;-)

>Ich hab ein STK500 und kann den µC da
>programmieren. Dann muss ich halt ab und zu mal den µC umstecken...

Wenn du meinst.

>Wegen dem Zeichen für den Schalter hab ich nochmal bei Wikipedia
>nachgeschaut. Anscheinend ist das von mir verwendete das korrekte
>Zeichen für einen Zweiwegschalter.

Naja OK, der hat halt drei Schaltstellungen. Aber der Asnchluss ist auch 
kritisch bis flasch. Es fehlt ein Kreuzungspunkt.

>- Bringen mir dickere Leitungen außer dem Platzverlust Nachteile?

Bei der Schaltung nicht.

>- Was bringen Masseflächen?

Eine niederohmig, niederinduktie Masseverbindung für alle ICs. Und 
HF-taugliche Rückleitungen. Wenn man es richtig macht.

>Muss der Kondensator an AREF auch dran, wenn ich den ADC garnicht
>verwende

Nein.

>Spannung von 3.24V. Werde mich mal nach einer Diode mit einem geringeren
>Spannungsabfall umschauen.

Schottky.

[Alex (Gast)]

Hey,

habe mir nochmal alle Mühe gegeben und hoffe, dass der Schaltplan jetzt 
korrekt ist.
Ich habe außerdem das Datenblatt zum MAX3232 nochmal gelesen und die 
Kapazitäten angepasst.
Die Diode hab ich rausgeworfen. Den Verpolungsschutz realisiere ich 
mechanisch und der 100nF Kondensator am Spannungsregler wird sich schon 
nicht beschweren...

Ich möchte euch nochmal explizit Danken für eure Mühe!

Gruß Alex

[Falk B. (falk)]

@Alex (Gast)

>habe mir nochmal alle Mühe gegeben und hoffe, dass der Schaltplan jetzt
>korrekt ist.

Aha, es geht doch. Und, war das jetzt schwer und aufwändig?

Es fehlt aber ein Kreuzungspunkt links oben an 3V3 zu AVCC.
Normalerweise setzt Eagle die alle automatisch.

Die Krezungspunkte direkt an Bauteilpins finde ich persönlich unschön, 
ist auch etwas nachteilig wenn man den Schaltplan modifiziert.

Ansonsten aber schon mal eine sehr gute Entwicklung!