Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Erste Platine


von Stiefei (Gast)


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Hallo,

ich habe eine Platine für eine kleine Hobbybrauanlage entworfen und 
wollt mal fragen, ob sich jemand das Layout/Schaltplan anschauen könnte, 
ob alles richtig ist, da es mein erstes Layout ist. Für die 
Temperautmessung hab ich einen Pt100 mit Auswerteeinheit von Phoenix 
Contact, das ein Signal von 4-20mA bzw. 0-20mA liefert. Ich denke ich 
kann den Spannungsfall an dem Widerstand messen? Ich brauch eine 
Auflösung von 0,1 Grad und mit einer max. Abweichung von +-0,5% von 
realen Temperatur. Da meine Schaltung nicht viel Strombraucht habe ich 
einfach einen 7805 genommen und bau nen Kühlkörper dran... Bei der 
Analogbeschaltung war ich mir nich ganz sicher ich hoffe es funktioniert 
so... Schaltplan/Layout im Anhang

Grüße

von michael (Gast)


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Hallo,

falls du mit debug wire arbeiten willst, solltest du den Kondensator an 
Reset erstmal nicht einlöten (darf natürlich auf dem Layout trotzdem 
drauf sein).
Außerdem habe ich den Eindruck, dass man das Hühnerfutter um den Atmega 
besser hinbekommen könnte. Kennst du Avr Apnote 42?

http://www.atmel.com/images/atmel-2521-avr-hardware-design-considerations_application-note_avr042.pdf

Schau dir die Beispiele auf S. 14/15 an.
Jedes VCC/GND-Paar sollte einen Kondensator haben.

Mit SMDs könntest du den Quarz und die Kondensatoren außerdem näher an 
den Atmega setzen.

Viele Grüße
Michael

von Dietrich L. (dietrichl)


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Ich fang mal an.

1. REF01 ist eine 10V-Referenz, geht also nicht.
2. wenn Du 5V willst: REF02 braucht aber mindestens 7V Versorgung
3. unabhängig davon gehört C3 hinter die L2
4. AVCC gehört an C3/L2
5. Empfehlung: als Referenz die Interne nehmen, wenn es die Genauigkeit 
erlaubt, oder eine 2,5V Referenz nehmen; dann R1 und R2 entsprechend 
anpassen
6. C4, C5 sollte 22pF sein

Weiter habe ich jetzt nicht geschaut...

Gruß Dietrich

von Christian B. (snooz3r)


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Hi,

was für eine Klasse hat dein Messwiderstand?

Welchen Temperaturbereich brauchst du?

Ich denke +/- 0,5°C ist eine Herausforderung.

Grüße
Christian

von Joachim .. (joachim_01)


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Na ja. Solche Geschichten wie die I/U Messung prüf ich zuerst immer auf 
dem Steckbrett. Laß auf der Platine zur Sicherheit noch Pads oder 
Lötaugen für nen kleinen Kondensator.
20mA * 250 Ohm = 5.00 Volt
Du bist dann voll am Anschlag. Müßte man testen...
Als Referenz geht auch ein preiswerter TL431, der bringt 2.500V. Da 
müßte man dann halt die R's für die reinkommende Spannung wieder 
anpassen.

von MaWin (Gast)


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> ich hoffe es funktioniert so.

Die 500mA Sicherungen am UDN2891 sind jedenfalls überflüssig, wenn die 
durchbrennen, ist der UDN schon längst gegrillt.
Ob hingegen die Analogeingänge nicht gegen Störungen und Überspannung 
abgesichert sein sollten, weisst nur du. Wie lang ragen deine 
Messleitungen in stromverseuchte Gegend hinein ?
Du solltest aber einen Kondensator zwischen dessen + und GND Anschluss 
haben, direkt dadran, der darf auch grösser sein als die üblichen 100nF, 
beispielsweise 10uF.
Insgesamt finde ich die Masseführung nicht ideal, zumal du ja 
Analogmessung machen willst wohl auf zumindest 9 bit genau, ich kann sie 
aber in dem Bild kaum erkennen.
Andere Hinweise habe dir andere Leute schon gegeben. Vielleicht sollte 
man auch den Mega16 als DIP nehmen, der Rest ist ja thru hole und es 
wird ja wohl per Hand bestückt.

von Werner M. (Gast)


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Stiefei schrieb:
> Ich brauch eine Auflösung von 0,1 Grad und mit einer max. Abweichung von
> +-0,5% von realen Temperatur.

Das wären so um die +/- 1.5K. Das bekommst du mit einem DS18B20 
günstiger und genauer hin, falls dir der Temperaturbereich reicht.

von Stiefei (Gast)


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Hallo,

danke für die vielen Hinweise, werde mal alles der Reihe abarbeiten!

Grüße!

von Stiefei (Gast)


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Hallo,

hab mal meinen Schaltplan aktualisiert, das Board muss ich noch 
machen...
Hab jetzt die Analog-Referenz an 24V, im Datenblatt ist ein maximaler 
Spannungsunterschied von 35V IN/OUT angegeben, also müsste das klappen.
Habe die Analog Verdrahtung mal abgeändert, hoffe das es so korrekter 
ist.
Zu der Spannungsreferenz: Würde ich gerne diesen lassen, weils doch 
ziemlich genau werden sollte und diese Referenz einen geringen 
Temperaturdrift hat, da die Außentemperatur nicht konstant sein wird.
Viele Störungen sollte sich die Leitung jetzt nicht mehr einfangen, da 
der AD wandler (Externes gerät) einen eingeprägten Strom von 4-20mA 
erzeugt.

Das Board folgt.

Grüße

von spontan (Gast)


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Welchen zweck erfüllen die Opto-Koppler, wenn GND sowieso AGND ist?????

von Stiefei (Gast)


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Hallo,

ich dachte mir, das somit die 24V-Masse und 5V-Masse getrennt sind. Aber 
an einem Ort an der Platine muss ich sie ja verbinden? Oder macht das 
nur bei galvanischer Trennung Sinn?

Grüße

von Stiefei (Gast)


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Hallo,

hier ist meine angepasste Platine, hoffe das es so passt! Masseführung 
ist vll. nicht ganz optimal, aber es wird nur eine Hobbyplatine. :)

Grüße

von Stiefei (Gast)


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Board im Anhang

von L. P. (lpg)


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Stiefei schrieb:
> hier ist meine angepasste Platine, hoffe das es so passt! Masseführung
> ist vll. nicht ganz optimal, aber es wird nur eine Hobbyplatine. :)

Das ist noch lang kein Grund nicht ordentlich zu Layouten...


Mach die Massefläche überall dorthin wo du nicht optisch getrennt bist. 
Beim Quarz gibts lt. Foto noch Ärger. Schaut so aus als ob das Polygon 
alles kurzschließt.

Lg

von Stiefei (Gast)


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Hallo,

ja da gib ich dir Recht! :) Jetzt ists besser! Danke für die Hilfe :)
Werd das Ding morgen mal abschicken, wenn keiner mehr Einwände hat.

Grüße

von Stiefei (Gast)


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So jetzt noch in bessere Bildauflösung :)

von Rene H. (Gast)


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Danke für die Auflösung. Zwischen C3 und REF01Z ist noch eine 
ungeroutete Bahn.

Grüsse,
René

von L. P. (lpg)


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Lässt du die Print fertigen oder machst du das selber? Wenn du das 
herstellen lässt, würde sich eine Top Massefläche anbieten. Ist dir eine 
Potentialtrennung bei den Optokopplern nicht wichtig weil die 
Massefläche auch dort ist...

Zwei unroute seh ich: unterm uC und bei C3.

Lg

von Stiefei (Gast)


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Hallo,

Ja hab jetzt ne Top-Massefläche auch gemacht. Danke fürn hinweis mit C3, 
war gestern anscheinend schon müde! :) Mal gucken mit der 
Potentialtrennung, wie ich das mache!

Grüße

von Thomas L. (ics1702)


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Wenn du X2 und X5 im Schaltplan horizontal spiegelst, dann hättest du im 
Schaltplan weniger Kreuzungen.

von MaWin (Gast)


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> So jetzt noch in bessere Bildauflösung

Immer noch kein Stützelko direkt am UDN2981, man sollte den am 
Spannungsreglerausgang überflüssigen C11 dorthin verschieben
D1 absolut komplett überflüssig (siehe Datenblatt 7805).

von Uwe (Gast)


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> "horizontal spiegelst"
Und dann soll er sie von der anderen Seite  Anlöten, oder was ?!

von Stiefei (Gast)


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Hallo,

hab jetzt noch die 24V Masse und 5V Masse getrennt. Den Kondensator zu 
dem UDN2981 verschoben! Meld mich dann obs funktioniert :)

Grüße

von Thomas L. (ics1702)


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Uwe schrieb:
>> "horizontal spiegelst"
> Und dann soll er sie von der anderen Seite  Anlöten, oder was ?!

im SCHALTPLAN nicht im Layout !!! lies mal richtig !

von Helmut L. (helmi1)


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Stiefei schrieb:
> Zu der Spannungsreferenz: Würde ich gerne diesen lassen, weils doch
> ziemlich genau werden sollte und diese Referenz einen geringen
> Temperaturdrift hat, da die Außentemperatur nicht konstant sein wird.

Die funktioniert in deinem Fall aber nicht. Bei der REF01 hast du 10V 
Ausgangsspannung -> zuviel fuer den AVR.

Deine Optokoppler bringen in deinem Fall nichts. Wenn schon Optokoppler 
dann deren Eingangsmasse und den Rest der Schaltungsmasse muessen 
getrennt sein.

Dann weg mit der Masseflaeche unter den Optokoppler und deren 
Eingangsbeschaltung.

Dann Pullupwiderstaende extern fuer die Optokoppler vorsehen nicht die 
internen nehmen, die sind in dem Fall viel zu Hochohmig, sonst reagieren 
die Optokoppler auf jedes Husten.

von MaWin (Gast)


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> hab jetzt noch die 24V Masse und 5V Masse getrennt.

Irgendwo müssen Masse der 5V und der 24V verbunden sein, sonst 
funktioniert der UDN2981 nicht.

von Stiefei (Gast)


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Hallo,

ne das wird ne 5V Volt Referenz: 
http://www.reichelt.de/ICs-LT-LTC-/LT-1021-CCN8-5/3/index.html?&ACTION=3&LA=5&ARTICLE=10868&GROUPID=2913&artnr=LT+1021+CCN8-5

Und die Optokoppler werd ich noch über die Software entprellen, dann 
sind die nicht mehr störanfällig.

Ich hab jetzt die Masse von den 24V extra geführt über normale 
Leitungen, und die 5V Volt über eine Massefläche verbunden. An der 
Eingangsklemme von der 24V Versorgung hab ich die beide Verbunden, 
musste ja auch.

Grüße

von Helmut L. (helmi1)


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Stiefei schrieb:
> Und die Optokoppler werd ich noch über die Software entprellen, dann
> sind die nicht mehr störanfällig.

Das habe ich nicht damit gemeint. Rechne mal kurz nach.
Der Pullupwiderstand im AVR ist rund 50..100K gross.
Also fliessen da im durchgeschalteten Zustand des Optokopplers

Ic = 5V/100K = 50uA

Dein PC847 hat mindestens 80% CTR

macht an der Kopplerdiode = Id = 50uA / 0.8 = 62.5uA

Das waere der Strom an der LED wo schon eine 0 erkannt werden kann durch 
den AVR. Das heist du hast kein definiertes Schwellenverhalten an deinen 
Eingaengen. Und die LEDs im Optokoppler leuchten auch schon weit unter 
1mA.
Ich wuerde dir raten zusaetzliche Pullups im Bereich 2 .. 5K dort 
vorzusehen.

von Stiefei (Gast)


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Hallo,

ok jetzt hab ich es verstanden!
Danke.

Grüße

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