Hallo,
da ich gerade versuche meine erste Leiterplatte (einlagig) per Hand zu
routen und ich dabei einige Probleme habe, wollte ich mal nach Tipps
fragen, auf was ich dabei achten sollte (Platzierung der Bauteile etc.).
Ich habe mal die brd-Datei aus Eagle angehangen, weil sich so bestimmt
leichter etwas dazu sagen lässt, als nur ganz allgemein für beliebige
Layouts.
Gruß
Christian
Was sind denn deine Probleme? Du hast ja noch nicht einmal angefangen
mit routen ^^
Sehr nett wäre auch, wenn du nicht nur das .brd File postest, sondern
idealerweise Bilder (natürlich im PNG Format bei Schaltungen) der
Schaltung postest, sodass man nicht jedes mal Eagle starten muss, ggf.
erst installieren.
Sehr hilfreich beim Routen ist ein Schaltplan, denn daran sieht man
zusammenhängende Bauteile die man dann auch gruppiert auf der Leitplatte
anordnen sollte. Das erleichtert später das Nachvollziehen der Funktion
der einzelnen Elemente. Daher würde ich die Basis-Widerstände zu den
Transistoren setzen und nicht am uC. Solche großen Widerstände erlauben
es dir auch Leiterbahen darunter durch zu führen, also als Brücken zu
verwenden, wodurch du die Leiterplatte leichter einlagig gestalten
kannst. Dies ist oft nötig in Nähe von solchen Transistoren.
Probiere mal den uC um 90 Grad im Uhrzeigersinn zu drehen. Der Summer
sitzt auch auf der falschen Seite.
C5, C7 sind parallel geschalten, dann ordne sie auch parallel an und
nicht in Reihe. Wenn es geht orientier Elektrolytkondensator immer
gleich aus, erspart dir später die Fehlersuche nach verpolten
Kondensatoren. So würde ich C30 um 180 Grad drehen, passt dann eh vom
Routing besser.
Überdenke auch nochmal die Pinbelegung des Atmega. Bspw. würde ich die
Belegung von Pin 4 mit Pin 6 vertauschen, wenn es geht. Durch weitere
Vertauschungen kannst du es vielleicht weiter entflechten.
Ansonsten halte dich an diese Tips:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts
Hallo Christian,
hab mir mal deine PCB angeschaut.
Was mir gleich auffällt ist, dass du lange Leiterbahnen erhalten wirst,
falls die Bauteile weiterhin so platziert bleiben.
Empfehlung: plaziere die Bauteile für den Anfang so, dass du möglichst
kurze Luftlinien erhälst.
Bsp:
* U$6 links von IC1
* die Widerstände (R2-R9)an die jeweiligen Pins (IC1), wie du es mit R1,
R10-R13 gemacht hast
* Q1-Q3, Q6 zwischen die Widerstände und der 7-Segmentanzeige
Welche Vorgaben hast du?
Eagle_Layouter schrieb:> Empfehlung: plaziere die Bauteile für den Anfang so, dass du möglichst> kurze Luftlinien erhälst.
Das, und wenn du 2 Bauteile verbinden willst: Versuchen das 2. Bauteil
auf jener Seite von Bauteil 1 zu platzieren, wo auch die meisten
Verbindungen zwischen den beiden Bauteilen entstehen sollen. Erkennt man
dann daran, dass möglichst wenig Luftlinien quer durch Bauteile gehen.
Danach kommt dann das Drehen der Bauteile dran: So herum drehen, dass
sich möglichst wenig Luftlinien kreuzen.
Hallo Christian,
sieht schon besser aus.
Warum hast du die Pinbelegung geändert?
z.B. U$6
Boards miteinander vergleichen und dann schlussfolgern, um dir zu
schreiben ob es in ok ist, ist ohne Schaltplan ... :(
Bitte stell doch mal den Schaltplan mit ein, sodass wir dir ggf.
hilfreiche Antworten / Tipps geben können und nicht im Dunkeln raten
müssen.
Danke.
Oh, ja klar, entschuldigung! Hatte mich vorhin schon jemand drauf
aufmerksam gemacht, aber ich hatte es beim letzten Post vergessen!
Also die vier einzelnen Pads sind für ein DCF-Modul, dass ich
nachträglich noch anbringen will und die komische Box rechts unten
(1,2,3,4) ist eine etwas ungewöhnliche Konstruktion, die hinter zum
Anschluss zweier LEDs dient, die im Sekundentakt zur Uhrzeit blinken
(hatte ich selbst erstellt, bevor ich rausgefunden hatte, dass man auch
einzelne Pads aus irgendeiner Eagle-Library nehmen kann :)).
Ist jetzt nicht sehr ordentlich der Schaltplan, aber ich hoffe es reicht
für einen Einblick!
Sehr gut.
Was macht eigentlich Pad2?
Könntest du nicht auch noch Pin 4 mit Pin 13 tauschen?
Und dann den neuen Pin 13 mit Pin 18, sodass du die Taster alle mit den
unteren vier Pins bedienst und Pad 2 auf der rechten Seite an den uC
angeschlossen wird?
Du könntest dir auch noch überlegen die Anzeige zentral zu setzen:
D.h. den uC wieder zurück drehen ^^, aber oberhalb der Anzeige
platziern. Alle Pins bzgl. der Anzeige versuchen auf eine Seite des uC
zu bringen, bspw. R10-R13 an die Stelle des Summers und Taster. R8 und
R9 an stelle der Taster S2 und S3 um deren Leiterbahnen dann um den uC
geschickt führen zu können. Die Taster und Summer dann an die
freigewordenen Pins 23-28 setzen und dann der Seite der Pins 1 und 28
(also nach dem zurück drehen dann links) rausführen.
Die Stromversorgung kannst du dann nach rechts oben schieben, zusammen
mit SV1.
Das Vertauschen von Pin 4 und Pin 13 ist nicht so günstig, da über Pin 4
später das DCF-Signal eingelesen werden soll und das geht ja am besten
über einen interruptfähigen Eingang (hab ich zumindest so gelesen)
Christian schrieb:> Das Vertauschen von Pin 4 und Pin 13 ist nicht so günstig, ...
Das DCF77-Signal kann man genauso gut nebenbei beim Timer-Interrupt
einlesen, der wahrscheinlich sowieso für das Multiplexen der Anzeige
läuft.
Nur so eine Frage nebenbei: ist es eigentlich üblich, dass man bei
einlagigen Leiterplatten Drahtbrücken einsetzt? Ich kann es jetzt
schlecht einschätzen, da dies meine erste Leiterplatte ist, aber ich
finde, dass selbst bei eher einfachen Schaltung wie in meinem Fall es
schon schwer ist, alle Verbindungen mit einer Leiterbahn zu realisieren!
@ Christian (Gast)
>Nur so eine Frage nebenbei: ist es eigentlich üblich, dass man bei>einlagigen Leiterplatten Drahtbrücken einsetzt?
Sicher.
>finde, dass selbst bei eher einfachen Schaltung wie in meinem Fall es>schon schwer ist, alle Verbindungen mit einer Leiterbahn zu realisieren!
Kann sein. Aber Übung macht den Meister und man braucht weniger
Drahtbrücken.
"Drahtbrücken kann man einfach darstellen, indem man Leitungen auf dem
TOP-Layer verlegt. Aber bitte nur senkrecht oder waagerecht, nicht
schräg und auch nicht unter Bauteilen (Ausnahme: große DIL-ICs und
ähnliches)."
http://www.mikrocontroller.net/articles/Eagle_im_Hobbybereich#Lochrasterlayout
Gilt auch für einseitige Platinen ohne Lochraster.
Falk Brunner schrieb:> Aber bitte nur senkrecht oder waagerecht
und möglichst gleich lang, oder zumindest nicht alle verschieden, sonst
muss man jede Brücke einzeln abmessen und zurechtbiegen. Am
ordentlichsten so wie die THT-Widerstände, dann nimmt man für die
Brücken solche mit 0 Ohm.
Gruss Georg
Ok, danke für die Tipps!
Hab nochmal mein Layout überarbeitet. Ich weiß nicht, was ich da sonst
noch fürd Routen verbessern könnte. Das einzige, was jetzt noch wirklich
etwas blöd ist, ist die Verbindung von PD4 zu dem Anschluss zwischen den
Siebensegment-Anzeigen.
Habt ihr sonst noch irgendwelche Vorschläge?
Und nochwas: Sind zweilagige Leiterplatten im Vergleich zu einlagigen
Leiterplatten mit Drahtbrücken sehr viel teurer? (bezogen auf mein
konkretes Projekt). Möchte es schon einlagig machen, aber wenn eine
zweilagige Platine nicht signifikant teurer ist, würde ich es mir
vielleicht überlegen. Wenn es nämlich zu viele Drahtbrücken werden, ist
das optisch ja auch dann nicht mehr so schön.
@ Christian (Gast)
> Digitaluhr_Wecker.png
Lies mal was über
Schaltplan richtig zeichnen
Diese Labelseuche ist hier vollkommmen deplatziert.
>Hab nochmal mein Layout überarbeitet. Ich weiß nicht, was ich da sonst
Sieht soweit OK aus. Deine Taster sind aber nicht auf einer Linie. Den
Quarz sollte man besser hinlegen, das sit mechanisch stabil.
>Und nochwas: Sind zweilagige Leiterplatten im Vergleich zu einlagigen>Leiterplatten mit Drahtbrücken sehr viel teurer?
Vielleicht Faktor 1,5
>konkretes Projekt). Möchte es schon einlagig machen, aber wenn eine>zweilagige Platine nicht signifikant teurer ist, würde ich es mir>vielleicht überlegen.
Schau dir die diversen Hersteller an, die meisten haben einen
Onlinerechner.
Platinenhersteller> Wenn es nämlich zu viele Drahtbrücken werden, ist> das optisch ja auch dann nicht mehr so schön.
Nobel geht die Welt zu grunde. Soooo viele Brücken braucht man da so
oder so nicht. Ich behaupte mal, weniger als 10, vielleicht sogar
wenoger als 5.
An deiner Stelle würde ich eben mal anfangen mit dem Routen. Wo es dann
klemmt siehst du dann und musst eben ggf. nochmals umplatzieren. Nur
durch Anschauen des Drahtgeflechts kommt man vermutlich nie auf die
ideale Platzierung.
Zum Schaltplan:
Wie Falk schon angesprochen hat, du hast es nun mit den Labels
übertrieben. Davor hattest du es untertrieben ^^ Ein Mittelmaß ist das
richtige.
- So gibt es in Eagle Symbole für VCC und GND. Das für GND verwendest du
schon, das für VCC noch nicht.
- Dann gibt es in Eagle ein Tool namens 'Bus'. Damit könntest du die
ganzen Verbindungen zu den Treiber ICs realisieren:
http://www.youtube.com/watch?v=3c4PcVPb2hQ
- So lange alles auf eine Seite passt, kannst du den Großteil der
Verbindungen auch zeigen und musst nicht über Labels gehen.
- Hast du das Symbol für den Atmega selbst enworfen? Ich verstehe bspw.
den Sinn nicht, warum GND immer oberhalb vom VCC Pin platziert ist. Wenn
du den GND Pin unterhalb des zugehörigen VCC pins platzierst, in einem
Abstand, sodass das Symbol eines Kondensators dazwischen passt (Platz
ist ja auf der linken Seite des Symbols), so könntest du dem Päarchen
immer ein GND und ein VCC symbol spendieren ohne Zick zack fahren zu
müssen
- Es fehlen an C1, C5, C6, C7 die Junctions.
- Stelle sicher, dass du auch immer einen ERC Check in Eagle machst.
Also ich hab jetzt alles soweit manuell geroutet, bis auf 5 Verbindungen
an den Siebensegment-Anzeigen. Diese will ich nun mit Drahtbrücken
realisieren.
Wie gehe ich da am besten bei vor (z.B. an den beiden rot markierten
Stellen im Anhang)? Setze ich dann ein Via an beiden markierten
Positionen und ziehe auf der oberen Leiterplattenlage eine gerade
Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen???
Das mit dem Bild ist zwar sehr gut, nur jetzt würde sich auch das *.brd
File anbieten, da das Bild doch sehr klein ist und man nur schwer
erkennen kann wie die einzelnen Routen laufen.
Bspw. an der ersten 8 links unten könnte ich mir vorstellen dass du da
noch etwas optimieren kannst: Leiterbahn von R19 oberhalb der Pins
führen, dafür die anderen Leiterbahnen unterhalb, somit kürzer als
bisher.
Du könntest entweder, wie schon gemacht, einfach Vias dazu benutzen und
eben auf der Top Seite die Leiterbahn verbinden. (Top repräsentiert dann
sozusagen deine Jumper)
Oder du nutzt die Jumper library und setzt die 'Bridge' im Schaltplan
als Bauteil.
@Christian (Gast)
> Routing.png> 30 KB, 49 Downloads
Beil Layouts darf es ab und an schon etwas größer sein, 300dpi sind gut.
Siehe Bildformate.
>Wie gehe ich da am besten bei vor (z.B. an den beiden rot markierten>Stellen im Anhang)? Setze ich dann ein Via an beiden markierten>Positionen und ziehe auf der oberen Leiterplattenlage eine gerade>Verbindung zwischen den beiden Anschlüssen???
Sicher, wurde mehrfach gesagt.
Beitrag "Re: Manuelles Routen"
Die Brücke zwischen den rot markierten Stellen ist nicht notwendig.. ;)
Übrigens ist das von dir verwendete footprint der TO92-Transistoren
ungünstig. Da noch 1-2 Leiterbahnen durchzupfriemeln ist nicht schön und
kann beim Aufbau zu einem Kurzschluß führen. Lötstoplack ist manchmal
nicht genau genug dafür. Ich nehme lieber dieses.
Und laß mal einen DRC drüberlaufen.
@Helge: Also beim DRC gab's keine Probleme. Warum ist deiner Meinung
nach die Brücke bei den roten Markierungen nicht nötig? Wie soll ich die
Anschlüsse alternativ verbinden?
Also vom dem rechten oberen Anschluss der Anzeige ganz links komme ich
auf jeden Fall nirgendwo mehr hin, unabhängig davon, was ich mit der
Leiterbahn an Q2 mache! Also meiner Meinung nach :)
Hallo Christian,
gibt es bei der deinem Projekt irgendwelche Vorgaben bezüglich?
- Größe (L x B)
- Gehäuse, Befestigungsbohrungen
- Lochraster-/ SMD-Leiterplatte
- Bestückung (nur THT / nur SMD, beides)
Also hier ist jetzt mal die Endversion. Meint ihr, das ist so in Ordnung
oder sollte ich da noch Details ändern? (Das mit den vier Drahtbrücken
übereinander ist natürlich jetzt nicht übermäßig schön, aber ich wusste
nicht, wie ich die noch offenen Verbindungen schöner legen sollte!)
Hallo Christian,
hab mir mal deine *.brd heruntergeladen, um mal zu schauen, ob ich
selbst in Eagle noch halbwegs gut zurecht komme mit dem Layouten.
Da die PCB nicht sonderlich viel an Bestückung hat und keinerlei
Vorgaben gegeben sind, wollte ich mal sehn ob auch mir ein 'kompaktes'
Design gelingt.
Ist schon etwas länger her mit dem Routen.
Wäre eventl. hilfreich falls du den Schaltplan (*.sch) noch hochladen
könntest. So kann man auch eine Konsistenz zwischen dem Board und dem
Schaltplan machen.
Dein Schaltplan-Bild ist leider nicht mit der letzten (aktuellsten?) von
dir hier hochgeladenen Board-Datei konsistent.
@ Christian (Gast)
>Also hier ist jetzt mal die Endversion. Meint ihr, das ist so in Ordnung
Nein.
>oder sollte ich da noch Details ändern?
Ja. Sauber machen. Du willst die Platine wahrscheinlich selber ätzen.
Und da gilt umso mehr.
So einfach wie möglich, so komplex wie nötig.
Das gilt auch für die Leiterbahnbreite und die Abstände. Du hast im
DRC die Standardeinstellungen von 8mil = 0,2mm drin. Das ist für so eine
einfach Platine und für den ersten Ätzversuch zu klein. Nimm 0,3mm für
alle Abstände und minimale Leiterbahnbreite. Da habe ich zu meinen
Selberätzzeiten immer recht entspannt hinbekommen. Heute hört man ja
schon von 0,25 und 0,2mm Auflösung, die viele hier als Hobbybastler
schaffen, ist aber zumindest für den Anfang nicht sinnvoll.
> (Das mit den vier Drahtbrücken>übereinander ist natürlich jetzt nicht übermäßig schön, aber ich wusste>nicht, wie ich die noch offenen Verbindungen schöner legen sollte!)
Geht schon. Viel "schlimmer" sind deine schiefen Leitungen, das ist
nicht so schön. Stell im DRC im letzten Tabulator "Winkel prüfen" ein,
dann meckert er wenn du schiefe Leitungen hast. Mach sie gerade bzw im
exakten 45 Grad Winkel.
Die Artikel zum Thema Eagle kennst du ja schon und hast sie hoffentlich
halbwegs berücksichtigt.
Hab das mit der Winkelüberprüfung gerade mal durchlaufen lassen und
geändert. Danke für den Hinweis, diese Funktion im DRC merke ich mir mal
:)
Also selber ätzen hatte ich eigentlich nicht geplant. Müsste ich mich
erstmal informieren wie das geht (irgendwo hier in einem Forum steht da
sicher was zu). Wollte es eigentlich bei einem Leiterplattenhersteller
machen lassen!
@ Christian (Gast)
>"sauber machen"? Einfach nur die Leiterbahnen noch etwas hübscher>verlegen???
Auch. Aber vor allem die unnötig engen Abstände erhöhen. Alle
Mindestabstände im Tabulator "Clearance" auf 0,3mm setzen und die Fehler
korrigieren.
Christian schrieb:> Hab das mit der Winkelüberprüfung gerade mal durchlaufen lassen und> geändert. Danke für den Hinweis, diese Funktion im DRC merke ich mir mal> :)> Also selber ätzen hatte ich eigentlich nicht geplant. Müsste ich mich> erstmal informieren wie das geht (irgendwo hier in einem Forum steht da> sicher was zu). Wollte es eigentlich bei einem Leiterplattenhersteller> machen lassen!
Lohnt es sich dann es verkrampft versuchen einseitig zu halten oder ist
es dann nicht einfacher/gleich teuer eine doppelseitige Platine machen
zu lassen.
Die Verschaltung der Anzeigeelemente ist sehr umständlich momentan,
ebenso sind manche Leiterbahnen extrem lang (bspw. die Bahn vom Pin 1
von IC1 zu Pin 2 von SV1).
So kostet deine Platine 35.70 Euro bei Jackaltac (88x88mm, Doppelseitig,
Lötstopplack, Bestückungsdruck).
http://www.pcb-pool.com/ppde/order_productconfiguration_jackaltac.html
Es geht einseitig ohne Brücken. Warum sollte das dann auf doppelseitig?
Hat es einen Grund, daß die Anzeigen und Knöpfe nach rechts verschoben
sind? - Übrigens sind Bohrlöcher meist eine gute Idee.
Ich habe die Anzeige nur wegen dem Spannungsregler verschoben, weil der
sonst unmittelbar mit seinem schwarzen Gehäuseteil davor liegen würde.
Ist jetzt Geschmackssache, ob man alles genau mittig positioniert oder
es eben so macht wie ich.
Aber du hast mich jetzt neugierig gemacht: wie soll mein Entwurf denn
einlagig OHNE Brücken gehen? Also spätestens bei der Verdrahtung der
Anzeigen kommt man da doch nicht drum rum, oder?
Christian schrieb:> Einfach nur die Leiterbahnen noch etwas hübscher verlegen???
Die Versorgungsspannung (Gnd, 5V) dürfen ruhig deutlich solider sein
(z.B. Breite 40mil). Und für PC6 könnte man statt dieser Rundreise über
das ganze Board und die Einengung der Versorgung vielleicht doch eine
Brücke spendieren.
Also bei der Versorgungsspannung bleibe ich glaube ich trotzdem bei der
Dicke. Es fließt ja im Betrieb nur sehr wenig Strom, da die Displays per
Multiplexing angesteuert werden, also immer nur eine der vier Anzeigen
aktiv ist. Und was der uC und der Rest an Strom zieht, ist ja auch nicht
besonders viel.
Bei dem Resetsignal (PC6) stimme ich dir aber zu. Das ist wirklich etwas
umständlich verlegt! :)
Dann noch eine andere Frage: Ich möchte zum Programmieren den ,,AVRISP
mkII" verwenden. Sind die Anschlüsse so richtig im Layout, wenn die
,,Nase" vom Stecker auf der linken Seite der Stiftleisten sein soll?
Sollte ich da zwischen VCC und GND auch noch zusätzlich einen
Stützkondensator anbringen?
@ Christian (Gast)
>Dann noch eine andere Frage: Ich möchte zum Programmieren den ,,AVRISP>mkII" verwenden. Sind die Anschlüsse so richtig im Layout, wenn die>,,Nase" vom Stecker auf der linken Seite der Stiftleisten sein soll?
Nein. Mach es richtig. Und nimm einen Wannenstecker mit Kodierung.
Bibliothek con-hartung-ml -> ML6
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_In_System_Programmer#Pinbelegung>Sollte ich da zwischen VCC und GND auch noch zusätzlich einen>Stützkondensator anbringen?
Nein, nicht nötig.
Christian schrieb:> Aber du hast mich jetzt neugierig gemacht...
Alles neu anbei, so als Ideengeber.. ;)
Achja. Die durchgemischten Segmentbits mußte ich gradeziehen, und aus
dem pnp's sind npn's geworden.
Sieht auf jedenfall deutlich besser aus, als bei mir :)
Hab eben keine Erfahrung mit sowas, aber als kleiner Denkanstoss ist das
auf jeden Fall sehr gut! (Wobei die Wahl der Transistoren und der
12V-Versorgung für diese statt 5V bei mir auch ein paar Brücken gespart
hätte, aber ich bin eben nicht drauf gekommen :)). Warum hast du denn
GND als zusammenhängende Fläche ausgeführt? Ist jetzt vermutlich wieder
eine Anfängerfrage aus Unwissenheit
Kann mir denn jemand noch bestätigen, ob die Belegung vom
Programmieranschluss so richtig ist, wie ich sie habe, wenn die Nase vom
Stecker links liegen soll?
Massefläche find ich schön und sinnvoll. Beim selber ätzen sparst du an
Materialverbrauch und etwas Zeit, bei bestellten Platinen isses egal.
Das Kupfer unterm Regler läßt sich notfalls zur Kühlung verwenden, falls
da noch irgendwas mit höherem Stromverbrauch an deine Erweiterungspins
drankommt. Häufig reduzieren großzügige Masseflächen Störstrahlungen.
Und ich bin faul: ich spare mir das routen des größten Netzes ;)
Christian schrieb:> Ah, ok! Und wie kann ich Eagle das sagen, dass alles, was bei mir jetzt> schwarze Fläche ist, zu GND wird?
Indem du ein Polygon mit Name GND über deine Platine legst.
@ Christian (Gast)
>Anschlussbelegung müsste laut den folgenden Quellen trotzdem richtig>sein:>Beitrag "AVRISP MKII Pinbelegung und Grundschaltung mit ATtiny2313"
Der ist richtig.
>http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&sour...>(S.26)
Ist auch richtig.
Aber dein Schaltplan nicht, dort ist der Stecker gespiegelt.