Forum: Platinen PCB Design & Herstellung


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von ctfw (Gast)


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Guten Tag,

Ich arbeite zurzeit an einem Projekt, um einen Alkoholsensor mit dem 
Arduino zu bauen. Code, sowie Elektronik klappt auf dem Breadboard
, allerdings habe Ich noch nie mit einer CAD Software ein PCB designet. 
Da der Transport auf dem Breadboard nur minder gut funktioniert,
wollte Ich nun ein PCB für das Projekt erstellen.
Angehängt habe ich 1 Bild. Jene zeigt eine mit Fritzing
vektorisierte Darstellung meines aktuellen Aufbaus auf dem Breadboard. 
In dieser Zeichnung ist nicht zu sehen, dass auf dem Arduino
noch ein LCD Shield sitzt. Da jenes jedoch einfach auf den Arduino 
draufgesteckt wird, ist das für das PCB irrelevant.

Nun mal zum groben Verständnis wie der Sensor funktioniert: Zu Beginn 
schreibt das LCD "Bereit". Wenn ein Knopf gedrückt wird,
biept ein Buzzer kurz und der Benutzer wird aufgefordert in den 
Alkoholsensor zu pusten. Nach x Sekunden ertönt der Buzzer erneut,
um zu signalisieren, dass der Benutzer aufhören kann zu pusten. Der 
Sensorwert wird gemessen und anhand des Wertes wird eine
Reihe von LEDS (grün,gelb,rot) beleuchtet. Da die Reihe aus mehr als 3 
LEDS besteht (siehe Bild) werden jene mit 2 Schieberegistern
angesteuert.

Meine großen beiden Fragen sind eigentlich: Wie löse ich es am besten, 
sodass das Projekt handlich und transportfähig wird ?
Da wäre meine momentane Antwort ein PCB, jedoch wenn es noch bessere 
Möglichgkeiten gibt gerne her damit.
Die Verbindung zum Arduino ist benötigt, da ich den Sensorwert auch über 
den SerialPort an ein Programm schicken muss.
Denkbar wäre hier aber auch auf den Arduino zu verzichten, dann müsste 
jedoch ein programmierbarer Chip + ein LCD und ein USB-Connector mit 
aufs Board.

Frage 2: Wie würdet ihr das PCB designen ? Denn dadurch das die Logik 
auf dem Arduino läuft müsste ich ja sämtliche Komponenten, um sie 
ansteuern zu können auch mit dem Arduino
verbinden, was wieder zu einigen Kabeln führen würde die ich dann löten 
müsste an das LCD Shield, damit es transportfähig wird.

Ich warte gespannt auf eure Ideen wie ich das am besten realisiere und 
falls jemand eine Idee & Zeit & Lust hat bin ich auch nicht abgeneigt 
für einen Betrag X das Designen und Erstellen des
Boards in Auftrag zu geben.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Den Arduino gleich durch einen Controller ersetzen und alles auf einem 
kleinen Board.. aber das wird deine Moeglichkeiten uebersteigen.

von Cyblord -. (cyblord)


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Jetzt Nicht schrieb:
> Den Arduino gleich durch einen Controller ersetzen und alles auf einem
> kleinen Board.. aber das wird deine Moeglichkeiten uebersteigen.

Sad but true.

Da du dich mit Arduino dafür entschieden hast, dass dir der eigentliche 
Controller, seine Beschaltung und die Möglichkeiten seiner 
Programmierung (z.B. ISP) herzlich egal sind, hast du nun die Quittung. 
Du kannst ohne dein Board den Controller nicht betreiben und bist eben 
dazu verdammt ständig mit losen Platinchen zu hantieren.

Du kannst jetzt natürlich diesen Weg, der von großem Übel ist, verlassen 
und in Zukunft deine Schaltungen ohne Arduino Bördchen aufbauen. Dann 
ist es sehr einfach, ein eigenes kleines PCB für seine Anwendung zu 
erstellen.

Aber wenn du das könntest oder auch nur wolltest, hättest du gar nicht 
erst mit Arduino angefangen.

von Usus (Gast)


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Mach doch erst mal einen Schaltplan, entweder mit Fritzing oder
besser mit einem Layoutprogramm wie Eagle. o.a.. Dann kann man
das abschätzen. Statt Ardunio würde ich es mal mit einem passenden
Atmega versuchen. Den könnte man dann vermutlich leichter mit deiner
Schaltung in ein handliches Gehäuse unterbringen.

von TomA (Gast)


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Hallo ctfw,

ganz so abwegig ist dein Unterfangen nicht. Du solltest dir erst 
überlegen, ob du öfter eine Schaltung aufbauen möchtest, oder nur 
gelegentlich.

Hast du vor dir öfter eine Platine zu machen, dann arbeite dich in ein 
Layoutprogramm, wie Eagle ein. Das ist etwas zeitaufwändig, aber der 
Aufwand lohnt sich. Du brauchst dafür auch einiges an Equipment.

Hast du vor nur gelegentlich etwas aufzubauen, so kannst du die 
Schaltung auf eine Lochrasterplatine löten und die Verbindungen mit 
Fäfeldraht herstellen. Das geht auch mit Arduino und du brauchst nur 
Lochrasterplatinen, Fädeldraht und Lötkolben.

Beide Methoden sind im Internet hinreichend beschrieben. Ich mache von 
komplexeren Schaltungen meist erst eine gefädelte Version und wenn alles 
richtig Funktioniert, eine Platine.

Gruß. Tom

von ctfw (Gast)


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Vielen Dank schonmal euch. Ja habe mal mit dem Arduino angefangen weil 
ich das Thema spannend fand und eher aus der Softwareentwicklung komme. 
Jetzt merke ich aber auch selber die Limitierung dieser Plattform. Da 
ich den Arduino noch hier liegen hatte, habe ich das erstmal damit 
gemacht aber merke jetzt selber was Ihr jeweils geschrieben habt.

Naja ich würde es schon gern richtig machen, deswegen werde ich mich mal 
bemühen das auf eine Platine zu bekommen und den steinigeren Weg zu 
gehen.

von Ert (Gast)


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Evtl auf Lochraster aufbauen... Vorprogrammierte Atmegas mit 
Arduinobootloader bekommt man bei ebay. Ein FTDI IC um noch auf USB zu 
kommen fertig.
Viel Erfolg.
G Ert

von Stefan D. (reverse)


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Verzichte auf das LCD, dein " Bereit " kannst auch mit den LEDs 
anzeigen, einfach alle blinken lassen und wieder ausschalten, das sollte 
dann der Start für die Messung sein.
Nimm ein kleineren Arduino (clone) nano oder was es sonst noch gibt, was 
deine Arduino Software Umgebung unterstützt. Mache dafür eine kleine 
Platine mit Schieberegister die genau auf die kleine passt.
andere Möglichkeit ist, schaue ob du nicht low currend LEDs nehmen 
kannst und genug freie Pins hast, um die LEDs ohne Schieberegister zu 
steuern.

von MaWin (Gast)


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ctfw schrieb:
> Wie löse ich es am besten,
> sodass das Projekt handlich und transportfähig wird ?

Arduino weg, richtigen uC drauf.

Aber Achtung, deine Schaltung ist keineswegs tauglich. So ein Sensor 
braucht eine Temperaturkompensation, weil der Messwert stark 
temperaturabhängig ist.

von Falk B. (falk)


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@ctfw (Gast)

>In dieser Zeichnung ist nicht zu sehen, dass auf dem Arduino
>noch ein LCD Shield sitzt. Da jenes jedoch einfach auf den Arduino

>Meine großen beiden Fragen sind eigentlich: Wie löse ich es am besten,
>sodass das Projekt handlich und transportfähig wird ?

Mit einer gescheint Platine und einem gescheiten Steckverbinder. Es sind 
ja nicht sooo viele leitungen, 5 Signale + VCC/GND.

>Da wäre meine momentane Antwort ein PCB, jedoch wenn es noch bessere
>Möglichgkeiten gibt gerne her damit.

Eine Zwischenlösung ist eine Lochrasterplatine. Auch robust und man muss 
sich erstmal nicht in ein PCB Programm einarbeiten.
Als Steckverbinder eignen sich 10pol. Wannenstecker. Die gibt es überall 
und man kann sie einfach crimpem (Im Schraubstock).

>Denkbar wäre hier aber auch auf den Arduino zu verzichten, dann müsste
>jedoch ein programmierbarer Chip + ein LCD und ein USB-Connector mit
>aufs Board.

Lohnt sich nicht in diesem Fall. Du erfindest das Rad neu.

von Walta (Gast)


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Den Button rechts oben mit der Beschriftung Leiterplatte hast du schon 
entdeckt?
Ja ich weiss, Eagle und CO ist viiiiieeel besser! Ich selber komme bis 
jetzt mit den Leiterplatten, über Fritzing designt, ganz gut zurecht.

Walta

von ;) (Gast)


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Cyblord ---- schrieb:
> Jetzt Nicht schrieb:
>> Den Arduino gleich durch einen Controller ersetzen und alles auf einem
>> kleinen Board.. aber das wird deine Moeglichkeiten uebersteigen.
>
> Sad but true.
>
> Da du dich mit Arduino dafür entschieden hast, dass dir der eigentliche
> Controller, seine Beschaltung und die Möglichkeiten seiner
> Programmierung (z.B. ISP) herzlich egal sind, hast du nun die Quittung.
> Du kannst ohne dein Board den Controller nicht betreiben und bist eben
> dazu verdammt ständig mit losen Platinchen zu hantieren.
>
> Du kannst jetzt natürlich diesen Weg, der von großem Übel ist, verlassen
> und in Zukunft deine Schaltungen ohne Arduino Bördchen aufbauen. Dann
> ist es sehr einfach, ein eigenes kleines PCB für seine Anwendung zu
> erstellen.
>
> Aber wenn du das könntest oder auch nur wolltest, hättest du gar nicht
> erst mit Arduino angefangen.

@Cybloard
du hast zuviel 'rudi' beiträge gelesen, das färbt ab -
was wolltest du jetzt eigentlich damit sagen?
was soll der TE jetzt machen?
*kopfschüttel


@ctfw
mach weiter so, wenn der arduino dir passt und du klar kommst damit,
bau deine schaltungen so auf.
du kannst die pins, die von deinem streckboard zum arduino gehen z.b. 
auf ein stiftleiste oder buchse zeichnen, später kannst du dann von dort 
aus, den arduino von deinem neuem PCB verbinden. z.b. mit einem 
Pfostenstecker und nummerierten aderenden, dir dir zeigen, wohin diese 
dann am arduino gesteckt werden müssen.

wenn es dir dann so gelingt, hast du ein PCB wo dein ganzer breadboard 
aufbau drauf ist, eine schnittstelle für die verbindung zu einem 
arduino, und den arduino selber.

wenn du ein proto shield nimmst, z.B. sowas:

http://www.electrodragon.com/product/arduino-mega-protoshield-pcb/

da kannst theoretisch und praktisch den aufbau auf dem breadboard 
nachbauen, deine bauteile fest verbauen, verzinnen, kontaktieren und es 
dann auf den arduino stecken. das wäre sozusagen eine vorabversion 
deines PCB*S.

wie du es dann letzten endes machst, bleibt dir überlassen; wobei die 
variante, atmega mit arduino bootloader dir insoweit hilft, beim arduino 
konzept zu bleiben, nicht alles was man macht, muss schlecht sein, 
manche hier verstehen nur nicht, wie man sich arduino antuhen kann und 
andere verstehen die leute nicht. ich z.B.

dir geht es in erster linie um breadboard auf pcb bringen, dann mach das 
im ersten schritt, und wer weiss, vieleicht im nächsten schritt packst 
du den atmega auch gleich dazu.

nur mut!


;-)

von Teo D. (teoderix)


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von someone (Gast)


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Lass dich nicht zu sehr von den Leuten beeindrucken, die hier nur bei 
Nennung des Namens "Arduino" zu hyperventilieren anfangen. Die mögen 
vielleicht kompetent sein, verstehen Arduino aber nicht und können dir 
daher deine Frage auch nicht beantworten. Das Problem ist: Arduino ist 
eine hervorragend geeignete Plattform, um genau das, was du machen 
willst, zu machen. Du gewinnst absolut nichts, wenn du auf 
Hardcore-Microcontroller-Programmier-Code umsteigst, der Dank dafür ist, 
dass du einen etwas kleineren Controller einsetzen kannst, der in 
Stückzahlen weniger kostet. Ganz großes Kino.

Daher! Erster Schritt: Besorg dir einen Arduino-Nano-Klon. Der passt auf 
ein Breadboard. Die Klone kosten so wenig, dass es wirklich sinnlos ist, 
da noch mit Microcontroller und USB-UART uswusf. was aufzubauen, wenn 
man keine besonders speziellen Anforderungen hat. Und die hast du ja 
nicht. Der Arduino-Nano-Klon kann alles, was der Arduino auch kann, ist 
aber deutlich kleiner. Deine Software ist also kompatibel und kann 
einfach so übernommen werden.
Zweiter Schritt: Besorg dir ein LCD. Es ist nicht leicht, das LCD-Shield 
in irgendein Projekt zu bauen, da die Arduino-Shield-Pinabstände etwas 
... ungewöhnlich sind. Wenn du alles richtig verdrahtest (ich gehe jetzt 
mal davon aus, dass du das hinkriegst, bei den anderen Komponenten hat's 
ja auch geklappt), sollte die Software weiterhin ohne Änderung 
funktionieren.
Dritter Schritt: Bastel dir die Platine. Da du jetzt die zwei größten 
und nervigsten Komponenten (Arduino, LCD) klein bzw. über Kabel 
anschließbar hast, muss auf die Platine wirklich nur noch das, was auf 
deinem Breadboard sitzt. Wenn du sehr interessiert bist, kannst du 
natürlich eine richtige Platine entwerfen. Alternativ dazu bieten sich 
Loch- oder Streifenraster an. Ich finde das immer schrecklich, aber 
viele Leute benutzen das wohl gerne. Wenn du Platz ohne Ende hast, gibt 
es auch Lochrasterplatinen in der Konfiguration von Breadboards, d.h. du 
kannst die Anordnung und Verdrahtung deiner Komponenten auf dem 
Breadboard 1:1 übernehmen. Mir sind die immer zu teuer und zu 
platzverschwenderisch, es ist aber zugegeben eine elegante Lösung.

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