Überprüfung Schaltplan / Layout DMX RGB Dimmer

[L. K. (ladde)]

Hallo,

habe nach längerer Pause mal wieder angefangen einen DMX-Controller für 
RGB-LED-Leisten zu basteln. Bein jetzt mit Schaltplan und Layout soweit 
fertig und hoffe auf konstruktive Kritik, bevor ich die ersten Boards 
fertigen lasse.

Besonders kompliziert ist das ganze nicht: Ein ATTiny841 nimmt die 
DMX-Daten entgegen und steuert entsprechend drei MosFETs per PWM.
Dazu noch ein bisschen Minmal-I/O: 2 LEDs zur Statusanzeige und ein Poti 
um verschiedene Betriebsmodi auszuwählen sowie ISP zum Flashen.
Am DBG-Header kann bei Bedarf Debug-Information per UART ausgegeben 
werden (der Poti ist dann natürlich nicht verbunden).

Danke und Grüße
Ladde

[L. K. (ladde)]

Hier noch die Belegung der Controller-Pins.

[Jürgen B. (hicom)]

Ich würde bei den DMX In/Out Anschlüssen den GND mit rausführen.
Selber ätzen? wenn nicht mach es zweiseitig, kostet das selbe und die 
Drahtbrücken fallen weg.
Was macht C7?

J.

[L. K. (ladde)]

Danke. Alle Controller sind im gleichen Raum an der gleichen 
Spannungsversorgung und haben daher einen gemeinsamen GND. Sollte da 
wirklich noch eine weitere GND-Leitung ran?
Habe aus alter Gewohnheit erstmal versucht, einlagig zu arbeiten. Wenn 
zweiseitig nicht merklich teurer ist, ist das natürlich unnütze Mühe :)
C7 stabilisiert die Referenzspannung des A/D-Wandlers; habe gerade 
nochmal die Belegung des Controllers angehängt.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

L. K. schrieb:
> Danke. Alle Controller sind im gleichen Raum an der gleichen
> Spannungsversorgung und haben daher einen gemeinsamen GND. Sollte da
> wirklich noch eine weitere GND-Leitung ran?

Hängt auch vom Pult ab. Das hat ja in jedem Fall seinen eigenen GND und 
der liegt mit auf dem DMX Ausgang. Irgendwo sollte da schon ein 
Potetialausgleich stattfinden, denn auch RS485 Receiver haben nur einen 
begrenzten Common Mode Bereich.

L. K. schrieb:
> Datum: 13.08.2016 14:06

Das ist irgendwie wieder der Text des Ausgangspostings...

[L. K. (ladde)]

Danke Matthias. Da war wohl beim Editieren / Antworten etwas 
durcheinander gegangen. Habe jetzt den Ausgangspost ungefähr wieder 
hergestellt.

Ein Pult im herkömmlichen Sinne gibt es nicht. Das ganze soll am Ende in 
meiner Wohnung verbaut werden und wird drahtlos gesteuert (ESP8266 
Art-Net Node nach U. Radig). Der ESP8266 hängt an der gleichen 
Versorgung wie die RGB-Controller.

[MaWin (Gast)]

L. K. schrieb:
> und ein Poti um verschiedene Betriebsmodi auszuwählen

Merkwürdig, na ja.

Warum SMD uC wenn der Rest bedrahtet ist ?

Warum die merkwürdigen Brücken bei B und G MOSFET wenn GND direkt 
daneben ist ?

Wenn DMX nicht von derselben Spannungsquelle kommt, müsste man Masse 
verbinden können, wurde schon gesagt.

[L. K. (ladde)]

Hehe, ja, der Poti ist mehr oder weniger aus Verlegenheit reingerutscht. 
Hatte noch einen Pin übrig und anstatt ihn leer zu lassen, habe ich mir 
dann eben diese Variante mit entweder Poti-In oder Uart-Out ausgedacht.

MaWin schrieb:
> Warum SMD uC wenn der Rest bedrahtet ist ?
Den Tiny441/841 gibt es nicht in DIP und den Rest habe ich als 
Through-Hole noch da. Wenn ich mit dem SMD-Löten klarkomme (gibt ja 
genug Tipps hier), werde ich für kommende Projekte verstärkt auf SMD 
setzen.

MaWin schrieb:
> Warum die merkwürdigen Brücken bei B und G MOSFET wenn GND direkt
> daneben ist ?
Hatte ursprünglich Bedenken, an der Engstelle (roter Kreis) bis zu 4A 
fließen zu lassen. Mittlerweile ist die Engstelle aber gar nicht mehr so 
eng wie in den ersten Entwürfen. Habe die Drahtbrücken jetzt 
rausgeworfen und ne durchgängigere Kupferfläche geschaffen. Wenn die 
Boards kommen, werde ich mal Strom durchjagen und messen. Falls es sich 
als zu knapp herausstellt, kann ich immernoch Drahtbrücken in die Vias 
stopfen, die ich jetzt gesetzt habe.

[Marco H. (damarco)]

Der DMX Anschluss nicht Normgerecht es fehlen Widerstände.

Die ADC Referenz über den Spannungsteiler ist so ziemlich unbrauchbar 
bzw.  der ADC wird nur wacklige werte ausgeben die kaum zu gebrauchen 
sind. Zumal die Masse des Potis recht unvorteilhaft ausgeführt ist.

An den FETs fehlen die Gate Widerstände ! Bei Einschalten ist der FET 
für die PIO ein Kurzschluss. Im Datenblatt ist zu entnehmen welche 
Kapazitiven Lasten die PIO treiben kann.

1. man Reduziert den Strom durch einen Widerstand. Wirkt sich aber 
negativ auf das Ein/Ausschaltverhalten aus.

2. man verwendet eine Treiberschaltung, womit sich das verhalten 
einstellen lässt.


In der Hinsicht es auch zu prüfen ob die FETs ohne Kühlkörper auskommen. 
RDSon bei 5V am Gate + Ein/Ausschalten .

Die Masseführung ist auch stark zu überarbeiten.

[L. K. (ladde)]

Danke für das Feedback.

Marco H. schrieb:
> Der DMX Anschluss nicht Normgerecht es fehlen Widerstände.
Am letzten Modul am Bus wird ein Widerstand in den DMX-Out gesteckt.

> Die ADC Referenz über den Spannungsteiler ist so ziemlich unbrauchbar
> bzw.  der ADC wird nur wacklige werte ausgeben die kaum zu gebrauchen
> sind. Zumal die Masse des Potis recht unvorteilhaft ausgeführt ist.
Der Spannungsteiler dient nicht als ADC-Referenz sondern zum Erkennen 
eines Abfalls der Versorgung (Analog-Komperator vergleicht 
runtergeteilte Eingangspannung mit interner Referenz und löst beim 
Unterschreiten eines Schwellwertes das Speichern der aktuellen 
Konfiguration im EEPROM aus).

> An den FETs fehlen die Gate Widerstände ! Bei Einschalten ist der FET
> für die PIO ein Kurzschluss. Im Datenblatt ist zu entnehmen welche
> Kapazitiven Lasten die PIO treiben kann.
Leider konnte ich bisher in keinem Atmel-Datenblatt Infos zur maximal 
treibbaren Kapazität gefunden - hast du da nen Link?
Habe bisher nie Probleme mit dem direkten Treiben kleiner FETs gehabt. 
Meine PWM-Frequenz ist aber auch recht moderat (ca. 250Hz). Selbst mit 
einigen sehr pessimistischen Annahmen bleibe ich da mit der 
rechnerischen Verlustleistung pro Pin im Schnitt deutlich unter 100 µW. 
Werde mir nächste Woche mal einen kleinen Testaufbau zusammenlöten und 
messen, was tatsächlich passiert.

> In der Hinsicht es auch zu prüfen ob die FETs ohne Kühlkörper auskommen.
> RDSon bei 5V am Gate + Ein/Ausschalten .
Kommen sie :)

> Die Masseführung ist auch stark zu überarbeiten.
Kannst du das etwas ausführen? Hohe Ströme fließen ja eigentlich nur 
zwischen den Schraubklemmen und den FETs.

Danke & Grüße

[Marco H. (damarco)]

Nunja mit 12V über einen Spannungsteiler auf die PIO, recht unglücklich. 
Würde ich nie machen. Ich würde das über eine kleine Transistor 
Schaltung lösen. Dadurch wäre die PIO zumindest relativ von UB 
entkoppelt.

ca 1W bei 4A sind schon recht viel geht man davon aus das dass 
Schaltverhalten nicht ideal abläuft wird es er mehr sein.

Verringern kann man dies mit mehr Vgs, z.Bsp die 12V dafür heran nehmen 
und eine entsprechen Treiber. Oder bessere FETs mit weniger RDSon bei 5V 
Vgs.

Genau genommen fließen sie nur zur Masse und dort Summieren sich alle 
Ströme. Nicht nur das durch den hohen Widerstand gibt es Problem mit dem 
Rest wenn dieser keine Ordentliche Masse hat.

http://tsp.esta.org/tsp/documents/published_docs.php

Dort findet man die Norm gemäße Beschaltung.