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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Eagle Schaltplan - Verbesserungsvorschläge


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von Simon (Gast)


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Guten Tag zusammen,

ich habe gerade meinen ersten Eagle Schaltplan erstellt.

Aufbau: Ein ESP32, ein 3 Achsen Accelerometer + Gyroskop Sensor, eine 
Micro USB als Ladeschnittstelle + TP4056, ein CR2450 Knopfzellenhalter. 
Dies alles soll auf eine, kleine Platine.

Da dies mein erster Schaltplan ist, habt ihr bestimmt noch viele Dinge, 
die verbessert werden sollten. Ich würde mich freuen, von euch einige 
Tips zu bekommen.

Zusätzlich habe ich folgende Fragen:

1. Wie richte ich sinnvollerweise eine Programmierschnittstelle ein? 
Macht es sinn, den CP2102 mit auf´s Board zu holen (da die USB 
Schnittstelle ja sowieso vorhanden ist)?

2. Gibt es Möglichkeiten, ein fertiges Boardlayout anzufertigen, ohne 
gleich viel Geld für einen Bestücker auszugeben? Ich könnte mir gut 
vorstellen, dass am Ende eh noch Dinge verbessert werden können. Und ich 
möchte ja nicht für jeden "Versuch" 500€ (nach meiner Recherche kommt 
man sehr schnell auf diesen Betrag, auch bei sehr wenigen Platinen, 
aufgrund von einmaliger Einrichtung etc.) bei einem Bestücker latzen.

3. Gibt es in Eagle ein Funktion, die den Schaltplan automatisch 
"bestmöglich" anordnet? Also keine Freiräume/unnötige Linien, etc...

4. Auf die Dimensionierung von Widerständen/Kondensatoren habe ich 
bewusst vorerst verzichtet. Kann man meiner Meinung nach am Ende machen. 
Teilt ihr diese Vorgehensweise?

5. Den Eagle Schaltplan habe ich als .png exportiert und im Anhang zur 
Verfügung gestellt. Ist dieses Format für euch in Ordnung, oder wäre ein 
anderes Format besser?

Ich bedanke mich schonmal für eure Tips :-)

Freundliche Grüße

Simon

von Marc E. (mahwe)


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ESP 32 Eingang vdd ist da nicht noch ein zweiter Spannungs-Eingang
Eventuell nen zweiten Stütz- Kondensator  10und 100
C3.

von Marc E. (mahwe)


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Vorgehensweise Bauteil Werte und direkt Bestellnummer beim 
Lieblingsversender auf jeden Fall eintragen noch vor dem Routen.

von Harald (Gast)


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Simon schrieb:
>
> Zusätzlich habe ich folgende Fragen:
>
> 1. Wie richte ich sinnvollerweise eine Programmierschnittstelle ein?
> Macht es sinn, den CP2102 mit auf´s Board zu holen (da die USB
> Schnittstelle ja sowieso vorhanden ist)?

Sehe doch eine 6pol. Pfostenleiste vor, da gibt es vom Chinesen so einen 
Quasi-Standard mit GND, RXD, TXD, DTR, 5V
CP2102 ist ja nicht ganz so trivial für Handbestückung, sehe doch einen 
CH340C (C=ohne Quarz) vor, der ist SO16 und sehr einfach lötbar


>
> 2. Gibt es Möglichkeiten, ein fertiges Boardlayout anzufertigen, ohne
> gleich viel Geld für einen Bestücker auszugeben? Ich könnte mir gut
> vorstellen, dass am Ende eh noch Dinge verbessert werden können. Und ich
> möchte ja nicht für jeden "Versuch" 500€ (nach meiner Recherche kommt
> man sehr schnell auf diesen Betrag, auch bei sehr wenigen Platinen,
> aufgrund von einmaliger Einrichtung etc.) bei einem Bestücker latzen.
>
Platinen gibt es ab 2€ für 10Stk plus Versand
jlcpcb.com
Pcbway.com
Usw.

> 3. Gibt es in Eagle ein Funktion, die den Schaltplan automatisch
> "bestmöglich" anordnet? Also keine Freiräume/unnötige Linien, etc...

Dann könnte nur zur Katastrophe führen. Manuell geht schnell, was soll 
man da automatisieren.
>
> 4. Auf die Dimensionierung von Widerständen/Kondensatoren habe ich
> bewusst vorerst verzichtet. Kann man meiner Meinung nach am Ende machen.
> Teilt ihr diese Vorgehensweise?
>

Nein, für Einzelfälle okay, das meiste wird man sofort festlegen können. 
Für andere Personen besser lesbar. Z.B. hier in diesem Forum.


> 5. Den Eagle Schaltplan habe ich als .png exportiert und im Anhang zur
> Verfügung gestellt. Ist dieses Format für euch in Ordnung, oder wäre ein
> anderes Format besser?

PNG ist gut.

von Marc E. (mahwe)


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die best mögliche Anordnung macht dein Gehirn leider heute immer noch 
selbst.
Im Schaltplan immer alles als Gruppen anordnen damit man es immer leicht 
im Board wiederfindest kannst du dir nenn system überlegen.
Z.b. Ic hat die Nummer IC_3 dann heißt der Stütz Kondensator 
C_vdd_3_IC_3.
Hat folgenden Grund wenn du alles aufs Board packst dann kann Mann 
schnell Kondensatoren. Verwechseln wo sie hin sollten.

Beim Routen erst die Spannungsversorgung legen damit du nen schönen baum 
bekommst und analog Digital trennst und alles an einem Punkt 
zusammenführst dann den Rest.
 Gibt da ne Menge Anleitungen auch hier im Forum.

von Marc E. (mahwe)


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Anstatt Pfosten leisten gibt es auch die Möglichkeit mit anpress Nadeln 
ist auch sehr schön spart Platz.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Sicher, das ne 2450 sich mit dem Strom aufladen lässt und dem ESP das 
notwendige halbe Ampere gönnt?

von Michael B. (laberkopp)


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Simon schrieb:
> ich habe gerade meinen ersten Eagle Schaltplan erstellt.

Oje.

a) Eine CR2450 ist NICHT mit einem TP4056 ladbar, die explodiert.

Ausserdem würde der Strom für den ESP nicht lange reichen.

b) Bist du sicher, einen MPU6050 einlöten zu wollen ?

Der ist eigentlich unlötbar für Hobbyisten.

Der MPU6050 läuft mit 2.375V-3.46V, der ESP32 von 2.3 bis 3.6V, der 
TP4056 liefert 4.2V. Das macht BUMM.

Unbenutzte Eingänge muss man an ein Potential (GND oder VCC) legen.

Ohne Bauteilwerte kann man nichts kontrollieren.

von Harald (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Eine CR2450 ist NICHT mit einem TP4056 ladbar, die explodiert.

Die 2450 geht an „VCC“, der 4056 Ausgang an BAT. Wird also nicht 
geladen... Pufferbatterie oder so?
Sehr merkwürdig, bitte erklären.

von Sieben (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Unbenutzte Eingänge muss man an ein Potential (GND oder VCC) legen

Muss oder sollte? Könnte es aus energiespargründen sinnvoll sein die 
Pins floaten zu lassen?

von Harald (Gast)


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Ah, 2450 gibt es als Li-Ion. Schön, dass man das alles selber googeln 
kann (und muss)

von Harald (Gast)


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Zwischen die Batterie und der restlichen Schaltung muss irgendwie ein 
LDO, der auf 3.3V begrenzt. Dazu ein UVLO, der die Batterie schützt. Man 
könnte einen MCP1804 mit Shutdown-Eingang und einen TPS3701 kombinieren. 
Erste Idee, noch verbesserungsfähig denke ich.
Schaltreglerkonzept ist vermutlich nicht nötig, Wirkungsgradvorteil nur 
marginal.

von Wolfgang (Gast)


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Sieben schrieb:
> Muss oder sollte? Könnte es aus energiespargründen sinnvoll sein die
> Pins floaten zu lassen?

Hinter einem Eingang von einem Digitalbaustein befindet sich gewöhnlich 
ein Kondensator (*) und evtl. noch Schutzdioden Richtung Gnd bzw. VCC. 
Was sollte deiner Meinung nach das Floaten für einen Vorteil bringen, 
außer dass sich der Eingang auf einem unerlaubten Pegel zwischen L und H 
halten kann, was dann zum Schwingen und entsprechend dynamisch erhöhtem 
Stromverbrauch führt.

(*) Gemeint ist die Kapazität zwischen (isoliertem) Gate und Kanal eines 
internen MOSFETs.

von Noti (Gast)


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Der Schaltplan hat Probleme, wesentlicher ist aber, dass dein Konzept 
nicht aufgeht (siehe Michael B / Harald). Kaufe die Bausteine als Module 
und bring sie zum Laufen, das birgt weniger finanzielles Risiko. Wenns 
läuft, dann ab auf die eigene Platine...

Das BAT der Lithium-BATTERIE hängt in der Luft, ich sehe sonst nur BAT+

MPU6050 VLOGIC / Pin 8 wird nur gestützt, die Spannung fehlt (Datenblatt 
p39).
AD0 floatet: auf GND oder VLOGIC ziehen.
Pin25, exposed Pad: nicht GND nennen - soll nicht verbunden werden!
Datenblatt p43: "The exposed die pad is not required
for heat sinking, and should not be soldered to the PCB. Failure to 
adhere to this rule can induce
performance changes"

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Simon schrieb:
> Ein ESP32
Die Vdd und GND Anschlüsse sind nicht optional beliebig frei 
beschaltbar, sondern müssen an die passende Versorgung angeschlossen 
werden. zumindest müssen dort bei Verwendung der internen 
Spannungsregler noch Blockkondensatoren angeschlossen werden.

Simon schrieb:
> Ich würde mich freuen, von euch einige Tips zu bekommen.
Sieh dir die Doku zu deinen Bausteinen an:
http://esp32.net/
Besonders 
https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_hardware_design_guidelines_en.pdf
Und dort besonders das Bild 1 und den Abschnitt 2.1.1 Power Supply

Nicht vergessen: auch die anderen Kapitel musst du beachten.

Und es schadet auch nicht, einfach mal zu schauen und zu verstehen, wie 
und warum andere das gemacht haben. Das darf man, es ist nicht wie 
Abspicken in der Schule, man wird nicht dafür bestraft.

Noti schrieb:
> Das BAT der Lithium-BATTERIE hängt in der Luft, ich sehe sonst nur BAT+
Stichwort dazu: einfach zwischendurch immer wieder einen DRC ausführen.

Simon schrieb:
> 1. Wie richte ich sinnvollerweise eine Programmierschnittstelle ein?
Mach bei den Prototypen eine Pfostenleiste drauf oder einen kleinen 
Stecker wie den JST B6B ZR. Gerade bei Prototypen ist es schön, wenn man 
den Programmieradapter einfach sicher eingesteckt lassen kann. Wenn du 
dann die 10000er Serie auflegst, kannst du immer noch ein besseres 
Layout machen und mit Federkontakten programmieren.

> 2. Gibt es Möglichkeiten, ein fertiges Boardlayout anzufertigen, ohne
> gleich viel Geld für einen Bestücker auszugeben?
Nimm Bauteile, die du selber verarbeiten kannst.

> 4. Auf die Dimensionierung von Widerständen/Kondensatoren habe ich
> bewusst vorerst verzichtet. Kann man meiner Meinung nach am Ende machen.
> Teilt ihr diese Vorgehensweise?
Nein, absulot nicht.

> ich habe gerade meinen ersten Eagle Schaltplan erstellt.
Du solltest mit einfacheren Designs anfangen. Weil es irgendwas an jeder 
Ecke für kleines Geld gibt, bedeutet nicht, dass das auch einfach zu 
bauen ist.

von Simon (Gast)


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Guten Abend zusammen,

danke für eure ausführliche Hilfe. Ich habe versucht, fast alle 
Verbesserungsvorschläge umzusetzen (zumindest, soweit es mir möglich 
war). Einen aktualisierten Schaltplan stelle ich im Anhang zur 
Verfügung. Zu einigen Punkten habe ich Rückfragen. Diese finden sich 
unter den jeweiligen Kommentaren.

Vielen Dank im Voraus für eure Untersützung!!

Marc E. schrieb:
> ESP 32 Eingang vdd ist da nicht noch ein zweiter Spannungs-Eingang
> Eventuell nen zweiten Stütz- Kondensator  10und 100
> C3.

hab ich gemacht.

Marc E. schrieb:
> Vorgehensweise Bauteil Werte und direkt Bestellnummer beim
> Lieblingsversender auf jeden Fall eintragen noch vor dem Routen.

ich habe nun alle mir jetzt bekannten Bauteile dimensioniert. Ein paar 
fehlen mir zum jetzigen Zeitpunkt noch.

Harald schrieb:
> Simon schrieb:
>>
>> Zusätzlich habe ich folgende Fragen:
>>
>> 1. Wie richte ich sinnvollerweise eine Programmierschnittstelle ein?
>> Macht es sinn, den CP2102 mit auf´s Board zu holen (da die USB
>> Schnittstelle ja sowieso vorhanden ist)?
>
> Sehe doch eine 6pol. Pfostenleiste vor, da gibt es vom Chinesen so einen
> Quasi-Standard mit GND, RXD, TXD, DTR, 5V
> CP2102 ist ja nicht ganz so trivial für Handbestückung, sehe doch einen
> CH340C (C=ohne Quarz) vor, der ist SO16 und sehr einfach lötbar
>

Für Prototypen ist eine Pfostenleiste eine gute Idee, danke dafür. 
Allerdings muss die Platine am Ende so klein wie möglich sein (wie immer 
:-) ). Gibt es da komfortablere Lösungen als eine "dicke" Pfostenleiste?

Den CP2102 würde ich eher wählen als den "CH340C", da

a) bereits auf den von mir bestellten ESP WROOM´s dev Boards vorhanden 
und dort gut funktioniert
b) kleine Abmaße

>>
>> 2. Gibt es Möglichkeiten, ein fertiges Boardlayout anzufertigen, ohne
>> gleich viel Geld für einen Bestücker auszugeben? Ich könnte mir gut
>> vorstellen, dass am Ende eh noch Dinge verbessert werden können. Und ich
>> möchte ja nicht für jeden "Versuch" 500€ (nach meiner Recherche kommt
>> man sehr schnell auf diesen Betrag, auch bei sehr wenigen Platinen,
>> aufgrund von einmaliger Einrichtung etc.) bei einem Bestücker latzen.
>>
> Platinen gibt es ab 2€ für 10Stk plus Versand
> jlcpcb.com
> Pcbway.com
> Usw.
>

Danke für die Links. Die Bestückung müsste ich hier allerdings selbst 
übernehmen. Und das wird bei Bauteilen im QFN48 Gehäuse schwierig.

Es macht ja wenig Sinn, "lötbare" IC´s zu kaufen, um dann später auf 
andere Gehäuseformen (die kleinst verfügbaren Gehäuseformen) 
umzuswitchen, oder? Oder ist das normal?

>> 3. Gibt es in Eagle ein Funktion, die den Schaltplan automatisch
>> "bestmöglich" anordnet? Also keine Freiräume/unnötige Linien, etc...
>
> Dann könnte nur zur Katastrophe führen. Manuell geht schnell, was soll
> man da automatisieren.

OK

>>
>> 4. Auf die Dimensionierung von Widerständen/Kondensatoren habe ich
>> bewusst vorerst verzichtet. Kann man meiner Meinung nach am Ende machen.
>> Teilt ihr diese Vorgehensweise?
>>
>
> Nein, für Einzelfälle okay, das meiste wird man sofort festlegen können.
> Für andere Personen besser lesbar. Z.B. hier in diesem Forum.

weitestgehend erledigt.

Marc E. schrieb:
> die best mögliche Anordnung macht dein Gehirn leider heute immer
> noch
> selbst.
> Im Schaltplan immer alles als Gruppen anordnen damit man es immer leicht
> im Board wiederfindest kannst du dir nenn system überlegen.
> Z.b. Ic hat die Nummer IC_3 dann heißt der Stütz Kondensator
> C_vdd_3_IC_3.
> Hat folgenden Grund wenn du alles aufs Board packst dann kann Mann
> schnell Kondensatoren. Verwechseln wo sie hin sollten.
>
> Beim Routen erst die Spannungsversorgung legen damit du nen schönen baum
> bekommst und analog Digital trennst und alles an einem Punkt
> zusammenführst dann den Rest.
>  Gibt da ne Menge Anleitungen auch hier im Forum.

Danke für die Hinweise!

Marc E. schrieb:
> Anstatt Pfosten leisten gibt es auch die Möglichkeit mit anpress
> Nadeln
> ist auch sehr schön spart Platz.

Hättest du einen Link zu einem Beispiel?

Jens M. schrieb:
> Sicher, das ne 2450 sich mit dem Strom aufladen lässt und dem ESP
> das
> notwendige halbe Ampere gönnt?

Leider wüsste ich nichts, was dagegen spricht. Hast du eine Idee?

Michael B. schrieb:
> Simon schrieb:
>> ich habe gerade meinen ersten Eagle Schaltplan erstellt.
>
> Oje.
>
> a) Eine CR2450 ist NICHT mit einem TP4056 ladbar, die explodiert.
>
> Ausserdem würde der Strom für den ESP nicht lange reichen.

Stimmt. Eigentlich wollte ich auch eine LIR2450 verwenden, keine 
CR...Tippfehler :-)

>
> b) Bist du sicher, einen MPU6050 einlöten zu wollen ?
>
> Der ist eigentlich unlötbar für Hobbyisten.

Ja. Ich benötige diesen Sensor. Am Ende sollte die Bestückung natürlich 
über einen maschinellen Bestücker ablaufen. Daher sehe ich hier kein 
Problem.

>
> Der MPU6050 läuft mit 2.375V-3.46V, der ESP32 von 2.3 bis 3.6V, der
> TP4056 liefert 4.2V. Das macht BUMM.

Okay, somit würde ja die "LIR2450" ebenfalls entfallen (da 3,6V).Ich 
würde daher auf eine 3V oder 3,3V Knopfzelle ausweichen. Hättest du 
hierfür einen Vorschlag?

Es sollte allerdings eine Knopfzelle sein, da klein.

>
> Unbenutzte Eingänge muss man an ein Potential (GND oder VCC) legen.
>

Wo steht das? Viele dev Boards, darunter auch das von mir verwendete mit 
dem MPU6050 (https://www.robotics.org.za/GY-521, s. unten) lassen in 
sämtlichen Schemata ebenfalls die nicht genutzen Pin´s offen.


> Ohne Bauteilwerte kann man nichts kontrollieren.

hab ich größtenteils nachgetragen.

Sieben schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Unbenutzte Eingänge muss man an ein Potential (GND oder VCC) legen
>
> Muss oder sollte? Könnte es aus energiespargründen sinnvoll sein die
> Pins floaten zu lassen?


würde mich ebenfalls interessieren.

Harald schrieb:
> Zwischen die Batterie und der restlichen Schaltung muss irgendwie
> ein
> LDO, der auf 3.3V begrenzt. Dazu ein UVLO, der die Batterie schützt. Man
> könnte einen MCP1804 mit Shutdown-Eingang und einen TPS3701 kombinieren.
> Erste Idee, noch verbesserungsfähig denke ich.
> Schaltreglerkonzept ist vermutlich nicht nötig, Wirkungsgradvorteil nur
> marginal.

Da in einem vorherigen Post der Hineis kam, dass sowieso kein Bauteil 
mehr als 3,3V benötigt, würde ich auch gerne die Spannungsversorgung 
entsprechend anpassen. Also die 3,6V Knopfzelle tauschen gegen eine 3V 
oder 3,3V. dann hätte sich das mit dem LDO erledigt.

Gibt es einen UVLO bereits in Kombination mit einer Knopfzelle (link)?

Noti schrieb:
> Der Schaltplan hat Probleme, wesentlicher ist aber, dass dein
> Konzept
> nicht aufgeht (siehe Michael B / Harald). Kaufe die Bausteine als Module
> und bring sie zum Laufen, das birgt weniger finanzielles Risiko. Wenns
> läuft, dann ab auf die eigene Platine...

Ich habe derzeit auf einem Steckbrett die Kombination ESP32 WROOM dev 
Boatd + GY-521. Die Spannungsversorgung läuft über micro USB.

Da dieser Aufbau funktioniert, dachte ich als nächstes darann, alles auf 
eine Platine zu setzen :-)

>
> Das BAT der Lithium-BATTERIE hängt in der Luft, ich sehe sonst nur BAT+

"BAT" abgeändert in "BAT+"
>
> MPU6050 VLOGIC / Pin 8 wird nur gestützt, die Spannung fehlt (Datenblatt
> p39).

angepasst.

> AD0 floatet: auf GND oder VLOGIC ziehen.

angepasst.

> Pin25, exposed Pad: nicht GND nennen - soll nicht verbunden werden!
> Datenblatt p43: "The exposed die pad is not required
> for heat sinking, and should not be soldered to the PCB. Failure to
> adhere to this rule can induce
> performance changes"

Die Bezeichnung war leider in der library so vorgegeben. Ich werde 
diesen Pin also einfach offen lassen.

Lothar M. schrieb:
> Simon schrieb:
>> Ein ESP32
> Die Vdd und GND Anschlüsse sind nicht optional beliebig frei
> beschaltbar, sondern müssen an die passende Versorgung angeschlossen
> werden. zumindest müssen dort bei Verwendung der internen
> Spannungsregler noch Blockkondensatoren angeschlossen werden.

Wäre eine 3V oder 3,3V Knopfzelle mit den davor geschalteten 
Kondensatoren (s. Schaltplan V2) als Versorgung denkbar?

> Noti schrieb:
>> Das BAT der Lithium-BATTERIE hängt in der Luft, ich sehe sonst nur BAT+
> Stichwort dazu: einfach zwischendurch immer wieder einen DRC ausführen.
>
> Simon schrieb:
>> 1. Wie richte ich sinnvollerweise eine Programmierschnittstelle ein?
> Mach bei den Prototypen eine Pfostenleiste drauf oder einen kleinen
> Stecker wie den JST B6B ZR. Gerade bei Prototypen ist es schön, wenn man
> den Programmieradapter einfach sicher eingesteckt lassen kann. Wenn du
> dann die 10000er Serie auflegst, kannst du immer noch ein besseres
> Layout machen und mit Federkontakten programmieren.

Danke für die Hinweise! Was mich noch vor ein Rätsel stellt ist, wie ich 
einen günstigen Prototypen hinbekomme, da ich Bauteile wie z.B. den 
MPU6050 habe, die laut vorherigem Post quasi unlötbar für einen 
Hobbyelektroniker sind... :-(
>
>> 2. Gibt es Möglichkeiten, ein fertiges Boardlayout anzufertigen, ohne
>> gleich viel Geld für einen Bestücker auszugeben?
> Nimm Bauteile, die du selber verarbeiten kannst.

s. oben

Gibt es eigentlich alle Bauteile
>
>> 4. Auf die Dimensionierung von Widerständen/Kondensatoren habe ich
>> bewusst vorerst verzichtet. Kann man meiner Meinung nach am Ende machen.
>> Teilt ihr diese Vorgehensweise?
> Nein, absulot nicht.

hab ich angepasst.

von Noti (Gast)


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Falscher Schaltplan? Ich sehe keine Verbesserung...

Wenn es der MPU6050 sein muss: wenn du die Pads länger machst als im 
Datenblatt empfohlen, dann ist QFN gut von Hand lötbar.

von Harald (Gast)


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MPU6050 kann man gut löten, wenn man mit Paste und Heißluft arbeitet.

Materialien:
Reichelt Edsyn CR44 (ja, verbleit, nicht die bleifreie nehmen (ja, 
wirklich meine Meinung))

Heißluftstation für 30€: 
Ebay-Artikel Nr. 281977640750


Möglichkeit 1: dünne Wurst über alle Pins ziehen, IC reinmatschen. 
Überschüssige Paste zieht sich automatisch zusammen. Notfalls mit 
Standard-Lötkolben und Entlötlitze nacharbeiten. Schmucklupe hilfreich.

Möglichkeit 2: Platine im Nutzen bestellen, damit man etwas 
Auflagefläche hat. Stencil zusammen mit Platine mitbestellen. Wenige 
Euros. Dünnen Edelstahl Rakel aus dem Baumarkt besorgen. Stencil über 
Platine ausrichten und fixieren. Lotpaste s.o. an einer Seite des 
Stencils (grob ohne Dosiernadel) auftragen und mit Rakel langsam 
rüberziehen. Kontrollieren, ggf. wiederholen in Gegenrichtung. Stencil 
runter, Bauteile drauf, Heißluft.

von Harald (Gast)


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Möglichkeit 3:
https://www.pcbway.com/pcb-assembly.html
Nur die SMD-Arbeiten durchführen lassen, ist nicht teuer. Schon mehrere 
Male gemacht. Qualität war immer gut. Vorgehensweise: Online kalkulieren 
(Online-Kalkulator oft falsch, meist sinkt der Preis noch). 
Bauteileliste + Pick&Place hochladen. Turnkey=PCBWAY beschafft die Teile 
(Mouser, Farnell, Standard-Bauteile haben die selber zum Spottpreis). 
Angebot+Fragen abwarten, bestellen.

von Harald (Gast)


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P.S. Bis dahin ist es allerdings noch ein langer Weg. Erstmal die 
Schaltung in Ordnung bringen.

von Harald (Gast)


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Simon schrieb:
> Allerdings muss die Platine am Ende so klein wie möglich sein (wie immer
> :-) ). Gibt es da komfortablere Lösungen als eine "dicke" Pfostenleiste?

JST GH, selber konfektionieren macht allerdings weniger Spaß, deshalb 
giBut es bei Aliexpress Höndler, die das fertig anbieten. Wenn du die 
nett fragst, machen die Dir auch bei wenigen 10 Stück auch 
Sonderanfertigungen in Sachen Länge und Gegenstecker. Ein Beispiel: 1 
Seite 6pol. JST GH 1.25mm, andere Seite JST XH, der hat dann 2.5mm 
Raster und passt somit per JST PCB Gegenstecker an die China USB-Serial 
Wandler. Alles für wenige Euros.

von Gestern (Gast)


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Simon schrieb:
> ich habe gerade meinen ersten Eagle Schaltplan erstellt.

Nimm KiCad! Damit gehts!

von Harald (Gast)


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Gestern schrieb:
> Nimm KiCad! Damit gehts!

Oh ja, das wir da nicht gleich drauf gekommen sind... damit werden ja 
alle Probleme vollautomatisch gelöst. Toll.

von Simon (Gast)


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Hallo zusammen,

danke für die zahlreichen Antworten.

Ich benötige jetzt ein paar Tage, um euren Input umzusetzen. Ich melde 
mich dann wieder hier, wenn ich eine neue Version meiner Schaltung habe.

Freundliche Grüße und ein schönes Wochenende.

Simon

von Alex (Gast)


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Hi,

ich sehe noch einen ganz großen Bug: Du hast den ESP32 D0WDQ6 im 
Schaltplan drin. Das ist der reine ESP32 IC. Was du vermutlich 
eigentlich willst, ist ein ESP32-WROOM, also das ganze Modul mit Flash, 
Quarz, Antenne, etc.

Viele Grüße
Alex

von Simon (Gast)


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Guten Abend zusammen,

ich habe nun einige Änderungen in meine Schaltung eingepflegt und bitte 
nochmal um eure Durchsicht.

Folgendes habe ich gemacht:

1.:

Alex schrieb:
> ich sehe noch einen ganz großen Bug: Du hast den ESP32 D0WDQ6 im
> Schaltplan drin. Das ist der reine ESP32 IC. Was du vermutlich
> eigentlich willst, ist ein ESP32-WROOM, also das ganze Modul mit Flash,
> Quarz, Antenne, etc.

ersetzt, danke!

2.:
Die Knopfzelle durch einen LiPo Akku ersetzt. Dieser verügt über eine 
bereits integrierte Schutzschaltung.
https://www.aliexpress.com/item/32887556758.html

->Thema UVLO damit (hoffentlich) erledigt.

3.:
Als LDO einen MCP1703 eingepflegt (VOut 3V3). Ich habe diesen LDO 
genommen, da der Ruhestrom mit <5uA super niedrig ist. Wahrscheinlich 
wäre auch ein anderer LDO möglich gewesen...

4.:
Um den ESP über USB programmieren zu können, habe ich den CH340 
(USB->UART) mit in die Schaltung integriert.


Ich würde mich sehr freuen, nochmal eine Rückmeldung von euch zu 
erhalten.

Weiterhin ist mir eine Sache nicht ganz klar. In vorherigen Posts wurde 
davon gesprochen, die nicht belegten Pin´s auf Ground/VCC zu legen. Soll 
ich nun alle Pin´s auf GROUND oder VCC legen? Woher habe ich die 
Information, welchen Pin ich wie beschalte oder offen lasse? Und wo 
steht es, dass man das so machen soll?

Danke und freundliche Grüße

Simon

von Simon (Gast)


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Push

von Harald (Gast)


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Die integrierte Schutzschaltung in solchen Akkus ist darauf ausgelegt, 
den Akku vor groben Missbrauch zu schützen. Es wird oft bei 2.7V 
abgeschaltet, vielleicht etwas spät aber besser als nichts. Also gerade 
so okay. Kann der ESP vernünftig AD wandeln? Dann könnte man die 
Akkuspannung messen und bei z.B. 3.3V abschalten (Sleep ESP + MPU)
CH340: welcher CH340? Ist es die Version ohne Quarz? Willst du den immer 
drauf haben? Was ist mit dem Vorschlag JST GH?

Ansonsten könnte es so gehen.

von Simon (Gast)


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Hallo Harald,

danke für die tatkräftige Unterstützung.

Harald schrieb:
> Die integrierte Schutzschaltung in solchen Akkus ist darauf ausgelegt,
> den Akku vor groben Missbrauch zu schützen. Es wird oft bei 2.7V
> abgeschaltet, vielleicht etwas spät aber besser als nichts. Also gerade
> so okay. Kann der ESP vernünftig AD wandeln? Dann könnte man die
> Akkuspannung messen und bei z.B. 3.3V abschalten (Sleep ESP + MPU)

Was meinst du mit "vernünftig"? Der ESP kann analoge Signale in einer 
Auflösung von bis zu 12 Bit einlesen. Für den Verwendungszweck 
Akkuspannung messen völlig ausreichend, oder?

> CH340: welcher CH340? Ist es die Version ohne Quarz?

Dieser:
Ebay-Artikel Nr. 282260361291

Komischerweise findet man im Netz nur den CH340G (es steht allerdings 
meistens dabei, dass dieser kompatibel ist zum CH340C).

>Willst du den immer drauf haben?
>Was ist mit dem Vorschlag JST GH?

Wenn ich auf den Chip verzichten könnte, würde ich das sehr gerne auch 
tun. Ich verstehe allerdings nicht, wie ich den ESP sonst flashen kann.

Für mich kommen zwei Möglichkeiten in Betracht:

1. USB + CH340C/G

2. JST GH

Da der USB Adapter sowieso auf das Board muss, was spricht dann gegen 
die Möglichkeit des Flashens über den CH340? Bei Möglichkeit 2 hätte ich 
anstelle dessen einen Stecker auf dem Board (welcher doch bestimmt nicht 
kleiner ist als der CH340 Chip). Welchen Vorteil hätte JST GH also?

> Ansonsten könnte es so gehen.

Juchu :-)

von Harald (Gast)


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Simon schrieb:
> Hallo Harald,
>
> danke für die tatkräftige Unterstützung.
>
> Harald schrieb:
>> Die integrierte Schutzschaltung in solchen Akkus ist darauf ausgelegt,
>> den Akku vor groben Missbrauch zu schützen. Es wird oft bei 2.7V
>> abgeschaltet, vielleicht etwas spät aber besser als nichts. Also gerade
>> so okay. Kann der ESP vernünftig AD wandeln? Dann könnte man die
>> Akkuspannung messen und bei z.B. 3.3V abschalten (Sleep ESP + MPU)
>
> Was meinst du mit "vernünftig"? Der ESP kann analoge Signale in einer
> Auflösung von bis zu 12 Bit einlesen. Für den Verwendungszweck
> Akkuspannung messen völlig ausreichend, oder?

12bit grundsätzlich mehr als ausreichend, klar! Allerdings habe ich im 
Hinterkopf, dass man den ADC des ESP ziemlich vergessen kann. Wie 
gesagt, reines Hörensagen. Google das mal, oder vlt. meldet sich hier 
noch jemand dazu.
>
>> CH340: welcher CH340? Ist es die Version ohne Quarz?
>
> Dieser:
> Ebay-Artikel Nr. 282260361291

Also das ist dann der G, richtig? Die ebay Auktion ist im Text 
inkonsequent, aber nun ja, soll wohl passen. Der "E" wäre deutlich 
kleiner. Ganz nebenbei ist der ebay Preis ein Wucherpreis. Dafür ist der 
vermutlich schneller da. Ansonsten bei Aliexpress bestellen. Das Schöne 
daran ist: Vom CH340 gibt es keinen Clone, der ist schon von Haus aus so 
günstig das Kopieren nicht(kaum) lohnt.


>
> Komischerweise findet man im Netz nur den CH340G (es steht allerdings
> meistens dabei, dass dieser kompatibel ist zum CH340C).

Kompatibel klar. Der eine braucht einen Quarz(C), der andere nicht (G).


>
>>Willst du den immer drauf haben?
>>Was ist mit dem Vorschlag JST GH?
>
> Wenn ich auf den Chip verzichten könnte, würde ich das sehr gerne auch
> tun. Ich verstehe allerdings nicht, wie ich den ESP sonst flashen kann.
>
> Für mich kommen zwei Möglichkeiten in Betracht:
>
> 1. USB + CH340C/G
>
> 2. JST GH

Muss nicht JST GH sein, war nur ein Vorschlag von hundert anderen 
Möglichkeiten. Vermutlich nimmt der JST GH genau soviel Platz weg wie 
ein Steckverbinder. Von daher egal, der Chip-on-Board ist natürlich 
komfortabel, da kann man nichts verlegen. CP2102 oder was von FTDI geht 
natürlich auch, ist allerdings teurer.

>
> Da der USB Adapter sowieso auf das Board muss, was spricht dann gegen
> die Möglichkeit des Flashens über den CH340? Bei Möglichkeit 2 hätte ich
> anstelle dessen einen Stecker auf dem Board (welcher doch bestimmt nicht
> kleiner ist als der CH340 Chip). Welchen Vorteil hätte JST GH also?
>
>> Ansonsten könnte es so gehen.
>
> Juchu :-)

Ich habe allerdings die Minimalbeschaltung WROOM und MPU nicht geprüft, 
das müsstest Du schon selber machen.
Fang mal mit dem Layout an, dann sehen wir weiter.

von Harald (Gast)


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hmmm, ich glaube in der ebay Auktion bekommst Du den "C", also nicht so 
doll, da brauchst du dann noch den Quarz...
Vielleicht hast Du auch Platz für eine primitive 6pol. Pinreihe RM2.54, 
dann geht doch der hier als Adapter:
Ebay-Artikel Nr. 153404596570

von Harald (Gast)


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Oder den einzelnen Chip von Ali:
https://de.aliexpress.com/item/33025474866.html

von Harald (Gast)


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Harald schrieb:
> Vermutlich nimmt der JST GH genau soviel Platz weg wie
> ein Steckverbinder.

Wollte schreiben: Vermutlich nimmt der JST GH genau soviel Platz weg wie 
das IC selbst.

von Alex (Gast)


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Hi,

wenn du den CH340 drauf machst, dann solltest du aber auch DTR und RTS 
verdrahten (mit "verkreuzten" NPN Transitoren an EN und GPIO0, bei bitte 
nicht den Kondensator am EN Pin vergessen).

Hier wäre auch zu überlegen, ob die Spannungsversorung vom CH340 nicht 
auch deaktivierst, wenn kein USB verfügbar ist, spart dir Strom im Falle 
der Batterieversorgung.

Der LDO ist ziemlich knapp bemessen, das Datenblatt vom ESP32 fordert 
eigentlich eine Versorgung, welche mind. 500mA liefern kann, spätestens 
beim Senden per WLAN werden dir die 250mA nicht ausreichen.

Am ESP32 und am MPU6050 hast du nicht alle GND Pins verbunden (Beim 
ESP32 muss die Fläche auf der Unterseite nicht zwingend verbunden 
werden, wohl aber Pin 15 und 38.

Dem CH340 fehlen die Abblockkondensatoren.

Viele Grüße
Alex

von Fusor (Gast)


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Sicherung vor dem LiPo Charger und nach der Batterie nicht vergessen. 
Polyfuse

von H. (Gast)


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Fusor schrieb:
> Sicherung vor dem LiPo Charger und nach der Batterie nicht
> vergessen.
> Polyfuse

Hm, das Pack hat ja bereits eine Protection mit drin. Muss meiner 
Meinnung nach nicht unbedingt sein.

von H. (Gast)


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Alex schrieb:
> Hier wäre auch zu überlegen, ob die Spannungsversorung vom CH340 nicht
> auch deaktivierst, wenn kein USB verfügbar ist, spart dir Strom im Falle
> der Batterieversorgung.

Er kann ja den Chip ganz klassisch von der US-Buchse versorgen, die 
Pegel sind ja trotzdem 3.3V. Ich weiß allerding nicht, wie es dann mit 
der parasitären Versorgung aussieht, da die Datenpins angeschlossen 
bleiben. Bestenfalls Widerstände in RX/TX einbringen. Oder eben doch die 
Pfostenleiste und externer CH340 o.ä.

von Simon (Gast)


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Hallo zusammen,

danke für eure Antworten! Ich benötige 1-2 Tage, um eure Vorschläge 
umzusetzen. Ich melde mich die Tage wieder mit einem neuen Layout. 
Vielen Dank bis hierhin an alle.

von Simon (Gast)


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Guten Tag zusammen,

hier bin ich wieder. Anbei mein neuer Schaltplan, mit folgenden 
Verbesserungen:

- CH340E statt CH340G, da deutlich kleiner
- Abblockkondensatoren vor den CH340E
- Versorgung des CH340E durch USB, um unnötigen Stromverbrauch des Akkus 
zu verhindern.
- Pin 15 und 38 am ESP mit Ground verbunden

Harald schrieb:
> 12bit grundsätzlich mehr als ausreichend, klar! Allerdings habe ich im
> Hinterkopf, dass man den ADC des ESP ziemlich vergessen kann. Wie
> gesagt, reines Hörensagen. Google das mal, oder vlt. meldet sich hier
> noch jemand dazu.

Nach meiner Recherche ist die Kennlinie des ADC wohl nicht ganz linear. 
Wäre in dem Maße (s. Beitrag "ESP32 AD-Wandler linearität") 
allerdings für mein Vorhaben völlig akzeptabel. Ich überlege noch, ob 
ich diese Form der Abschaltung wähle oder eben mich auf die bereits 
integrierte Schutzschaltung verlasse...

Harald schrieb:
> Der "E" wäre deutlich kleiner.

Daher habe ich diesen nun auch bestellt. Zusätzlich habe ich ein paar 
CP2102 bestellt. Ich bin mal gespannt, ob ich es hinbekomme den ganzen 
Krempel zu löten :-) Werde mir wohl die von dir vorgeschlagene 
Heißluftstation zulegen, und dann ausprobieren :-)

Harald schrieb:
> Vielleicht hast Du auch Platz für eine primitive 6pol. Pinreihe RM2.54,
> dann geht doch der hier als Adapter:
> Ebay-Artikel Nr. 153404596570

Da finde ich allerdings den CH340 als einzelnen Chip deutlich 
komfortabler. Trotzdem danke für den Link.

Harald schrieb:
> Oder den einzelnen Chip von Ali:
> https://de.aliexpress.com/item/33025474866.html


bestellt!

Harald schrieb:
> Wollte schreiben: Vermutlich nimmt der JST GH genau soviel Platz weg wie
> das IC selbst.

genau das denke ich mir auch. Ich werde den Chip wohl daher direkt auf 
dem Board versehen.

Alex schrieb:
> wenn du den CH340 drauf machst, dann solltest du aber auch DTR und RTS
> verdrahten (mit "verkreuzten" NPN Transitoren an EN und GPIO0, bei bitte
> nicht den Kondensator am EN Pin vergessen).

Der CH340E hat keinen DTR, sondern lediglich einen RTS und CTS. Wie 
würde ich diesen verdrahten? Muss ich das überhaupt? Gemäß nachfolgendem 
USB -> UART Wandler bleiben beide Anschlüsse frei.

https://image.easyeda.com/components/324456557ee740fc97dcc088d49065f2.png

Für den ESP32 gilt wohl folgendes (http://esp32-server.de/schaltplan/):
DTR „1“ und RTS „0“ erzeugen Reset
DTR „0“ und RTS „1“ wechseln in Programmiermodus

Ich bin daher gerade unsicher, ob ich den CH340E überhaupt verwenden 
kann (da kein DTR Pin).

Der CH340E unterscheidet sich hier wohl leicht zum CH340G. Ich habe den 
IC jetzt mal mit in´s Layout geholt, ohne diese beiden Anschlüsse zu 
verdrahten. Ich würde mich freuen, hier nochmal von dir zu hören.

Alex schrieb:
> Hier wäre auch zu überlegen, ob die Spannungsversorung vom CH340 nicht
> auch deaktivierst, wenn kein USB verfügbar ist, spart dir Strom im Falle
> der Batterieversorgung.

Hier finde ich den Vorschlag von "H" gut, die Versorgung direkt am USB 
abzugreifen. Der CH340E benötigt jedoch wenn ich das richtig sehe die 
3V3, somit noch ein Spannungsteiler davor.

Alex schrieb:
> Der LDO ist ziemlich knapp bemessen, das Datenblatt vom ESP32 fordert
> eigentlich eine Versorgung, welche mind. 500mA liefern kann, spätestens
> beim Senden per WLAN werden dir die 250mA nicht ausreichen.

Es ist nur ein Bluetooth Low Energy Transfer geplant. In dieser Hinsicht 
völlig ausreichend. Ich gehe von einem Imax < 50mA aus (MPU6050 < 5mA + 
BLE < 30mA).

Alex schrieb:
> Am ESP32 und am MPU6050 hast du nicht alle GND Pins verbunden (Beim
> ESP32 muss die Fläche auf der Unterseite nicht zwingend verbunden
> werden, wohl aber Pin 15 und 38.

vielen Dank, die habe ich übersehen!

Alex schrieb:
> Dem CH340 fehlen die Abblockkondensatoren.

danke, verbessert!



Ich würde mich weiterhin sehr über eure Rückmeldiungen freuen. Wenn 
keine allzu gravierenden Themen mehr offen sind, würde ich als nächstes 
das Boardlayout in Angriff nehmen.

Grüße

Simon

von Harald (Gast)


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Öhm, was macht der Spannungsteiler vor dem CH340? Das funktioniert so 
nicht.

von Alex (Gast)


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Hi,

die Anbindung des CH340 über den Spannungsteiler macht keinen Sinn. Ich 
dachte bei meinem Kommentar mit dem Abschalten eher an eine Lösung, bei 
welcher man den CH340 mit einem kleinen n-Kanal-(Logic)Mosfet wie z.B. 
dem IRLML6402 an den LDO hängt und dann per VUSB schaltet.

Der CH340E ist in meinen Augen komplett ungeeignet für deine Schaltung. 
Damit das Tooling vom ESP funktioniert brauchst du zwingend DTR und RTS. 
CTS wirst du auch mit Hacks nicht nutzen können, weil das (bezogen auf 
den CH340) ein Eingang und kein Ausgang ist. Alternativ dazu könntest du 
natürlich zwei Taster einplanen, dann musst du in den richtigen Momenten 
drücken, aber zumindest bei der Entwicklung macht das nur begrenzt Spaß. 
Daher würde ich da auf jeden Fall die Lösung mit DTR/RTS vorziehen.
Den CP2102 mit der Hand zu löten, sehe ich als schwierig an, der hat 
einen Pitch von 0.5mm und keine Beinchen.

Viele Grüße
Alex

von Simon (Gast)


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Guten Abend zusammen,

anbei eine neue Schaltplanversion.

- CH340E durch CH340G ersetzt.
- Spannungsversorgung direkt über USB 5V



Harald schrieb:
> Öhm, was macht der Spannungsteiler vor dem CH340? Das funktioniert so
> nicht.

Bitte schnell wieder vergessen.

Alex schrieb:
> die Anbindung des CH340 über den Spannungsteiler macht keinen Sinn. Ich
> dachte bei meinem Kommentar mit dem Abschalten eher an eine Lösung, bei
> welcher man den CH340 mit einem kleinen n-Kanal-(Logic)Mosfet wie z.B.
> dem IRLML6402 an den LDO hängt und dann per VUSB schaltet.

Ich habe den CH340G jetzt direkt an die 5V Versorgung des USB 
verdrahtet. Der CH340G verträgt diese 5V Spannung, und ist so ebenfalls 
lediglich bei USB Versorgung eingeschaltet. Müsste passen, oder?

Alex schrieb:
> Der CH340E ist in meinen Augen komplett ungeeignet für deine Schaltung.
> Damit das Tooling vom ESP funktioniert brauchst du zwingend DTR und RTS.

Ok, danke. Ich habe wieder auf den CH340G umgeplant :-)
Nachfolgend ist auch die verdrahtung mit den beiden Transistoren 
aufgeführt:
http://esp32-server.de/wp-content/uploads/ESP32_Schaltplan-1024x678.jpg

Nicht sicher bin ich jedoch, was die beiden Buttons betrifft. Müssen 
diese zwingend zum Schalten vorhanden sein? Ich möchte auf der Finalen 
Platine eigentlich keine solchen Schalter. Im Netz liest man, dass es 
z.T. Boards gibt, welche auf das Drücken der Buttons angewiesen sind um 
den Bootmodus anzustoßen, andere wiederum nicht.




Viele Grüße an euch beide.

Simon

von Simon (Gast)


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..

von Harald (Gast)


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Nicht die V3 des CH340 an 5V. Nur USB 5V an Pin16 VCC. V3 ist ein 
Ausgang des CH340, da werden 3.3V für die mögliche externe Schaltung zur 
Verfügung gestellt. Mach mal vorsichtshalber Längswiderstände in RX und 
TX. Und setze die Schaltung um, die Alex vorgeschlagen hat. Die 
Verschaltung der Transistoren kann man bestimmt googeln.

von Harald (Gast)


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P.S. Längswiderstände in RX TX wg. möglicher parasitärer Versorgung des 
CH340, wenn USB nicht gesteckt.

von Alex (Gast)


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Hi,

wenn du den CH340G verwendest, dann brauchst du auch einen 12 MHz Quarz 
(+ passende Kondensatoren). Oder du verwendest den Pingleichen CH340C, 
welcher den Quarz bereits eingebaut hat.

Mit deinem aktuellen Schaltplan killst du den ESP32 und möglicherweise 
killst du sogar deinen PC:
Der CH340 verträgt zwar 5V, aber dann hat er auch einen Signalpegel von 
5V und das grillt den ESP. Durch das Kurzschließen von VCC und V3 wird 
dann zusätzlich noch der Pegel auf USB auf 5V gehoben und das grillt dir 
dann u.U. den PC.

In deinem Fall muss also VCC und V3 beides auf 3.3V.

Die Taster brauchst du nicht zwingend, wenn du die Schaltung über 
DTR/RTS hast. Du brauchst halt mind. eine der beiden Sachen, sonst 
bekommst du den ESP nicht in den Flashmodus und kannst ihn nicht 
resetten.

Viele Grüße
Alex

von Simon (Gast)


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Guten Abend zusammen,

ich melde mich mal wieder mit ein paar Verbesserungen :-)

- CH340C wird nun, abhängig von VUSB mittels MOSFET versorgt
- DTR/RTS verschaltet mit gekreuzten Transistoren, um ein automatisches 
Flashen zu ermöglichen
-Längswiderstände in RX/TX

Könntet ihr euch den Schaltplan nochmal ansehen? Insbesondere Die 
Versorgung des CH340C.

Ich möchte dann bald mit dem Plationenlayout beginnen. Gibt es dazu 
grundlegende Tips? In welcher Reihenfolge zieht man die einzelnen 
Bauteile auf das Board? Nach welchem Schema? Ich wüsste gerade gar 
nicht, wo ich anfangen sollte. Da ich alles so klein wie möglich haben 
möchte, hoffe ich, dass es möglich ist, beidseitig zu layouten?! Spricht 
da was dagegen?

Danke euch!

von Alex (Gast)


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Hi,

mir ist unklar, was du dir bei der Einschaltschaltung für den CH340C 
gedacht hast, auf jeden Fall funktioniert das nicht. Möglicherweise habe 
ich dich mit dem IRLML6402 auf die falsche Fährte gelockt, korrekt muss 
es der IRLML2502 sein, der 6402 ist der zugehörige P-Channel, ich habe 
die im Eifer des Gefechts vertauscht.
Ich habe das mal Online simuliert mit deiner Schaltung und mit der, 
welche ich eigentlich im Kopf hatte: http:// tinyurl .com/vhrwh8z (Der 
1K Widerstand und die LED sind dabei der simulierte Verbraucher, in 
deinem Fall also der CH340C).

Dem EN Pin würde ich noch einen Pullup und einen Kondensator verpassen, 
so wie es im ESP-WROOM-32 Datenblatt und in den ESP Hardware Design 
Guide vorgegeben ist. Welche Werte du da konrekt brauchst, hängt etwas 
davon ab, wie schnell deine Spannungversorgung stabil ist, solange das 
nicht der Fall ist, sollte der Kondensator den EN Pin im Low State 
halten.

Viele Grüße
Alex

von H. (Gast)


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Simon schrieb:
> Ich möchte dann bald mit dem Plationenlayout beginnen. Gibt es dazu
> grundlegende Tips?

Schau Dir Tutorials an.

> In welcher Reihenfolge zieht man die einzelnen
> Bauteile auf das Board? Nach welchem Schema?

Sinnvoll gruppiert. Kein Autoplacement oder so ein Zeug verwenden.

> Ich wüsste gerade gar
> nicht, wo ich anfangen sollte. Da ich alles so klein wie möglich haben
> möchte, hoffe ich, dass es möglich ist, beidseitig zu layouten?!

Fange nicht beim ersten Projekt beidseitig an.

> Spricht da was dagegen?

Ja, keine Erfahrung.

Benutze keinen Autorouter, da kommt (ohne Erfahrung) nur Blödsinn raus.

von Simon (Gast)


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Hallo zusammen,

danke für eure Hinweise! Ich habe den Schaltplan nochmal überarbeitet.

- Einschaltbedingung des CH340 nun abhängig von VUSB gemäß dem Vorschlag 
von Alex (Simulation, danke dafür)


Alex schrieb:
> mir ist unklar, was du dir bei der Einschaltschaltung für den CH340C
> gedacht hast, auf jeden Fall funktioniert das nicht.

Das kommt, wenn man einfach Schaltungsauszüge aus dem Internet ohne 
nachzudenken kopiert. Danke für deine Simulation.

Möglicherweise habe
> ich dich mit dem IRLML6402 auf die falsche Fährte gelockt, korrekt muss
> es der IRLML2502 sein, der 6402 ist der zugehörige P-Channel, ich habe
> die im Eifer des Gefechts vertauscht.
> Ich habe das mal Online simuliert mit deiner Schaltung und mit der,
> welche ich eigentlich im Kopf hatte: http:// tinyurl .com/vhrwh8z (Der
> 1K Widerstand und die LED sind dabei der simulierte Verbraucher, in
> deinem Fall also der CH340C).

Ich verwende nun den IRLML2502, angeschlossen gemäß Simulation

>
> Dem EN Pin würde ich noch einen Pullup und einen Kondensator verpassen,
> so wie es im ESP-WROOM-32 Datenblatt und in den ESP Hardware Design
> Guide vorgegeben ist. Welche Werte du da konrekt brauchst, hängt etwas
> davon ab, wie schnell deine Spannungversorgung stabil ist, solange das
> nicht der Fall ist, sollte der Kondensator den EN Pin im Low State
> halten.

Pull-Up habe ich nun für EN und GPIO0 vorgesehen. Könntest du mir 
behilflich sein bei der Dimensionierung des Kondensators? Ich weiß 
ehrlich gesagt nicht genau, wie ich am besten vorgehe.

H. schrieb:
> Simon schrieb:
>> Ich möchte dann bald mit dem Plationenlayout beginnen. Gibt es dazu
>> grundlegende Tips?
>
> Schau Dir Tutorials an.

Mach ich. Ich versuche, zuerst die Schaltung in Ordnung zu bringen, bis 
hier keiner mehr meckert :-) Erst danach fange ich mit dem Layout an.

>
>> In welcher Reihenfolge zieht man die einzelnen
>> Bauteile auf das Board? Nach welchem Schema?
>
> Sinnvoll gruppiert. Kein Autoplacement oder so ein Zeug verwenden.

OK

>
> Benutze keinen Autorouter, da kommt (ohne Erfahrung) nur Blödsinn raus.


Ein schönes Wochenende

Simon

von Simon (Gast)


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Und wieder den Schaltplan vergessen...

von MaWin (Gast)


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Du hast keinen Schaltplan, sondern Einzelbauteile.

So was wie G1 mit seinen beiden Anschlüssen kann niemand brauchen. Er 
muss den ganzen Plan absuchen wo denn nun VBat auftaucht, und wenn er 
ein weiteres gefunden hat, kann er sich nicht sicher sein dass es nicht 
noch mehr gibt also muss er alle Labels nach VBat durchforsten. Und das 
für jeden Labeltext, also quadratischer Aufwand, und das muss jeder 
Leser machen, also multiplizierter Aufwand.

Die Labels sind nur zum Übergang auf ein anderes Schaltplanblatt, und 
selbst da sorgt man für Übersicht, z.B. alle am linken Rand und auf dem 
anderen Blatt in derselben Anordnung am rechten Rand.

Deine Verwendung auf derselben Seite statt eine Linie zu ziehen ist 
einfach nur FAULHEIT.

von Falk B. (falk)


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Simon schrieb:
> Und wieder den Schaltplan vergessen...

Der übliche Maker-Murks.

Schaltplan richtig zeichnen

"Schaltpläne enthalten Verbindungsleitungen (Signale) und nicht eine 
Ansammlungen von Netznamen. So sollte es nicht aussehen! Eher so."

"Bauteile sollen im Schaltplan die Funktion möglicht übersichtlich und 
logisch darstellen. Die Anordnung der Pins im Schaltplan hat nichts mit 
der physikalischen Anordnung der Pads des Gehäuses zu tun, denn dafür 
gibt es das Gehäuse im Layout, siehe dieser Forumsbeitrag."

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Simon schrieb:
> Schaltplan_V7.png

Aus U$1 kommt bestimmt kein RTS raus.

von Joachim B. (jar)


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Simon schrieb:
> Und wieder den Schaltplan vergessen...

Falk B. schrieb:
> Der übliche Maker-Murks.

genau, auch etwas weniger Luft zwischen macht es übersichtlicher, voll 
aufgemacht passt es nicht mal mehr auf meinen 24"

mal ehrlich warum dies?

: Bearbeitet durch User
von Alex (Gast)


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Hi,

ich habe nie von einem Pullup an GPIO0 gesprochen. Ich habe gesagt, dass 
du den EN verdahten sollst, wie im Datenblatt geschrieben vorgeschlagen 
ist.

Die Dimensionierung kann ich dir leider nicht abnehmen: Der Kondensator 
sorgt einfach dafür, dass der EN erst verzögert in den High State geht. 
Welche Verzögerung du da brauchst, kommt halt auf deine Versorgung an 
und da kann ich dir weder praktisch, noch theoretisch etwas zu deiner 
Schaltung sagen. Gleichgzeitig sollte das aber so klein wie möglich 
gewählt sein, damit ein Reset per RTS/DTR funktioniert. Ich fahre da mit 
10kOhm/1nF regelmäßig ganz gut, bei dem ich tau=10us habe. Für die 
0.8*Vcc, welche für den High State definiert sind, braucht es irgendwas 
um 1,6tau, also habe ich eine Verzögerung von grob 16us.

RTS und DTR sind falsch bzw. gar nicht verbunden.

Viele Grüße
Alex

von Harald (Gast)


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Simon, ich habe mich hier übrigens ausgeklinkt, weil du Dir stets 2..3 
Tage Zeit für eine Antwort lässt. Neue Schaltpläne werden mit dem 
Kommentar „..“ eingestellt, so nach dem Motto: Nach Diktat verreist.
Haste bestimmt viel zu tun und wenig Zeit, wir aber auch.

von Simon (Gast)


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Harald schrieb:
> Simon, ich habe mich hier übrigens ausgeklinkt, weil du Dir stets 2..3
> Tage Zeit für eine Antwort lässt. Neue Schaltpläne werden mit dem
> Kommentar „..“ eingestellt, so nach dem Motto: Nach Diktat verreist.
> Haste bestimmt viel zu tun und wenig Zeit, wir aber auch.

Hallo Harald,

das ist leider im Moment so, dass ich

a) wenig Zeit habe
b) mir viel anlesen muss, wenn ich eine Änderung einpflege. Bitte nicht 
vergessen, dass ich alles - sowohl einen Schaltplan zeichnen als auch 
den Umgang mit Eagle - zum ersten Mal mache.

Ich bin für jeden Tip hier dankbar. Es wird allerdings auch jetzt wieder 
einige Zeit dauern bis ich mich wieder melde. Da kann ich leider nix 
drann ändern :-( Danke auch an Falk B für den Link und die Zitate.

Viele Grüße

Simon

von 1234567890 (Gast)


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Weiterer Verbesserungsvorschlag:
Vernünftige aussagekräftige Symbole benutzen und nicht einfach nur eine 
viereckige Kiste mit einer Pinanordnung, welche das Layout 
wiederspiegelt. Die Layoutinformation (welche Pins nebeneinaderliegen) 
siehst du im Layout noch früh genug. Im Schaltplan soll der Signalfluss 
und die Logik der Schaltung dargestellt werden. Das Layout wird auf dem 
Board wiedergegeben und nicht im Schaltplan. Der Schaltplan ist also 
kaum lesbar, wenn man nicht direkt die Bauteile kennt. In zwei Jahren 
also nur noch was für die Tasten-Kombi: Strg-A und danach Entf.

von Simon (Gast)


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Hallo zusammen,

ich melde mich mal wieder zurück und hoffe es ist noch jemand hier :-)

könntet ihr nochmal über meinen Schaltplan sehen?

Im Vergleich zu vorher ist dieser nun deutlich übersichtlicher.

Alex schrieb:
> Die Dimensionierung kann ich dir leider nicht abnehmen: Der Kondensator
> sorgt einfach dafür, dass der EN erst verzögert in den High State geht.
> Welche Verzögerung du da brauchst, kommt halt auf deine Versorgung an

Laut Github 100nf or higher 
(https://github.com/espressif/esptool/wiki/ESP32-Boot-Mode-Selection)

Hab ich bei mir daher auch so dimensioniert.

Was ich noch nicht ganz verstehe, ist die DTR/RTS Logik. Ich verstehe 
zwar, das viele ESP Boards extra Buttons nutzen, um GPIO0/EN 
entsprechend anzusprechen, aber was, wenn ich diese Buttons nicht nutzen 
möchte? Was bedeutet es in dem Zusammenhang, dass der Bootmode 
automatisch hervorgerufen wird? Ist der Controller dann immer für einen 
Zeit im Bootmode und dann wieder für eine Zeit lang nicht? Oder wie ist 
das zu verstehen?

Danke und Gruß

Simon

von Simon (Gast)


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...

von Joachim B. (jar)


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Simon schrieb:
> könntet ihr nochmal über meinen Schaltplan sehen?

wozu wenn du eh nicht auf Vorschäge eingehst!

Joachim B. schrieb:
> genau, auch etwas weniger Luft zwischen macht es übersichtlicher, voll
> aufgemacht passt es nicht mal mehr auf meinen 24"

und warum schreibst du immer 2 Beiträge?

Das Bild gehört mit deinem Text in 1 Beitrag und innerhalb 2 Minuten 
kannst du deinen Beitrag auch editieren das Bild einfügen wenn noch 
keine Antwort kam.

von Simon (Gast)


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Joachim B. schrieb:

> Joachim B. schrieb:
>> genau, auch etwas weniger Luft zwischen macht es übersichtlicher, voll
>> aufgemacht passt es nicht mal mehr auf meinen 24"
>
Also ich finde es ist jetzt deutlich übersichtlicher als vorher, habe 
auch die Auflösung mal runtergesetzt. Ich finde auch nicht, dass der 
Abstand viel zu groß ist zwischen den Baugruppen.

> und warum schreibst du immer 2 Beiträge?
>
> Das Bild gehört mit deinem Text in 1 Beitrag und innerhalb 2 Minuten
> kannst du deinen Beitrag auch editieren das Bild einfügen wenn noch
> keine Antwort kam.

Okay, das wusste ich nicht.

von Alex (Gast)


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Hi,

ich finde das jetzt massiv unübersichtlich mit Gnd und VCC übers ganze 
Blatt gezogen und habe es mir daher nicht im Detail angeschaut.
Was ich gesehen habe: Du hast IO0 direkt auf VCC gelegt, das gibt Rauch, 
wenn das Signal auf Low gezogen wird.

Mit EN und IO0: Hast du mal ins Datenblatt geschaut?
EN auf Low und der ESP ist deaktiviert. Wieder auf High startet er neu.
IO0 beim Start bzw. Reset auf Low und es wird der Bootloader gestartet. 
Bei High wird normal gestartet. Nach dem Start kann man den als GPIO 
nutzen.
Um die Steuerung für diese beiden Pins zu machen, kannst du jetzt 
entweder Buttons nehmen und manuell zum richtigen Zeitpunkt drücken, 
oder du machst die Schaltung mit DTR/RTS und das Flashprogramm steuert 
diese an und übernimmt das Drücken für dich.

Zur Dimensionierung: Hast du dimensioniert oder hast du Stumpf den 
Kondensatorwert übernommen? Wie kamst du auf den Widerstandswert?

Viele Grüße
Alex

von Joachim B. (jar)


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Simon schrieb:
> Also ich finde es ist jetzt deutlich übersichtlicher

fein für dich, aber du suchst Hilfe andere sollten es optimal sehen 
können oder?

wenn ich skaliere wirds halt schlechter erkennbar oder beschnitten, aber 
wenn du zufrieden bist sind halt Andere die evtl. helfen könnten raus.

von Simon (Gast)


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Hallo Alex,

danke für deine Hilfe.

Alex schrieb:
> ich finde das jetzt massiv unübersichtlich mit Gnd und VCC übers ganze
> Blatt gezogen und habe es mir daher nicht im Detail angeschaut.

Zuvor wurde geschrieben, dass es sehr unübersichtlich ist, wenn ich die 
Schaltung "aufbreche" und Labels verwende. Daher habe ich die meisten 
Anschlüsse nun zusammen verbunden...

Ich habe zusätzlich versucht, nochmal einiges an "weißem Raum" 
verschwinden zu lassen und die Anordnung etwas sauberer gemacht.

Alex schrieb:
> Was ich gesehen habe: Du hast IO0 direkt auf VCC gelegt, das gibt Rauch,
> wenn das Signal auf Low gezogen wird.

Danke. Habe Ich verbessert, bzw. die Verbindung gekappt.

Alex schrieb:
> Mit EN und IO0: Hast du mal ins Datenblatt geschaut?
> EN auf Low und der ESP ist deaktiviert. Wieder auf High startet er neu.
> IO0 beim Start bzw. Reset auf Low und es wird der Bootloader gestartet.
> Bei High wird normal gestartet. Nach dem Start kann man den als GPIO
> nutzen.
> Um die Steuerung für diese beiden Pins zu machen, kannst du jetzt
> entweder Buttons nehmen und manuell zum richtigen Zeitpunkt drücken,
> oder du machst die Schaltung mit DTR/RTS und das Flashprogramm steuert
> diese an und übernimmt das Drücken für dich.

Ja, habe ich. Ich habe es allerdings erst jetzt so halbwegs richtig 
verstanden muss ich sagen.

Alex schrieb:
> Zur Dimensionierung: Hast du dimensioniert oder hast du Stumpf den
> Kondensatorwert übernommen? Wie kamst du auf den Widerstandswert?

Der Kondenstorwert wird hier 
(https://github.com/espressif/esptool/wiki/ESP32-Boot-Mode-Selection) im 
Abschnitt "Automatic bootloader" empfohlen, daher die 100nF.

Den Widerstandswert habe ich ebenfalls aus dem Netz irgendwo abkopiert.
Könntest du mir sagen, wie ich bei der Dimensionierung am besten 
vorgehe? Im Datenblatt finde ich nur unter Kap. 2.4 "Strapping Pins" die 
Bedeutung der Pin´s. Nicht aber steht dort beschrieben, wie die 
Beschaltung dimensioniert wird :-/

https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_en.pdf

Danke und viele Grüße

Simon
https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_datasheet_en.pdf

von Nils (Gast)


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Moin.
Einige Punkte fallen mir auf:

 1) Das Gate des Mosfets niemals ohne Vorwiderstand und Z-Diode nach 
draußen führen. Sobald nur ein wenig elektrostatische Ladung auf den 
USB-Stecker kommt ist dein Mosfet hin.

2) Die Anschluß des USB-Bausteins an den Stecker. Schau mal ins 
Datenblatt des FT231 . Dort findest du reichlich Hinweise wie man es 
richtig macht.

3) Der Widerstand R1 hat welche max. Verlustleistung?
  Laut Datenblatt soll da ein 0,5 Ohm rein. Welcher maximale Ladestrom 
kann fließen? Wird die Schaltung auch mal durch ein externes 
USB-Ladegerät geladen ? Dann sollte man den R1 entsprechend 
dimensionieren!

4) Zeichne die Widerstände R9, R10 und JST so das man die Identifier und 
Values auch lesen kann.

5) Sicherung für den Akku ! Sollte man immer einbauen. Weißt du denn 
welchen Akku du irgendwann mal anschließt?

7) Warum soll der USB-Chip schlafen gelegt werden ? Der hat einen 
auomatischen Sleep mode mit max 0,15mA Stromaufnahme. Ist das zu viel ?

8) C7, R7,R8 hängen da auch etwas unmotiviert in der Gegend rum. Sollte 
man im Schaltplan an das Bauteil zeichnen an das sie gehören. Das macht 
die Zuordnung im Layout später einfacher.

9) "Globale" Netze ( z.B. GND, VCC, 3V3 etc) würde ich im Schaltplan 
nicht verbinden. Stattdessen nur ein Label dran, das ist eindeutig.
Signale sollten direkt verbunden werden um den Signalfluß leichter zu 
erkennen. Aber Spannungsversorgungen bekommen bei mir immer ein Label.

10) Ich mache immer einen Zeichnungsrahmen um jede Schaltplanseite ( ist 
in der Eagle-Bibliothek verfügbar) Dort kann man weitere Angaben (Datum 
etc) eintragen

11) Signale die an GND angeschlossen werden sollten auch direkt 
angeschlossen werden . Nicht erst eine Verbindung um das IC rumwickeln 
und dann an GND sondern lieber einige GND-Label zusätzlich.

Den Schaltungsteil um die beiden Bipolartransis habe ich mir noch nicht 
weiter angeschaut.

So weit erstmal was mir direkt aufgefallen ist.
Viel Spaß weiterhin....

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Simon schrieb:
> Zuvor wurde geschrieben, dass es sehr unübersichtlich ist, wenn ich die
> Schaltung "aufbreche" und Labels verwende. Daher habe ich die meisten
> Anschlüsse nun zusammen verbunden...

Da hat jeder andere Vorlieben.

Ich bin auch eher dafür, die Stromversorgung-Leitungen nicht 
einzuzeichnen. Außer vielleicht innerhalb der einzelnen Funktionsblöcke 
(z.B. die Kondensatoren am Spannungsregler).

von Alex (Gast)


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Hi,

> Alex schrieb:
>> ich finde das jetzt massiv unübersichtlich mit Gnd und VCC übers ganze
>> Blatt gezogen und habe es mir daher nicht im Detail angeschaut.
>
> Zuvor wurde geschrieben, dass es sehr unübersichtlich ist, wenn ich die
> Schaltung "aufbreche" und Labels verwende. Daher habe ich die meisten
> Anschlüsse nun zusammen verbunden...
>
> Ich habe zusätzlich versucht, nochmal einiges an "weißem Raum"
> verschwinden zu lassen und die Anordnung etwas sauberer gemacht.

Zwischen nichts verbinden und alles verbinden gibt es noch einige 
Abstufungen. Ich blick bei den letzten Versionen nicht mehr auf einen 
schnellen Blick durch, was VCC und Gnd ist, sondern muss mich mehr oder 
weniger mühsam durch den Schaltplan kämpfen. Und darauf habe ich keinen 
Bock...

> Alex schrieb:
>> Was ich gesehen habe: Du hast IO0 direkt auf VCC gelegt, das gibt Rauch,
>> wenn das Signal auf Low gezogen wird.
>
> Danke. Habe Ich verbessert, bzw. die Verbindung gekappt.

Verbindung gekappt ja, verbessert nein. Das braucht weiter einen Pullup, 
nur halt nicht mit 0 Ohm.

> Alex schrieb:
>> Zur Dimensionierung: Hast du dimensioniert oder hast du Stumpf den
>> Kondensatorwert übernommen? Wie kamst du auf den Widerstandswert?
>
> Der Kondenstorwert wird hier
> (https://github.com/espressif/esptool/wiki/ESP32-Boot-Mode-Selection) im
> Abschnitt "Automatic bootloader" empfohlen, daher die 100nF.
>
> Den Widerstandswert habe ich ebenfalls aus dem Netz irgendwo abkopiert.
> Könntest du mir sagen, wie ich bei der Dimensionierung am besten
> vorgehe? Im Datenblatt finde ich nur unter Kap. 2.4 "Strapping Pins" die
> Bedeutung der Pin´s. Nicht aber steht dort beschrieben, wie die
> Beschaltung dimensioniert wird :-/

Natürlich wird das da nicht beschrieben, weil es auf dein ganzen 
Ausendrum ankommt. Wie man Werte berechnet, habe ich oben schon 
ausgeführt. Welche Werte du brauchst hängt halt auch von deiner 
restlichen Schaltung ab. Und irgendwo ähnliche Dinge zusammenkopieren 
kann gutgehen, aber regelmäßig wird es halt nicht klappen.

Viele Grüße
Alex

von simon (Gast)


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Alex schrieb:
> Verbindung gekappt ja, verbessert nein. Das braucht weiter einen Pullup,
> nur halt nicht mit 0 Ohm.

Sicher, dass ich das machen muss? Ich habe gelesen, dass der GPIO0 
bereits einen internen Pullup hat.

https://github.com/espressif/esptool/wiki/ESP32-Boot-Mode-Selection

"GPIO0 has an internal pullup resistor, so if it is left unconnected 
then it will pull high."

von Alex (Gast)


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Hi,

ja, sicher. Der eingebaute Pullup reicht, wenn der Pin komplett floating 
ist, aber nicht, wenn du den extern beschaltest.

Viele Grüße
Alex

von Simon (Gast)


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Hallo Alex, hallo Nils,

vielen Dank für eure ausführliche Hilfe. Ihr bringt mich hier echt 
weiter :-)

Ich habe versucht, auf alle eure Hinweise einzugehen und habe diese, 
sofern es mir möglich war, direkt anzupassen. Zum Teil würde ich nochmal 
eine Rückmeldung von euch brauchen, da mir noch nicht alles ganz klar 
ist.

Vor allem ein Thema macht mir noch zu schaffen: Ich verwende ja momentan 
einen MosFet, um den CH340 abhängig von VUSB (5V) zu versorgen. Nun 
steht der Hinweis im Raum, dass dieser noch eine Z-Diode + 
wahrscheinlich zwei Widerstände benötigt, damit dieser vor 
elektrostatischer Ladung am USB Stecker geschützt ist. Ich stelle mir 
langsam die Frage, ob ich

a) an dieser Lösung zum Flashen des Controllers festhalten soll
b) davon wegkommen sollte, und lediglich RX, TX, GPIO0, EN und VCC über 
einen einfachen JST Stecker nach außen führe. Der Vorteil: Ich spare am 
Ende bei 1000 Geräten (nur mal als Beispiel) den CH340, MosFet, 
Widerstände, Kondensatoren und Bipolartransistoren. Geflasht wird dann 
via Programmer, der all das genannte an Board hat. Das Fehlerpotenzial 
der Schaltung sinkt ebenfalls deutlich. Macht in meinen Augen viel mehr 
Sinn als diesen kompletten Kram mit auf die Platine zu nehmen.

Die Überlegung am Anfang war, das ein einzelner CH340 an Board sehr 
komfortabel scheint. Allerdings habe ich langsam das Gefühl, dass aus 
diesem Grund sehr viel Hühnerfutter extra hinzu kommt.

Was ist eure Meinung dazu?



Ansonsten gehe ich nachfolgend auf eure Verbesserungsvorschläge ein.


Alex schrieb:
> Hi,
>
> ja, sicher. Der eingebaute Pullup reicht, wenn der Pin komplett floating
> ist, aber nicht, wenn du den extern beschaltest.
>
> Viele Grüße
> Alex

Alles klar, danke. Habe einen Pullup am GPIO0 versehen.

Nils schrieb:
> 1) Das Gate des Mosfets niemals ohne Vorwiderstand und Z-Diode nach
> draußen führen. Sobald nur ein wenig elektrostatische Ladung auf den
> USB-Stecker kommt ist dein Mosfet hin.

Einen Vorwiderstand habe ich nun eingebaut. Zum Schutz mit der Z-Diode 
eine Frage: Gibt es da etwas fertiges? Also Diode + Protection in einem 
Bauteil? Wenn ja, könntest du eine Empfehlung aussprechen?


> 2) Die Anschluß des USB-Bausteins an den Stecker. Schau mal ins
> Datenblatt des FT231 . Dort findest du reichlich Hinweise wie man es
> richtig macht.

Ich verstehe nicht genau was du meinst. Meinst du den JST Stecker? Da 
soll später einmal die Batterie drann hängen. Wieso könnte es da 
Probleme mit dem USB Adapter geben?

> 3) Der Widerstand R1 hat welche max. Verlustleistung?
>   Laut Datenblatt soll da ein 0,5 Ohm rein.

Ich würde sagen: Pv = 5V*0,3A = 1,5W.
0,3A, da 300maH Lipo -> 300mA Ladestrom.

> Welcher maximale Ladestrom
> kann fließen?

Momentan sind 300mA geplant. Das könnte sich aber nochmal ändern, da ich 
erst wenn die Schaltung fertig ist weiß, wieviel Strom diese verbraucht 
und erst dann die Dimensionierung der LiPo danach wählen kann.

> Wird die Schaltung auch mal durch ein externes
> USB-Ladegerät geladen ? Dann sollte man den R1 entsprechend
> dimensionieren!

Das ist durchaus möglich. Kannst du mir sagen, wofür der R1 überhaupt 
gut ist? Im Datenblatt stehen nur die typischen Werte (0,2-0,5Ohm), 
nicht aber, wie der Widerstand auszuwählen ist.

Davon ausgehend, dass dieser den Ladestrom begrenzen soll, würde ich 
einen 15Ohm Widerstand nehmen (5V/0,3A).

>
> 4) Zeichne die Widerstände R9, R10 und JST so das man die Identifier und
> Values auch lesen kann.

gemacht!

> 5) Sicherung für den Akku ! Sollte man immer einbauen. Weißt du denn
> welchen Akku du irgendwann mal anschließt?

Ja. Diesen: SK602030
https://de.aliexpress.com/item/32887556758.html

Dieser hat bereits eine integrierte Schutzschaltung.

> 7) Warum soll der USB-Chip schlafen gelegt werden ? Der hat einen
> auomatischen Sleep mode mit max 0,15mA Stromaufnahme. Ist das zu viel ?

Um Strom zu sparen. I < 0,15mA reicht dicke. Danke für die Info mit dem 
automatischen Sleep Mode. Muss ich mir noch angucken, wie das 
funktioniert.

> 8) C7, R7,R8 hängen da auch etwas unmotiviert in der Gegend rum. Sollte
> man im Schaltplan an das Bauteil zeichnen an das sie gehören. Das macht
> die Zuordnung im Layout später einfacher.

Hab ich angepasst.
>
> 9) "Globale" Netze ( z.B. GND, VCC, 3V3 etc) würde ich im Schaltplan
> nicht verbinden. Stattdessen nur ein Label dran, das ist eindeutig.
> Signale sollten direkt verbunden werden um den Signalfluß leichter zu
> erkennen. Aber Spannungsversorgungen bekommen bei mir immer ein Label.
>

Hab ich ebenfalls angepasst. Ich finde es ist jetzt nochmal deutlich 
übersichtlicher geworden. Was meinst du?

> 10) Ich mache immer einen Zeichnungsrahmen um jede Schaltplanseite ( ist
> in der Eagle-Bibliothek verfügbar) Dort kann man weitere Angaben (Datum
> etc) eintragen

Danke für den Hinweis!
>
> 11) Signale die an GND angeschlossen werden sollten auch direkt
> angeschlossen werden . Nicht erst eine Verbindung um das IC rumwickeln
> und dann an GND sondern lieber einige GND-Label zusätzlich.

Habe ich größtenteils so gemacht. Zumindest da, wo ich dadurch einiges 
an Verbindungslinien einsparen konnte.



Ich wünsche euch einen schönen Heiligabend!

Viele Grüße

Simon

von Alex (Gast)


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Hi,

wenn du es perfekt machen willst, dann kommt eine Menge Hühnerfutter 
dazu, wobei die ganzen Schutzbeschaltungen an sich auch notwendig sind, 
wenn du den CH340 nicht hast und einfach nur einen Micro-USB Anschluss 
für den Strom hast. Für ein CE konformes Gerät musst du dir 
entsprechende Gedanken und ESD machen, aber das ist bei dir ja nicht der 
Fall.
Ich habe hier diverse USB-UART Adapter mit CH340 und FT232 im Einsatz, 
welche alle keine Schutzbeschaltung haben, weil die Chinesen die paar 
Cent einsparen. Die haben allesamt kein einfaches Leben bei mir und 
dennoch ist mir bisher keiner gestorben, auch wenn ich sicher bin, dass 
die einen 1kV Surge nicht überleben würden.
Wenn du es vorsehen willst: Es gibt fertige ICs für den USB Schutz (wie 
z.B. den USBLC6-2SC6), bei denen alle Adern angeschlossen werden und dir 
der IC dann mehr oder weniger alle Probleme vom Leib hält. Dann ggf. 
noch einen LC Filter in die Versorgungsspannung und gut ist.

Im Moment würde ich dir aber eigentlich eher empfehlen, dass du dir ein 
fertiges ESP Board mit LiPo Steuerung wie das ESP32-DevKit-LiPo von 
Olimex holst, ich glaube, du wirst nicht mehr auf einen grünen Zweig 
kommen. Ich habe zumindest keine Lust mehr, dir deine Fehler 
aufzuzeigen, welche du selbst leicht mit einem DRC-Check feststellen 
könntest. Da wäre dir dann nämlich aufgefallen, dass deine 5V Versorgung 
nirgendwo angeschlossen ist.

Aber donnoch ein weiterer Tipp: Dein LDO ist ungeeignet. Neben meiner 
früheren Anmerkungen, dass ich ihn strommäßig unterdimensioniert 
empfinde, habe ich grade zum ersten mal realisiert, dass du ihn mit nur 
3.7V aus dem LiPo versorgst (also im Zweifel auch weniger, wenn der LiPo 
leerer wird). Laut Datenblatt hat der MCP1703A aber ein Dropout von über 
0.5V, dass passt dann mit der Ausgangsspannung von 3.3V nicht zusammen.

Viele Grüße
Alex

von Simon (Gast)


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Hallo Alex,

danke für deine Hinweise.
-------------------------

Ich habe zwei dieser Boards von Olimex bestellt, zum austesten. Die 
kommen (abgesehen von dem MPU Sensor) schon relativ nah an das, was ich 
benötige. Leider habe ich (wahrscheinlich aus gutem Grund) keinen 
Schaltplan mit Bauteilbezeichnungen des Boards gefunden. Liefertermin 
mitte Januar.
-------------------------

Parallel möchte ich trotzdem weiter an meiner Schaltung arbeiten. Ein 
paar Dinge habe ich verbessert:

- Z-Diode als Schutzbeschaltung
- 5V Versogung angeschlossen
- neuer LDO: ME6211C33M5G: Ich habe diesen LDO gewählt, da hier fast 
Vin=Vout ist, im gesamten Kennlinienbereich. Max Dropout Voltage 260mV. 
Selbst kurz vor der automatischen Abschaltung des Lipos durch die 
Schutzschaltung bei 2,7V könnte ich den ESP und MPU6050 noch betreiben.
- RX, TX, EN, IO0, VCC, GND als Stiftleiste nach außen geführt. Das 
Flashen würde ich gerne mit einem Programmer vornehmen:
Ebay-Artikel Nr. 274056072936
-------------------------

Auf zusätzliche Schutzbeschaltung habe ich abgesehen von der Z-Diode 
erstmal verzichtet. Die üblichen ESP32 Dev Boards haben ja auch 
lediglich die Diode, mehr nicht. Zusätzliche Maßnahmen, wie von dir 
erwähnt, sind bestimmt sinnvoll, würde ich gerne aber erstmal außen vor 
lassen.
-------------------------

Kannst du mir noch eine Rückmeldung hierzu geben?

> Wird die Schaltung auch mal durch ein externes
> USB-Ladegerät geladen ? Dann sollte man den R1 entsprechend
> dimensionieren!

Das ist durchaus möglich. Kannst du mir sagen, wofür der R1 überhaupt
gut ist? Im Datenblatt stehen nur die typischen Werte (0,2-0,5Ohm),
nicht aber, wie der Widerstand auszuwählen ist.
-------------------------

Siehst du noch grobe Schnitzer? Ansonsten würde ich mal versuchen, einen 
ersten Layoutentwurf zu anzufertigen.


Danke bis hierhin und viele Grüße + erholsame Feiertage

Simon

von Joachim B. (jar)


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Simon schrieb:
> Zum Teil würde ich nochmal
> eine Rückmeldung von euch brauchen

mal sehen, etwas optimieren kann ja nicht schaden

von Nils (Gast)


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Hi.
Wie bekommst du die Schaltung eigentlich ausgeschaltet ?
Nur durch das Abziehen des Akkus ? Sollte da nicht irgend ein Schalter 
rein.?
Oder übersehe ich etwas ?
Z-Diode ? Wofür?
Ich sprach vor einigen Tage von einer Z-Diode als Schutz für das Gate 
des Mosfets. Der ist nun nicht mehr da. Wozu die Z-Diode?

Eine Schottky-Diode damit die 3V7 nicht irgendwie in deinen USB-Port 
zurück gespeist werden, okay. Aber eine Z-Diode?

Kann USB eigentlich 300mA ohne vorher konfiguriet zu werden? Ich hatte 
mal was im Kopf das ohne entsprechende Maßnahmen nur 100mA erlaubt sind. 
Kann mich aber auch täuschen.

ME6211C33M5G: Bist du sicher das der reicht? Ich lese im Datenblatt 
einen Spannungsabfall von typisch 400mV bei 300mA. Reicht das trotzdem?

Warum nur wählen Elektronik-Neulinge fast IMMER diese Chinakracher-ICs 
???
Ich begreife es nicht. Es gibt sehr gute ICs von renomierten Herstellern 
mit guten , vollständigen, Datenblättern.
Maxim, On-Semi, TI, ST haben sehr gute ICs auf dem Markt.

Gerade beim Laden von Lithium-Akkus würde ich NIEMALS einen China-Böller 
einbauen. Alle oben genannten Firmen haben passende ICs dafür.
Wenn ich alleine das Drecksdatenblatt des LiPo-Laders lesen. Grauenhaft 
!

Bin selber seit mehr als 20 Jahren HW-Entwickler und würde niemals so 
einen Dreck einbauen.
Bei Stückzahl 1 oder 2 ist es doch vollkommen egal ob die Kiste 1 oder 2 
Euro mehr kostet, dafür aber zuverlässig funktioniert.
Und bei höherer Stückzahl, wenn das Teil also verkauft werden soll, 
könnte ich nicht mehr ruhig schlafen, bei so einem Mist.

Warum nur diese Cent-Fuchserei, warum ?

Sorry für die abschweifende Polemik, aber das regt mich immer wieder 
extrem auf .

von simon (Gast)


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Hallo Nils,

um auf deine Anmerkungen einzugehen:

Nils schrieb:
> Wie bekommst du die Schaltung eigentlich ausgeschaltet ?

Die Lipos, die ich verwenden möchte, haben einen integrierten 
Tiefenentladeschutz. Ich gehe daher davon aus, dass diese automatisch 
irgendwann abschalten.
https://www.aliexpress.com/item/32887556758.html

Wenn das so wie ich es vorhabe nicht gut ist, würde ich mich sehr über 
einen Vorschlag Deinerseits freuen.

Nils schrieb:
> Eine Schottky-Diode damit die 3V7 nicht irgendwie in deinen USB-Port
> zurück gespeist werden, okay. Aber eine Z-Diode?

Ich meine auch eine Schottky-Diode, keine Z-Diode. Ich würde die 
verwenden, die auch im ESP32 standart dev Board verwendet wird.

Nils schrieb:
> Kann USB eigentlich 300mA ohne vorher konfiguriet zu werden? Ich hatte
> mal was im Kopf das ohne entsprechende Maßnahmen nur 100mA erlaubt sind.
> Kann mich aber auch täuschen.

Ja. 500mA/USB 2.0 900mA/USB 3.0 sind möglich, ohne vorher etwas zu 
konfigurieren.

Nils schrieb:
> ME6211C33M5G: Bist du sicher das der reicht? Ich lese im Datenblatt
> einen Spannungsabfall von typisch 400mV bei 300mA. Reicht das trotzdem?

Das reicht dicke. Ich habe eine Strommessung gemacht. Aufbau: ESP32 dev 
Board + GY 521 (MPU5060), sonst nichts.
Ergebnis: ca. 100mA. Hier hätte ich eine Dropout Voltage von 120mV.

Ich werde allerdings deutlich unter die 100mA kommen, da
a) der LDO auf dem ESP32 dev Board deutlich mehr Strom verbraucht als 
der ME6211C33
b) der LDO des GY 521 Boards komplett entfällt
c) sämtliche Power/Status LED´s entfallen

Der ME6211C33 wird übrigens auch im Lolin 32 Board verwendet, welches ja 
extra für den Batteriebetrieb ausgelegt ist.


Viele Grüße

Simon

von simon (Gast)


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Noch was zum Thema TP4056/Lipo-Lader:

was haltet ihr von diesem LiPo Lader?

MCP73831/2
https://www.mouser.de/datasheet/2/268/20001984g-846362.pdf

der kann bis 500mA Ladestrom bei 5V USB (völlig ausreichend). Ansonsten 
hat der auch die üblichen Statusanzeigen/Programmiermöglichkeiten wie 
die anderen IC´s auch. Zusätzlich ist ein anständiges Datenblatt 
vorhanden.

Viele Grüße

Simon

von Norbert (Gast)


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Nils schrieb:
> Bin selber seit mehr als 20 Jahren HW-Entwickler und würde niemals so
> einen Dreck einbauen.
> Bei Stückzahl 1 oder 2 ist es doch vollkommen egal ob die Kiste 1 oder 2
> Euro mehr kostet, dafür aber zuverlässig funktioniert.
> Und bei höherer Stückzahl, wenn das Teil also verkauft werden soll,
> könnte ich nicht mehr ruhig schlafen, bei so einem Mist.

Könnte sein, dass du in Zukunft auf die letzten Jahre noch umdenken 
musst, wenn Du nicht gerade Produkte mit SEHR hoher Stückzahl entwirfst.
Warum? Im hochvolumigen Bereich machen die westlichen 
Halbleiterhersteller sehr gute Budget-Preise, für die es sich 
tatsächlich nicht lohnt über Alternativen nachzudenken. Im Bereich unter 
100000 Teile p.a. kann(!) es anders aussehen, da die Preisstaffeln 
darunter festgelegt sind.
Es gibt mittlerweile gute Beispiele für Asia-Halbleiter, die eben nicht 
nur „ein paar Cent“ günstiger sind, sondern Faktoren >10 im Preis 
dazwischen liegen. Spaßeshalber habe ich mal nachgerechnet, wie man z.B. 
einen Shelly oder Sonoff für den VK Preis hinbekommen kann. Mit 
westlichen Halbleitern nicht die Spur einer Chance. Suche Komponenten 
beim Distributor LCSC.COM raus und Du wirst sehen, dass es schon mit 
Bauteilpreisen auf Basis von 100 Stück funktioniert. Und bei LCSC.COM 
sind keine Hinterhofwerkstätten oder sonstige Buden gelistet, die nur 
Ripoffs machen.

Und gerade bei Einzelstücken (privat sowieso) kann man das Risiko (wenn 
das denn überhaupt besteht) durchaus eingehen. Voraussetzung ist Einkauf 
der Bauteile bei einem Distributor wie lcsc.com und nicht Aliexpress 
oder eBay.

von Simon (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe jetzt mal mein erstes Platinenlayout der Schaltung erstellt.


- Ich habe versucht, die Bauteile halbwegs sinnvoll anzuordnen
- Ich habe weiterhin einen DRC Check gemacht und bis auf wenige 
"Dimensions Fehler" (bei denen mir noch nicht ganz klar ist,warum diese 
entstehen) alle Fehler behoben
- Das Routen hab ich vom Autorouter übernehmen lassen (auch wenn der oft 
verteufelt wird)
- Die Leiterbahnbreite ist mit 6mil für alle Fälle ausreichend 
dimensioniert

Eine Sache ist mir aufgefallen die ich nicht verstehe: Im Schaltplan hat 
der IC U$2 (MCP73831) links die Anschlüsse "VDD" und "STAT". Im Layout 
ist der IC oben links direkt neben dem Mikro USB Anschluss.

Der Anschluss oben rechts am IC ist "VDD" und der Anschluss oben links 
demnach "STAT". "STAT" ist aber nicht wie im Schaltplan mit R5 und R6, 
sondern mit dem verbunden, was normal zu dem Anschluss "Prog" gehört. 
Diese beiden Anschlüsse sind also vertauscht. Kann ich nicht davon 
ausgehen, dass die Anschlüsse im Schaltplan bildlich auch im Layout so 
angeordnet sein müssen?

Ich hoffe man versteht, was ich meine :-)



Ich würde mich freuen, generell nochmal eine Rückmeldung von euch zu 
erhalten.

Vielen Dank und viele Grüße

Simon

von Alex (Gast)


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Hi,

die Schaltpläne von den Olimex Sachen gibt es vollständig inkl. KiCad 
Files auf Github und das ist auf der Homepage von Olimex auch jeweils 
verlinkt.

Offiziell darf ein USB Gerät nur 100mA ziehen. Wenn es mehr will, muss 
es das erst anfordern. Aber das wird regelmäßig ignoriert.

Was willst du mit D1 erreichen?

Die Anordnung der Kondensatoren macht so überhaupt keinen Sinn, die sind 
viel zu weit von den jeweiligen Bauteilen entfernt um nur ansatzweise 
eine Funktion erfüllen zu können.

Viele Grüße
Alex

von Simon (Gast)


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Hallo Alex,

Alex schrieb:
> Was willst du mit D1 erreichen?

Einen Schutz des des USB Ports, bzw dessen, was die LiPo später mal 
aufladen soll.

Alex schrieb:
> Die Anordnung der Kondensatoren macht so überhaupt keinen Sinn, die sind
> viel zu weit von den jeweiligen Bauteilen entfernt um nur ansatzweise
> eine Funktion erfüllen zu können.

Danke für den Hinweis. Ich habe das Layout nochmal neu erstellt. Nun mit 
allen Kondensatoren so nah wie möglich am jeweiligen IC.

Wie ist das eigentlich, wenn ich eine Platine ätzen lassen möchte - 
bekommt der Lieferant dann meine Eagle.brd Datei oder wie?! Irgendwas 
muss ich dem ja geben.

Was fällt sonst noch auf am Design? Was kann man noch verbessern? Weiß 
jemand eine Antwort auf meiner Frage im vorherigen Post?

Viele Grüße

Simon

von Simon (Gast)


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Und noch was: Die Bezeichnungen der Bauteile sind oft genauso groß wie 
das Bauteil selbst. Kann ich die weglassen? Spart erheblich an Platz :-)

von Alex (Gast)


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Hi,

jetzt druckst du das bitte mal aus, nimmst einen Stift und verbindest 
bei jedem IC VCC mit Gnd durch die Kondesatoren. Dir wird auffallen, 
dass riesige Wege werden. Und dann schaust dir bitte eine Anleitung an, 
wie man das richtig macht.

Wenn du das ganze selbst löten willst, kannst du mit dem Ausdruck auch 
mal trocken schauen, ob du überall mit dem Lötkolben dran kommst, wenn 
das Bauteil auf dem Papier liegt, ich würde daran scheitern. (Aber ich 
bin auch nicht wirklich der Lötprofi).

Viele Grüße
Alex

von Mister A. (mratix)


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Hallo in die Runde,

simon schrieb:
> was haltet ihr von diesem LiPo Lader?
> MCP73831/2
Welchen genauen Typ hast du für U$2 (MCP73831) vorgesehen?

Ich komme mit dem Wirrwarr (I PREG/I REG, V PTH/V REG, I TERM/I REG, V 
RTH/V REG) und den Options (Code AC, AD, AT, DC) nicht ganz klar.
Datenblatt, Seite 4+25.

Könnte mir bitte jemand helfen, es aufzuschlüsseln und verständlich 
darstellen?
Regulation Voltage, Code 2 = Vreg 4.20V.

: Bearbeitet durch User
von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Für VCC und insbesondere GND würde ich die Leiterbahnen so breit wie 
möglich machen. Da ist ja noch jede Menge Platz!

Über die ganze Platine verteilt hast du das Prinzip der sternförmigen 
Leitungsführung verletzt. Alle GND Leitungen sollen sich an einem Punkt 
nahe der Quelle treffen. Gleiche gilt für VCC.

Du hast hingegen ein Straßenbahn-Netz gemalt, wo die Elektronen 
nacheinander eingesammelt werden, so dass die Bahn zum Ende hin immer 
voller wird. Solche Schaltungen neigen zu Fehlfunktionen wegen 
Spannungsabfall und instabiler Spannungsversorgung.

Bedenke, dass Leiterbahnen für HF einen wesentlich höheren 
Innenwiderstand haben, als für DC. Und hier hast du es definitiv mit 
einer Menge HF zu tun. Das Modul hat jede menge schnelle kurze Peaks in 
seiner Stromaufnahme.

Da können zwischen zwei GND Anschlüssen einige hundert mV Differenz 
entstehen.

: Bearbeitet durch User
von Simon (Gast)


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Hallo zusammen,

frohes Neues!

Könntet ihr nochmal über mein Layout schauen?

Ich habe nun selbst geroutet und den Autorouter weggelassen.

Prinzipiell bin ich so an die Sache rangegangen:

- VCC und GND jeweils als "dicke" Zuleitungen a zwei Stänge über das 
Board gezogen, sodass ich schnell von überall an diese Zuleitungen 
anzapfen kann.

- VCC und GND grundsätzlich in 16 mil geroutet

- Signalleitungen weiterhin 6 mil

Es sind derzeit noch ein paar Unsauberheiten/Dimensions-Fehler 
vorhanden, da kümmer ich mich noch drum. Die Wege, insbesondere für die 
Kondensatoren sind nun aber deutlich kürzer als vorher.

Was sagt ihr?

Danke und viele Grüße

Simon

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Du hast immer noch "Straßenbahn-Linien" verlegt, anstatt die 
Stromversorgung sternförmig am Eingang zusammen laufen zu lassen.

Kupfer unter der Antenne ist vermutlich ganz schlecht.

von Alex (Gast)


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Hi,

ich bin raus, die ignorierst behaarlich die Grundlagen auf die man dich 
hinweist, da ist mir meine Zeit dann zu schade.

Viele Grüße
Alex

von Norbert (Gast)


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Manche Fertiger in China machen 4mil ohne Aufpreis, warum 6mil nehmen 
wenn man 4mil haben kann. (Achtung, Achtung, das war Ironie!)

Alex schrieb:
> ich bin raus,
Min. Nr. 2, denk mal drüber nach.

Konstruktiver Vorschlag:
Unten ein GND Layer und alle Bauteile so anordnen, dass man diesen 
GND-Layer so gut wie überhaupt nicht kaputtschneiden musst. Notfalls 
Bauteile neu anordnen, keine Kompromisse, dann liegst Du deutlich 
richtiger.

von Wolfgang (Gast)


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Simon schrieb:
> Zuvor wurde geschrieben, dass es sehr unübersichtlich ist, wenn ich die
> Schaltung "aufbreche" und Labels verwende. Daher habe ich die meisten
> Anschlüsse nun zusammen verbunden...

Was soll dieser Knoten um T1 und T2?

Da blickt doch kein Mensch durch, was das werden soll.
Ein Schaltplan soll nicht irgendwie die Verdrahtung zeigen, sondern 
Funktionsgruppen und Signalfluss klar erkennen lassen.

von Nils (Gast)


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Moin.
Layouten ist ein sehr komplexes Thema. Leider gibt es dafür nicht das 
eine universelle Lehrbuch. Die Firma Dirks Compliance Consulting bietet 
allerdings sehr interessante Artikel auf ihrer Webseite an. Sozusagen 
zum Weiterbilden, nicht unbedingt für Anfänger..

Ich möchte nun nicht dein Layout komplett machen, aber ein paar Tips:
- Alle Bauteile ( auch auf der Unterseite ) dorthin platzieren wo sie 
hingehören. Z.B. ein 100nF Stützkondensator muss auch diekt an das IC 
ran das es stützen soll. ( z.B. den Spannungsregler.)
- GND am besten als Kupferfläche oder Kupferraster ausbilden ( Würde ich 
auf Bottom-Layer machen
- 3V3 vom Spannungsregler idealerweise sternförmig an die ICs führen.
- KEINE VIAS in PADS !!
- Benutze auch die Unterseite für Bauteile, wenn möglich.
- Platziere die Bauteile sinnvoller . Bilde Funktionsgruppen. Z.B. Die 
Funktionsgruppe LiPo-Lader kann eigenständig platziert und geroutet 
werden.
Eine vernünftige Platzierung ist 75% des Layouts.
- Noch einmal der Hinweis: GND als Plane ! Wenn die ICs keinen sauberen 
GND-Bezug haben kann alles mögliche passieren.

Gruß

von Norbert (Gast)


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Nils schrieb:
> Benutze auch die Unterseite für Bauteile, wenn möglich.

Sonst sehr gute Kommentare, aber hier gehe ich nicht mit. Jeder 
Bestücker rollt mit den Augen, wenn Bauteile ohne nötigen Grund 
doppelseitig positioniert werden. Ja, hier spielt es vielleicht keine 
Rolle, aber es ist ein schlechtes Training.

von Nils (Gast)


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Hi.
Es geht hier aber NUR um seine jetzige Platine und wie er diese 
vernünftig layouten kann.

Eine Serienproduktion beim Bestücker ist ein vollkommen anderes Thema.
Natürlich kostet zweiseitiges Bestücken deutlich mehr.

von Norbert (Gast)


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Nils, ich verstehe deinen Ansatz schon! Wenn Du Fertiger von Kleinserien 
fragst, sind es nicht die Mehrkosten, die interessieren viele Kunden 
nämlich angesichts der Marge nicht. Vielmehr geht es um den unnötigen 
Dilettantismus!

von Nils (Gast)


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Wie wäre es wenn du auch mal ein paar wichtige Punkte zur Erstellung des 
Layoutes des TO beiträgst?

Ein gutes Layout durch eine zweiseitige Bestückung zu erreichen ist 
Diletantismus? Aha.

Ich habe dem TO Tips gegeben die für einen Anfänger wichtig sind um sein 
Layout fertig zu stellen.

Warum glaubst du überhaupt das ich mit dir über einen Serienbestücker 
diskutieren will?
Deine Kommentare zu meinen Posts helfen nicht und interessieren auch 
niemanden.
Antworte auf die Fragen des TO oder verzieh dich.

von Norbert (Gast)


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Nils schrieb:
> Wie wäre es wenn du auch mal ein paar wichtige Punkte zur
> Erstellung des
> Layoutes des TO beiträgst?
Habe ich, wenn auch mit den 4mil ironischerweise. Dazu der Hinweis mit 
dem GND-Layer.
>
> Ein gutes Layout durch eine zweiseitige Bestückung zu erreichen ist
> Diletantismus? Aha.
Ohne Notwendigkeit(!] 2-seitig ist laienhaft. Er will es ja auch lernen, 
hat er selber gesagt.

>
> Ich habe dem TO Tips gegeben die für einen Anfänger wichtig sind um sein
> Layout fertig zu stellen.
Das stimmt ohne Zweifel.

>
> Warum glaubst du überhaupt das ich mit dir über einen Serienbestücker
> diskutieren will?
Glaube ich nicht, ich wollte auch nicht mir Dir diskutieren, war nur 
nicht mit allen deinen Puntken, die du an den TE gerichtet hast, 
einverstanden.

> Deine Kommentare zu meinen Posts helfen nicht und interessieren auch
> niemanden.
> Antworte auf die Fragen des TO oder verzieh dich.
Warum eigentlich immer so unfreundlich? Ist doch ein Diskussionsforum, 
kein Hassforum. Haben hier mehrere Personen zum Jahreswechsel 
bekräftigt, dass der Umgangston doch mal wieder etwas angepasst werden 
sollte.

von Simon (Gast)


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Hallo zusammen,

danke für eure Unterstützung,

ich habe nochmal ein neues Layout angefertigt und im Anhang zur 
Verfügung gestellt. Einmal mit und einmal ohne übersicht der 
Funktionsblöcke auf der Platine (nur zur Übersicht).

Folgendes hab ich angepasst:

-Das "3V3 Netz" verläuft ab dem LDO einmal Richtung MPU6050 und einmal 
Richtung ESP32 (ich hoffe, das ist sternförmig genug :-))

-Die untere Schicht habe ich nun als Ground Fläche belegt (Isolate 16 
und Spacing 16 in Ordnung?). GND Anschlüsse direkt durchkontaktiert.

-Die Platzierung der Bauteile habe ich versucht sinnvoll in 
Funktionsblöcken (s. Anhang mit Kommentaren) zu gliedern.

- keine Vias mehr auf Pad-Flächen



> Kupfer unter der Antenne ist vermutlich ganz schlecht.
Ist der Bereich der Platine nicht lediglich das, was gelb umrandet ist? 
Ich habe ja extra versucht, die Antenne über diesen Bereich hinweg zu 
schieben. Oder meinst du etwas anderes?

Nils schrieb:
> - Benutze auch die Unterseite für Bauteile, wenn möglich.
Würde ich zu einem späteren Zeitpunkt sehr gerne machen, da die Platine 
mal so klein wie möglich werden sollte. Ich würde allerdings gerne 
zuerst wissen, ob die restlichen Punkte nun halbwegs gut von mir 
umgesetzt wurden. Dazu eine generelle Frage vorab: Da ich ja derzeit das 
Bottom Layer als GND Plane verwende - würde es Sinn machen, eine 4 
lagige Platine zu verwenden? Mittig VCC und GND (damit hätte ich dann 
auch immer super kurze Wege) und oben bzw unten die Bauteile. Der 
erhöhte Kostenfaktor wäre erstmal egal.

Danke und viele Grüße an alle

Simon

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Simon schrieb:
>> Kupfer unter der Antenne ist vermutlich ganz schlecht.
> Ist der Bereich der Platine nicht lediglich das, was gelb umrandet ist?

Die rote quadratische Fläche ganz rechts ist doch der Platz, wo die 
Antenne liegt. Und die rote Fläche ist Kupfer, oder nicht?

von Simon (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Simon schrieb:
>>> Kupfer unter der Antenne ist vermutlich ganz schlecht.
>> Ist der Bereich der Platine nicht lediglich das, was gelb umrandet ist?
>
> Die rote quadratische Fläche ganz rechts ist doch der Platz, wo die
> Antenne liegt. Und die rote Fläche ist Kupfer, oder nicht?

Nein. Die rote Fläche ist nur die Antenne selbst. Die Platine endet 
dort, wo die dünne, gelbe Umrandung aufhört.

Was sagst du zum Rest?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Simon schrieb:
> Was sagst du zum Rest?

Deutlich besser als zuvor. Allerdings bin ich kein Experte im Layouten. 
Ich baue immer alles auf Lochraster auf.

Warte mal ab, was die anderen sagen.

von Wolfgang (Gast)


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Simon schrieb:
> Nein. Die rote Fläche ist nur die Antenne selbst. Die Platine endet
> dort, wo die dünne, gelbe Umrandung aufhört.

Ist der DRC auch der Meingung, dass das so in Ordnung ist?
Das würde mich wundern.

Vertausche mal die beiden eingekreisten Bauelemente. Das spart viel 
Fädelei.

von Nils (Gast)


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Hi.
Das sieht doch schon sehr viel besser aus. Sehr gut !

Einige Bauteile könnte man vielleicht noch etwas geschickter platzieren 
um Durchkontaktierungen zu sparen. ( Manchmal ist sogar der Einsatz 
eines Null-Ohm-SMD-Widerstandes als "Jumper" sinnvoll um dadurch eine 
Durchkontaktierung und damit ein Zerschneiden der Massefläche zu 
vermeiden. Erleichtert manchmal ein Layout.

Das Platzieren auf der Unterseite würde ich sofort angehen, denn sonst 
machst du doppelte Arbeit.

4-Lagen-LP ist aus elektrischer Sicht optimal, aber für deine Anwendung 
etwas übers Ziel hinaus geschossen. Das wird nicht notwendig sein.

Idee: Schau mal ob du die Pull-Ups und Pull-Downs der langsamen Signale 
besser anordnen kannst. Manchmal macht es Sinn einen Pull-up, welcher 
nur an einem langsamen Signal hängt, an anderer Stelle im Layout zu 
platzieren.

Achte auch auf die Abstände Leiterbahn zu Via, bzw. Leiterbahn zu Pads. 
Nicht immer das Minimum nehmen, wenn nicht nötig.

Ist die Steckerbelegung am Programmierstecker festgelegt ? Das Layout 
wird besser wenn einige Pins getauscht werden können.

von Nils (Gast)


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Hi.
Noch eine Idee: Wenn du das IC oben links um 180° drehst wird das Layout 
wahrscheinlich deutlich einfacher. Die Signale zur CPU gehen dann gleich 
an der richtigen Seite raus und drehen nicht erste eine Runde ums IC 
rum.

Die Schottky Diode ist als SMD möglich ? Spart einiges an Platz.

von Simon (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe das Layout nochmal überarbeitet:

Wolfgang schrieb:
> Ist der DRC auch der Meingung, dass das so in Ordnung ist?
> Das würde mich wundern.

Ist aber tatsächlich so BIS AUF 2 Dimensionsfehler (s. Anhang 
"Dimensionsfehler.PNG). Diese treten bereits ganz am Anfang auf, noch 
bevor ich irgendetwas geroutet habe. Weißt du vielleicht, wo die 
herkommen?

Wolfgang schrieb:
> Vertausche mal die beiden eingekreisten Bauelemente. Das spart viel
> Fädelei.

Danke, gemacht.

Nils schrieb:
> Das Platzieren auf der Unterseite würde ich sofort angehen, denn sonst
> machst du doppelte Arbeit.

Versuche ich mich morgen drum zu kümmern, habe das einseitige Layout 
vorerst nochmal perfektioniert :-)

Nils schrieb:
> Idee: Schau mal ob du die Pull-Ups und Pull-Downs der langsamen Signale
> besser anordnen kannst. Manchmal macht es Sinn einen Pull-up, welcher
> nur an einem langsamen Signal hängt, an anderer Stelle im Layout zu
> platzieren.

Ich habe die Widerstände etwas verschoben, sodass ich nochmal ein wenig 
Platz gespart habe. Die Platine ist im gesamten jetzt etwas kleiner.

Nils schrieb:
> Ist die Steckerbelegung am Programmierstecker festgelegt ? Das Layout
> wird besser wenn einige Pins getauscht werden können.

Hab ich gemacht, sieht jetzt besser aus, danke!

Nils schrieb:
> Noch eine Idee: Wenn du das IC oben links um 180° drehst wird das Layout
> wahrscheinlich deutlich einfacher. Die Signale zur CPU gehen dann gleich
> an der richtigen Seite raus und drehen nicht erste eine Runde ums IC
> rum.

ebenfalls erledigt.

Nils schrieb:
> Die Schottky Diode ist als SMD möglich ? Spart einiges an Platz.

Hab ich ersetzt. Hat leider nicht viel gebracht, wobei ich auch die 
erstbeste Schottky Diode genommen habe die ich in SMD Form gefunden 
habe. Da muss ich nochmal in Ruhe nach sehen, ob´s da noch eine bessere 
Lösung gibt.



Noch eine generelle Frage, bevor morgen mit der beidseitigen Bestückung 
anfange. Mein tolles, großflächiges Ground Bottom Layer habe ich dann 
aber leider nicht mehr, wenn ich viele Bauteile nach unten verlege. 
Macht das vor dem Hintergrund trotzdem noch Sinn?

Danke und Gruß

Simon

von Norbert (Gast)


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Auf der Unterseite des WROOM32 sind Leiterbahnen zu erkennen. Dann 
sollte man in dem Bereich (also unter dem Modul) auf dem eigenen 
Top-Layer keine Leiterbahnen verlegen, da es durch Lücken (mangelnde 
Benetzung) insbesondere an den Leiterbahn-Kanten Kurzschlüsse geben 
kann.
Also bis Du eh bei 4-Lagig, was aber nicht schlimm ist. Bei JLCPCB bei 
10Stück 13€ für alle zusammen.
TOP: Bauteile und Leiterbahnen
2.Lage: GND als Fläche
3.Lage: 3V3 als Fläche
BOTTOM: restliche Signale

Da wo GND oder 3V3 ist, einfach eine Durchkontaktierung setzen, das 
schließt sich dann automatisch an den Mittellagen an.

von Nils (Gast)


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Hi.
Die in der Zeichnung eingekreisten Bauteile sollten auch verschoben 
werden. Sonst bringt das Drehen des IC nicht wirklich etwas.

von wolfgang (Gast)


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Hallo zusammen,

ich benötige jetzt leider 1-2 Tage. Für ein 4 lagiges Layout reicht die 
Eagle Free Version nicht aus. Ich werde daher wohl die Basisversion 
bestellen.

https://www.autodesk.de/products/eagle/subscribe?plc=EGLSTD&term=1-YEAR&support=BASIC&quantity=1

Kostet 130€/Jahr.

Nils schrieb:
> Die in der Zeichnung eingekreisten Bauteile sollten auch verschoben
> werden. Sonst bringt das Drehen des IC nicht wirklich etwas.

Danke. Ich hab mich schon gewundert :-D Jetzt siehts deutlich besser 
aus.

von Simon (Gast)


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Hallo zusammen,

sorry das es jetzt so lange gedauert hat. Ich habe jetzt endlich die 
Eagle Basis Lizenz und kann 4-lagig designen :-)

Es gibt allerdings eine kleine Planänderung: Da es sich bei der 
Anwendung um ein Wearable im Fitnessbereich handelt, sollen die späteren 
Abmessungen der Platine/Elektronik so klein wie möglich gehalten werden.

Ich bin nun - langsam aber sicher - der Überzeugung, dass der ESP32 als 
Controller für die Anwendung (Im Extremfall ein paar kb/sec., BLE) total 
oversized ist. Ich denke aus folgenden Gründen darüber nach, einen 
anderen Controller aufs Board zu setzen:

1.: Stromverbrauch (geht deutlich besser als der ESP32, ich brauche 
lediglich Bluetooth Low Energy, kein WLAN(!))

2.: Abmaße. Da der ESP32 relativ viel kann, ist er auch recht groß. Es 
gibt BLE Module, die 10x10mm groß sind, und das als komplettes SoC. Der 
ESP misst ca. 16x25mm

Leider habe ich das erst jetzt erkannt. Da ihr nun den Hintergrund der 
Anwendung kennt, teilt ihr meine Meinung?

Grüße

Simon

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Was die Stromaufnahme und Größe angeht kann ich Dir nur zustimmen. 
Andere Hersteller haben da wesentlich bessere Alternativen im Programm. 
Die ESP Module sind für Bastler besonders interessant, da sie einzeln 
billig und leicht zu bekommen sind. Bei Massenproduktion hat man jedoch 
andere Prioritäten.

: Bearbeitet durch User
von wolfgang (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:

> Andere Hersteller haben da wesentlich bessere Alternativen im Programm.

Kannst du ein SoC empfehlen?

Anforderungen:

- 3V3 Betriebsspannung
- 5kb Datendurchsatz/sec reichen völlig aus
- Stromaufnahme so gering wie möglich
- Abmaße so gering wie möglich
- Möglichkeit zum Deep Sleep Modus

Ich stoße sehr häufig auf folgendes Modul:

Ebay-Artikel Nr. 333189424891

Das kostet allerdings 10€, finde ich recht teuer :-/

Gruß

Simon

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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wolfgang schrieb:
> Andere Hersteller haben da wesentlich bessere Alternativen im Programm.

Mit WLAN:
https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/ADS-MWx36-ZentriOS.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cc3120mod.pdf

Die nehmen weniger Strom auf, als der ESP8266. Aber ich denke, du 
wolltest was anderes.

von Harald (Gast)


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Wie wäre es mit dem ESP8285, das ist der ESP8266+Flash in einem Chip. 
Grundschaltung, die sonst auf den typischen Breakout-Boards ist 
(Quarz+paar Widerstände), kann man relativ leicht selber nachbilden. 
Auch die Antenne würde ich einfach abkupfern, wird schon funktionieren.
Bestückung geht mittlerweile bei JLCPCB.COM, die haben seit ein paar 
Wochen einen genialen Bestückungsservice. Die machen nämlich keine 
gesonderte Teilebeschaffung sondern bestücken das, was die 
Schwesterfirma auf Lager hat. Und das zum Festpreis pro Bauteil. 
Allerdings auch nur DAS Material, Fremdbeschaffung machen die nicht, das 
sind die Bedingungen.

P.S. Deine Antwortzeiten finde ich nach wie vor sehr respektlos. Es kann 
nicht sein, dass man am Tag nicht mal 5min für eine Antwort aufbringen 
kann.

von Simon (Gast)


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Hallo zusammen,

eure Vorschläge können jeweils kein Bluetooth Low Energy (BLE). Sorry, 
hab ich in der Liste der Anforderungen vergessen mit aufzuführen.

Eigentlich wäre das von mir verlinkte Modul perfekt - wenn es denn nicht 
so utopisch teuer wäre...

von .... (Gast)


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von Zeno (Gast)


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Simon schrieb:
> Ist aber tatsächlich so BIS AUF 2 Dimensionsfehler (s. Anhang
> "Dimensionsfehler.PNG). Diese treten bereits ganz am Anfang auf, noch
> bevor ich irgendetwas geroutet habe. Weißt du vielleicht, wo die
> herkommen?

Die Bohrungen sind zu dicht an den Pads.

von Simon (Gast)


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.... schrieb:
> Passt davon etwas ?
>
> 
https://www.mouser.de/Semiconductors/Wireless-RF-Integrated-Circuits/RF-System-on-a-Chip-SoC/ARM-Cortex-M0-Core/_/N-af71n?P=1yzkh6fZ1yzud1p

Hi,

grundsätzlich schon. Mir wäre allerdings etwas mit fertiger Antenne 
lieber. Gibt es solche ICßs, die dies bereits integriert haben? Und es 
sollte auch halbwegs gut lötbar sein...

Ich werfe mal den HM11 ins Rennen:
http://wiki.seeedstudio.com/Bluetooth_V4.0_HM_11_BLE_Module/

Wobei ich glaube, dass ich dann auch gleich beim ESP32 bleiben kann, 
wenn ich mir die Stromverbrauchswerte und Abmaße angucke^^

von Jold M. (msmango)


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Es gibt keine guten Ratschläge zum Design, aber dieser Hersteller von 
https://www.aipcba.com kann Ihre Material- und 
Leiterplattenherstellungs- und Montageanforderungen lösen
Andere, die dir helfen werden 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Hauptseite

: Bearbeitet durch User

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