Forum: Platinen Mein Projekt: Battery Powered Arduino Nano Pro Sensors & Nrf24L01+ Shield


von Daniel S. (hexagoni)


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Hallo Zusammen,

ich bin noch ganz neu hier und versuche mich und mein Anliegen mal 
vorzustellen. Eigentlich komme ich ehr aus der Software-Ecke und hatte 
bis vor Kurzem wenig mit Hardware am Hut. Jetzt hat mich das 
Heimautomatisierungsfieber erfasst und ich versuche mich immer weiter 
hinein zu arbeiten. Ich habe jetzt meine erste Platine designt und 
möchte die euch vorstellen, da ich hoffe, dass ihr mir Tipps und Tricks 
geben könnt (hoffentlich auch Quellen), wie ich noch besser in das Thema 
Platinendesign reinkomme.

Hier der Link zu meinem Repro mit der Platine und meinen Erklärung zu 
dieser.
https://github.com/hexagoni/arduino-univ-shield

Was da noch nicht drinnen steht ist, dass ich bewusst auf fertige 
Bauteile zum Einsetzen in die Platine gesetzt habe, da ich es für mich 
und andere gerne so einfach und günstig halten möchte. SMD fertig 
bestückt war mir für den ersten Wurf zu kompliziert. Wie gesagt steck ja 
noch in den Kinderschuhen.


Grüße hexagoni (Daniel)

: Bearbeitet durch User
von Stefan (Gast)


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Hallo hexagoni,
Vom Design für dein erstes Board finde ich es gut. Eventuell würde ich 
vorschlagen den Ground Plane noch über die restlichen freien Flächen 
ziehen. Im Schaltplan fehlt noch die Angabe der Spannung für den 
Kondensator. Für den nrf24l01 könntest du noch ein Bauteil für 
einzeichnen statt Header Pins zunehmen. Über die Bezeichnung der wieder 
Stände würde ich auch noch mal schauen.

Bei der Beschriftung der Platine kannst du eventuell noch mal auf die 
Lesbarkeit und Informationsgehalt achten.
https://www.elektronikpraxis.vogel.de/jetzt-wirds-bunt-drucke-und-lacke-auf-leiterplatten-a-341096/index3.html
Ich würde nur z. B. R1 auf die Platine drucken und über den Schlatplan 
und einer Stücklisten kann dann entnommen werden, welches Bauteil 
zunehmen ist.
Gruß
Stefan

von Karsten B. (kastenhq2010)


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Dein Schaltplan/Layout ist so unübersichtlich, dass du selber die 
Step-Ups im Silkscreen vertauscht hast!

Ansonsten fällt einem sofort auf, dass die Groundplane auf der 
Bottomseite Murks ist. Da wird sich nie ein Strom in die hintersten 
Winkel des Kupfers verirren, lass sie einfach weg, leg den Jumper (den 
ich recht fragwürdig finde, da er dir deine 3,3V auf 5V hebt, wenn du 
beim Bestücken nicht aufpasst) woanders hin und du kannst Ground 
komplett auf der Topseite routen und hast auf der Unterseite Platz z.B. 
die Versorgungsspannungen dick anzubinden.

Mit deinem DRC ist etwas auch nicht in Ordnung. Die Groundplane hat 
einen Abstand von 0,25mm zu den restlichen Signalen, geroutet ist 
mitunter mit 0,15mm Abstand.

1mm Thermals sind keine Thermals mehr. Egal, du wirst sie bei der 
Miniplatine nicht brauchen.

lala2.png zeigt Quatsch im Kupfer.

Deine Board Outline enthält 6x ein + mittendrin.

von Karsten B. (kastenhq2010)


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Die Vias würde ich auch noch vergrößern. 0,3mm Via mit 0,6mm Pad kann 
man machen, muss man aber nicht. Der Restring ist mit 0,15mm sehr 
schmal, wahrscheinlich zu schmal für die ein oder andere chinesische 
Hinterhofbude. Es zwingt dich an der Stelle auch niemand zu solch feinen 
Strukturen. Mach lieber 0,4/0,5mm Via mit 0,8/0,9mm Pad oder noch 
größer.

von my2ct (Gast)


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Stefan schrieb:
> Ich würde nur z. B. R1 auf die Platine drucken und über den Schlatplan
> und einer Stücklisten kann dann entnommen werden, welches Bauteil
> zunehmen ist.

Ich hasse es immer, wenn man den Schaltplan nicht vernünftig lesen oder 
die Platine nicht direkt bestücken kann, weil man jeden besch.ssenen 
Bauteilwert erst in einer Liste nachschlagen muss.

von Daniel S. (hexagoni)


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Hallo Karsten,

Danke für deine Anmerkungen.
Ich bin deine Punkte durchgegangen und will mich heute Abend nochmal an 
eine Aktualisierung der Platine setzen.

Ein paar Rückfragen habe ich auf Grund fehlender Erfahrung noch:

Karsten B. schrieb:
> Dein Schaltplan/Layout ist so unübersichtlich, dass du selber die
> Step-Ups im Silkscreen vertauscht hast!

Was meinst du mit vertauscht bin es grade nochmal durchgegangen und sehe 
es nicht. Wahrscheinlich bin ich schon betriebsblind.
Kannst du mir gute Beispiele für ordentliche Schaltpläne nennen damit 
ich meinen überarbeiten kann und generell was dazu lerne? Gibt es vll. 
generelle Styleguides?

Karsten B. schrieb:
> 1mm Thermals sind keine Thermals mehr. Egal, du wirst sie bei der
> Miniplatine nicht brauchen.

Da bin ich zu unerfahren um das zu verstehen sorry. Hast du eine gute 
Quelle in der ich nachlesen kann was du meinst? Habs gegoogelt könnte 
den Kontext zu meiner Platine nicht verstehen.


Ich lösche heute Abend die Bottomlayer Groundplane raus und verlege den 
jumper und alle vcc Leitungen auf den Bottomlayer und ground und Signale 
nur auf Top.


Vielen Dank Gruß Daniel

von Karsten B. (kastenhq2010)


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Es sieht mir so aus, als ob der Kondensator direkt an die 5V Regler 
angeschlossen ist (lala3.png). Sollte doch eigentlich der andere sein 
oder?

Mit Thermals meine ich Wärmefallen. Das sind die schmalen Anbindungen 
der Ground-Pins an die Groundplane. Sie verhindern, dass du beim Löten 
die ganze Kupferfläche aufheizt und dadurch den Pin nicht vernünftig 
löten kannst. Bei deiner Miniplatine ist das egal, aber bei größeren 
oder mehrlagigen Platinen mit dicken Kupferplanes mitunter sehr wichtig. 
Deine Thermals haben eine Breite von 1mm und du hast an jedem Pin auch 
noch 4 Stück davon. Das ist so breit, dass alle Wärme nahzu ungehindert 
vom Pin in die Kupferfläche fließt. Normalerweise sind Thermals in der 
Größenordnung von 0,2-0,3mm Dicke.

Zu dem Schaltplan:
- Diese Headerhelpershields gehen mal gar nicht, was soll das sein?
- An wichtige Netze sollte man Signalnamen schreiben, gerade bei 
Spannungen und GND ist ein entsprechendes Symbol sehr nützlich (und in 
deinem Tool bestimmt auch vorhanden) und man kann ggfs. auch verzichten 
diese Strippen durch den ganzen Schaltplan zu ziehen.
- Der nrf... hat kein Symbol, hübsch geht anders.
- Übersichtlicher wird es, wenn man den Schaltplan von links nach rechts 
lesen kann - beispielsweise indem du links deine Eingangsbuchse 
anordnets, dann nach rechts die beiden Spannungsregler, dann rechts 
daneben deine zu versorgenden Chips und die Ausgangsbuchsen. Bei dir ist 
das eher so ein Klumpen :)
- Außerdem sollte man die Bauelemente gruppieren, die auch miteinander 
in der Schaltung zu tun haben. Der Spannungsteiler beispielsweise hängt 
irgendwo an der Eingangsbuchse, wäre aber direkt neben dem Arduino mit 
einem kleinen Text "Spannungsmessung" (ist doch eine Spannungsmessung 
oder?) viel besser aufgehoben.

Im Layout sieht mir das auch sehr durcheinander aus, wobei ich da nur 
kurz draufgeschaut habe. Die 3 Stiftleisten mit 5V/3V/GND z.B. würden in 
Reih und Glied nebeneinander sicher hübscher aussehen als jetzt so 
durcheinandergewürfelt.
Passt das überhaupt alles so übereinander?

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