Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wiedereinsteiger Atmega-8 Schaltung


von Mario W. (Firma: Privat) (wlfmario)


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Hallo zusammen,
nach Jahrelanger Pause aus der Hobby Elektronik möchte ich mal wieder 
ein Paar Gehversuche machen und mit ein paar Teilen die ich noch habe 
etwas basteln um die Thematik etwas aufzufrischen.

Zum Anfang versuche ich mich gerade an einen Atmega-8 um die Schaltung 
zu verinnerlichen.

In KiCad habe ich versucht den Schaltplan zu erstellen, ich denke das 
sollte auch so funktionieren.
Unsicher bin ich mir nur bei AVCC und den Block Kondensatoren.

Evtl. könnte mal jemand so Lieb sein und mal ein schnellen Blick auf den 
Plan werfen und mir sagen was ich dort evtl. besser machen könnte und 
warum ?

Ich weiß, der Plan ist nicht gerade Schön, aber ich Arbeite dran. ;-)

Danke schon mal für eure Antworten.

von Michael B. (laberkopp)


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Mario W. schrieb:
> Schaltplan zu erstellen

Das ist kein Schaltplan, das ist Obfurscation wie ihn manche Hersteller 
nutzen damit den Kunden nicht zu klar wird was sie kaufen.

Ein Wortsuchspiel, erwartest du nun, dass deine Leser jedes Auftreten 
jeden Labels über das gesamte Blatt hindurch suchen (eine Aufgabe die 
exponentiell mit der Anzahl der Label steigt) um erahnen zu können, was 
womit verbunden ist ?

Labels sind zum Übergang von einem Schaltplanblatt zu einem anderen und 
werden dabei möglichst steckerkonform am jeweils gegenuberliegenden Rand 
platziert.

AVCC wird mit VCC verbunden, wenn man keine Analogmessung macht direkt, 
sonst über einen LC Filter. AREF kommt richtigerweise nur an einen 
Kondensator wenn man Analogmessungen machen will, hat man nicht vor 
Analogsignale zu messen darf er unbeschaltet bleiben.

von Stefan F. (Gast)


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von Klaus H. (hildek)


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Die Blockkondensatoren passen schon, sie sollten eben nahe an den 
jeweiligen Pins sitzen, aber das gibt das Pinout ja schon vor.

Die Beschaltung des Spannungsreglers einfach nach Datenblatt vornehmen. 
Zumindest für einen 7805 kann ich sagen, dass dann D1 überflüssig ist.
Wenn die 12V ggf. Kfz heißen sollen: dann brauchst du noch eine 
Schutzbeschaltung, mindestens Verpolschutz und LC-Filter.

Für einfache Gehversuche muss man keinen Quarz vorsehen, er schadet aber 
natürlich nicht, vor allem wenn man mit dem Board später auch komplexere 
Dinge machen will (schon bei UART natürlich nützlich, aber dafür gibt es 
besser geeignete Frequenzwerte).

Falsch ist lediglich die Resetbeschaltung.
Resetpin: R nach VCC, C nach GND.
Resetschalter: einfach vom Resetpin nach GND, also parallel zum C.

Ist das nicht schon der Prinzipaufbau einer Arduino-Variante?

von Keks F. (keksliebhaber)


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Hallo,

das Datenblatt des Kontrollers hat in beiden Belangen 
(Abblockkondensatoren, Minimalaufbau) und Reset-Beschaltung genaue 
Schaltpläne und Erläuterungen zur Verfügung gestellt.
Einfach nur daran halten.

von Björn W. (bwieck)


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Die RX/TX LEDs werden ständig leuchten wenn der UART nichts zu tun hat.
Besser die LEDs umdrehen und an VCC schalten.

von Johannes T. F. (jofe)


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Stefan F. schrieb:
> Den Reset Pin beschaltet man so:
> 
https://electronics.stackexchange.com/questions/153888/use-or-remove-reset-capacitor

Ich würde mich eher an die Applikationsschrift AN2519 halten:
https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/AN2519-AVR-Microcontroller-Hardware-Design-Considerations-00002519B.pdf

Siehe S. 7 und 8. In Reihe zum Taster sollte auf jeden Fall ein 
Widerstand, da ansonsten die Entladestromspitzen des C in Verbindung mit 
dem L der Leiterbahnen potentiell destruktive Spannungsspitzen erzeugen 
können.

Eine Diode von Reset nach VCC kann auch nicht schaden.

von Mario W. (Firma: Privat) (wlfmario)


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Ich danke euch allen für die vielen Tipps !
Die Schaltung habe ich gleich mal geändert, noch nicht Schön aber 
aufgeräumter.
Der Lerneffekt ist auf alle Fälle da, obwohl manche Fehler wie zb. bei 
den LED's eigentlich Eindeutig sind, das nennt man wohl Betriebsblind. 
;-)

Danke noch einmal für eure Hilfe.

von Wastl (hartundweichware)


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Mario W. schrieb:
> Der Lerneffekt ist auf alle Fälle da

Hier noch ein bisschen was für deinen "Lerneffekt":

Mario W. schrieb:
> bei den LED's eigentlich Eindeutig sind, das nennt man
> wohl Betriebsblind.

"Eindeutig" und "Betriebsblind" wird klein geschrieben.

"LED's":  Bitte keine Deppenapostrophen!
http://www.deppenapostroph.info

von H. H. (Gast)


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D1 ist überflüssig, und R2 darf sicherlich um einiges höher ausfallen.

von Klaus H. (hildek)


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Mario W. schrieb:
> Die Schaltung habe ich gleich mal geändert,

Naja, weder der 330R in Reihe zum Taster noch die Diode sind zwingend 
bei einem 10nF Kondensator.
Wenn schon, dann erschlägt das hier beide potentielle Probleme, nämlich 
den Peakstrom durch den Taster und das Entladen des C über den Resetpin 
beim Unterbrechen der Stromversorgung:
1
       VCC
2
        |
3
        R
4
    +---+-- Res
5
    C   |
6
    |   T
7
    R   |
8
    |  GND
9
   GND
Spannungsspitzen wegen Leitungsinduktivitäten sehe ich nicht als 
Problem.

von Wilhelm M. (wimalopaan)


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Mario W. schrieb:
> Danke schon mal für eure Antworten

Ein Duden wäre auch mal wichtig.

von Johannes T. F. (jofe)


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Mario W. schrieb:
> Die Schaltung habe ich gleich mal geändert

Für D5 reicht auch eine 1N4148.
Und mit einem R2 von 150 Ω brennt dir eine moderne grüne LED die 
Netzhaut weg. 20 mA sind nur bei Uralt-DDR-„Dunkeldioden“ angebracht.

Klaus H. schrieb:
> Naja, weder der 330R in Reihe zum Taster noch die Diode sind zwingend
> bei einem 10nF Kondensator.

In der zitierten Application Note steht ja auch 100n. ;-)
Dieses Thema um die Größe des Reset-C hatten wir doch schon mal hier:
Beitrag "Re: Zeitschalter mit AVR (ATtiny84A) zur Diskussion"

von Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)


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Stefan F. schrieb:
> Den Reset Pin beschaltet man so:
> 
https://electronics.stackexchange.com/questions/153888/use-or-remove-reset-capacitor

Und warum wird hier im Tutorial (Steckbrett) der Reset ohne C betrieben?

Dies sollte dann mal angepasst werden.

Im übrigen läuft der so wie aus dem Tutorial.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Thomas S. schrieb:
> Und warum wird hier im Tutorial (Steckbrett) der Reset ohne C betrieben?

Weil der Chip intern einen Reset erzeugt. Im Prinzip kann man den Pin 
ganz unbeschaltet lassen. Allerdings fangen dann die Leitungen (zum 
Programmieradapter) manchmal Radiowellen ein - genau die soll der 
Kondensator abblocken.

von Axel R. (axlr)


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Ist es zuviel verlangt, die drei, vier Pins mit Drähten, also langen 
Linien, zu verbinden? Dann kann man das zur Not mit dem zeigefinger auf 
dem Monitor verfolgen, falls die Augen zittern, und muss nicht 
Käsekästchen spielen und sich die Portnamen zusammensuchen.
Unsitte. Hat sich leider, in den letzten Jahren, extrem breitgemacht.
Ich find's kacke. Wer noch?
Oder ist das so'n "GenerationenDing"?

von Michael B. (laberkopp)


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Thomas S. schrieb:
> Und warum wird hier im Tutorial (Steckbrett) der Reset ohne C betrieben?

Gibt es da einen Reset-Taster ?

von Axel R. (axlr)


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Hier so in der Art viellicht, was das "malen eines Stromlaufplans" 
betrifft:
https://i.pinimg.com/originals/fd/0b/bd/fd0bbda22937b59dbe07a4d514ffc067.jpg
Also: soo kenn ich das noch.

von Veit D. (devil-elec)


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Mario W. schrieb:

> Unsicher bin ich mir nur bei AVCC und den Block Kondensatoren.

Also wenn du Nummer sicher gehen möchtest, dann mach es laut AppNote. 
Funktioniert immer. Also so wie in deinem Schaltplan. Ich hatte das 
einmal als Grundbeschaltung zusammengetragen. Für den 10µH Filter 
verwende ich den hier 
https://www.mouser.de/ProductDetail/TDK/MLZ2012E100M?qs=0x5Y0%252BvSDKMOtIXVaz5ocw%3D%3D
Manche nehmen auch 10 Ohm als RC Filter.
Ansonsten wie schon gesagt wurde an jeden Versorgungspin einen 100nF. 
Keine langen Leitungen, möglichst dicht zusammen. Gilt besonders für den 
Quarz und dessen Kondensatoren. Das wird aber laufen, weil das auf dem 
Steckbrett auch funktioniert.

Dann wiederhole ich nochmal die Sache mit dem Leds an Tx/Rx. Die 
Leitungen sind Low aktiv. Auch würde ich an diese Leitungen keine 
größeren Lastströme "abzweigen". Nimm sparsamere Leds, sprich hellere, 
die dann mit deutlich weniger Strom hell genug leuchten.

Am 1117er Regler würde ich die 10µF auf 100µF vergrößern.

Änderung der Resetbeschaltung wurde schon gesagt.

Übrigens, wegen dem Reglerschaltbild. Wenn es dort links und rechts 
keinen Stecker gibt, zeichnet man eine freischwebende Masselinie nicht 
ein. Ich weiß was du damit sagen möchtest, irritiert aber mehr wo diese 
Linie denn hingehen soll. Massebezug stellt das GND Symbol dar. Damit 
man diese nicht durch den gesamten Schaltplan ziehen muss. Genau wie für 
+5V o.ä.

Ich sage mal so. Bis auf die falsche Resetbeschaltung hätte das schon so 
funktioniert.

von Klaus H. (hildek)


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Axel R. schrieb:
> Ich find's kacke. Wer noch?

Ich auch!
Es gab mal einen ausführlichen Thread zum Schaltplan zeichnen; ich meine 
sogar, er ist in den Artikeln verewigt worden.
Ja, hier: Beitrag "Hardware-Designtipps des Monats: Der Schaltplan"

von Johannes T. F. (jofe)


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Veit D. schrieb:
> AVR_ATmega_Grundbeschaltung.png

R1 ist mit 100k aber viel zu hochohmig, dann könnte man ihn auch 
weglassen (intern sind ja schon 30…60k eingebaut). In AVR042 sind 4k7 
angegeben.

Und C4 ist ziemlich klein, AVR042 hat hier 100n.

von Veit D. (devil-elec)


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Johannes F. schrieb:

Upps, irgendwie habe ich die Werte vertauscht. Hat bis jetzt niemand 
gemerkt. Danke.  ;-)  Ja okay laut App Note 4,7k und 100nF ohne Taster.

: Bearbeitet durch User
von Jörn P. (jonnyp)


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Wenn mir jetzt noch jemand den AGND-pin zeigen könnte?

von H. H. (Gast)


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Jörn P. schrieb:
> Wenn mir jetzt noch jemand den AGND-pin zeigen könnte?

Es gibt da keinen separaten.

von Jörn P. (jonnyp)


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H. H. schrieb:
> Es gibt da keinen separaten.

Richtig, es gibt nur GND und das wird schon seit Jahren falsch gemacht. 
:-(

von Benjamin K. (bentschie)


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Axel R. schrieb:
> Hier so in der Art viellicht, was das "malen eines Stromlaufplans"
> betrifft:
> https://i.pinimg.com/originals/fd/0b/bd/fd0bbda22937b59dbe07a4d514ffc067.jpg
> Also: soo kenn ich das noch.

Ist vielleicht ja doch ein Generationending. Liegt vielleicht auch an 
den Werkzeugen, (hirarchischer Schaltplan, vieeel mehr Pins an den ICs, 
....)
Ich bin jetzt seit ca. 20 Jahren in der Elektronik und komme mit beidem 
zurecht. Aber ganz ehrlich, der Kreuzungsknoten rechts neben dem µC in 
deinem Beispiel, ist jetzt alles, aber besser lesbar als nackte 
Bezeichner ist der auch nicht. Ich will jetzt nicht dein beispiel 
schlecht machen. Es zeigt nur das jedes Konzept so seine Nachteile und 
Grenzen hat.

Das ist letztlich doch immer ein Kompromiss. Und auch sehr viel von der 
Gewöhnung abhängig. Hilfreich sind dann meiner Meinung nach Notizen 
einzupflegen. Z.B. eine Klammer "diese Signale gehen zu Schaltingsteil 
xyz" oder sowas.

von Joachim B. (jar)


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H. H. schrieb:
> Jörn P. schrieb:
>> Wenn mir jetzt noch jemand den AGND-pin zeigen könnte?
>
> Es gibt da keinen separaten.

richtig

Jörn P. schrieb:
> es gibt nur GND und das wird schon seit Jahren falsch gemacht.

es ist aber nicht falsch für Analogsignale einen extra GND zu führen und 
den darf man auch AGND nennen bevor es alleine ohne zugefügte 
Digitalsignale zum AVR geht

von Klaus H. (hildek)


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Benjamin K. schrieb:
> Aber ganz ehrlich, der Kreuzungsknoten rechts neben dem µC in
> deinem Beispiel, ist jetzt alles, aber besser lesbar als nackte
> Bezeichner ist der auch nicht.

Da stimme ich dir zu. Schon übersichtlicher wäre es, wenn man sich etwas 
mehr Platz gönnen würde um die vielen Knick weg zu bekommen. Dann:
- den MAX232 links oben horizontal spiegeln
- für zusammengehörende Signale einen Bus nehmen
- die Stecker so anordnen, dass man möglichst viele gerade Linien nehmen 
kann
Und mehr.

Noch viel besser ginge es, wenn das CAE-Tool es unterstützen würde, dass 
man einen große IC in funktionale Subblöcke aufteilen könnte, selber und 
individuell für die gewünschten Funktionsblöcke mit selbst wählbarer 
Pinanordung und Pinabständen. Ähnlich wie es bei den Standardgattern 
oder Mehrfach-OPAs fest vorgegeben ist.
Das mag anfangs anstrengend sein, schafft aber sehr übersichtliche 
Pläne, vor allem bei großen Plänen und der Inbetriebnahme bzw. 
Fehlersuche.
Ich hatte das in dem schon genannten Link damals ausführlich 
beschrieben:

Klaus H. schrieb:
> Beitrag "Hardware-Designtipps des Monats: Der Schaltplan"

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