Mimic-Truhe mit Effekten

[Vincent K. (quadropikko)]

Aktuell bastel ich gerade an einer Mimic-Truhe, die wenn sie geöffnet 
wird u.a. von innen beleuchtet sein soll und Soundeffekte abspielt. Die 
Modellierung der Truhe ist noch Mitten in Gange, aber ich habe mich mal 
an die Elektronik gesetzt. Schaltplan, Board-Design und Teile-Liste ist 
angehangen.
Gespeist werden soll das ganze von einer 9V Batterie. Ich habe versucht 
den Ruhestrom ohne viel Aufwand möglichst gering zu halten (ATMega im 
sleep). Wenn der Switch schließt wacht der ATMega wieder auf, schaltet 
den 5V LDO durch so dass das DFPlayer Mini Modul (MP3 Player) seine 
Soundeffekte abspeilt und gleichzeitig LEDs angehen.
Da ich das letzte mal vor sieben Jahren eine Platine gebastet hat, würde 
es mich freuen, wenn der Ein oder Andere ein wenig Feedback parat hätte.
Weitere Bilder vom fertigen Projekt werde ich im Laufe des Monats 
posten.

[Gregor J. (Firma: Jasinski) (gregor_jasinski)]

Vincent K. schrieb:
> Gespeist werden soll das ganze von einer 9V Batterie. Ich habe versucht
> den Ruhestrom ohne viel Aufwand möglichst gering zu halten (ATMega im
> sleep)

Und welchen Wert kann man mit dieser Schaltung bestenfalls erreichen – 
schon aus Neugier real überprüft und nachgemessen? Da hier die Regler – 
auch wenn sie in dieser Hinsicht sehr gut sind – permanent an der 
Stromversorgung hängen, wird man den Datenblattwert von 0,1µA nicht 
erreichen können. Dass der aber erreichbar und keine schöne Werbung im 
Datenblatt des Herstellers ist, weiß ich aus erster Hand, weil es mir 
bei meiner IR-Fernbedienung-Schaltung gelungen ist – wirklich auch real 
gemessen und zu 100% reproduzierbar, was ja auch nicht so trivial ist, 
weil man hier die Strommessung gebrückt und umschaltbar im Betrieb mit 
Jumpern machen muss, sonst schlägt der relativ große Spannungsabfall zu 
und der µC ist sofort im Resetzustand oder ganz aus; oder man kann das 
Messgerät gar nicht erst in diesen µA-Bereich schalten und messen. Auch 
der Eingang in den Modus, um tatsächlich diese 0,1µA zu erreichen, ist 
programmtechnisch etwas aufwendiger als einfach nur in den Idle-Modus zu 
gehen; auch beim Schaltungsentwurf selbst muss man einige Dinge 
beachten, sonst macht man sich alles wieder zunichte. Welcher Sleepmodus 
kommt denn hier überhaupt zum einsatz? Denn es gibt ja mehrere – hier 
ein Auszug der Defines aus meiner Datei, die mittlerweile zu einer 
weiteren, kleinen Bibliothek zusammengefasst geworden ist:

#define SLEEP_Idle                 0 // Idle
#define SLEEP_ADC_NoiseReduction   1 // ADC Noise Reduction
#define SLEEP_PowerDown            2 // Power-Down
#define SLEEP_PowerSave            3 // Power-Save
#define SLEEP_Reserved1            4 // Reserved
#define SLEEP_Reserved2            5 // Reserved
#define SLEEP_Standby              6 // Standby
#define SLEEP_ExternalStandby      7 // ExternalStandby

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Vincent K. schrieb:
> Da ich das letzte mal vor sieben Jahren eine Platine gebastet hat, würde
> es mich freuen, wenn der Ein oder Andere ein wenig Feedback parat hätte.

Wenn Du schon so direkt fragst, dann nenne ich zumindest zwei Aspekte, 
die beim PCB-Layout wichtig und relevant sind:

1. Massefläche als Polygone auf beiden Seiten einer zweiseitigen Platine 
zu machen ist schon mal sehr gut hier, allerdings sollte man diese 
Seiten dann auch reichlich mit Vias (Durchkontaktierungen) verbinden, 
sonst verpufft der Effekt weitestgehend und der Strom läuft trotzdem 
unnötig über Umwege, was die elektrischen Eigenschaften der Schaltungen 
erheblich verschlechtert bzw. wird dann nur sehr wenig oder kaum der 
Vorteil dieser komplettangelegten Masseflächen ausgeschöpft. Die Vias 
sollten nach Möglichkeit ohne Thermale, so klein wie möglich und wegen 
der Optik am besten auch mit Lötstoppmaske verdeckt sein – z.B. 0.3mm 
Bohrung mit 0.6-0.7mm Kupferdurchmesser. Ich würde hier bestimmt 
mindestens 50-100 solcher Vias setzen, wenn ich an diesem Entwurf sitzen 
würde – an wichtigen Knotenpunkten wie Anschluss eines Bauteils an die 
Spannungsversorgung (ICs, Abblockkondensatoren) verdichtet und mehr, an 
weitentfernten, unwichtigen Kupferflächen entsprechend weniger, aber 
vorhanden sollten hier welche auch sein.

2. Eine generelle Verwendung von Thermalen auf der Platine für die 
Bauteile ist auch eine sehr gute Idee – nur muss man einige davon leider 
von Hand korrigieren, weil die CAD-Software die automatische Generierung 
dieser nicht immer richtig machen kann – meistens fallen sie an größeren 
Padflächen zu dünn aus oder es werden merkwürdige/unsinnige Maschen 
gebildet. Die zu dünn generierten Thermale kann man hier z.B. ganz gut 
an den Montagebohrungen und dem Regler U3 und die merkwürdigen, 
unnötigen Kupfermaschen beim Spannungsregler U2 und Bauteilen C3-C7 
sehen – im ersten Fall müssten die Thermale deutlich dicker sein, im 
zweiten müssen sie dann eben von Hand verbessert/korrigiert werden, was 
bei größeren Platinen natürlich mit erheblichem, zusätzlichem 
Zeitaufwand verbunden werden kann.

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Vincent K. schrieb:
> Weitere Bilder vom fertigen Projekt werde ich im Laufe des Monats posten

Und, wurden schon irgendwelche neue Bilder gemacht oder vielleicht sogar 
ein Audio/Video-File zum Reinhören?

[Michael B. (laberkopp)]

Vincent K. schrieb:
> Wenn der Switch schließt wacht der ATMega wieder auf, schaltet den 5V
> LDO durch so dass das DFPlayer Mini Modul (MP3 Player) seine
> Soundeffekte abspeilt und gleichzeitig LEDs angehen

Wozu braucht man da einen ATmega ?

Der Schalter schaltet den Strom ein, ein simpler lowdrop Spannungsregler 
macht 5V und LED leuchten, Musik spielt. Klappe zu ,Schalter aus, und 
Ruhe ist. Kein Kuhlschrank braucht einen uC für sein Licht.

Dein 3.3V AVR braucht mit 8MHz viel Strom, deine LDO sind eh nicht mit 
einer Typennummer bezeichnet also weiss niemand wie stromsparend sie 
sind, und 3.3V AVR an 5V MP3 macht immer Spass mit Querströmen über 
Eingangsschutzdioden.

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

Vincent K. schrieb:
> Gespeist werden soll das ganze von einer 9V Batterie.

Meh!

Versuch, auf 2 oder 3 AA-Zellen zu kommen und den LDO wegzulassen.

AA haben 2000mAh, ein 9V-Block 500mAh. 4fache Kapazität, keine 6V, die 
verheizt werden müssen und günstiger ist es auch noch.