Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hilfe benötigt! Pi Compute Module 4 Carrier Board ohne Funktion!


von Marc R. (marc_r101)


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Hallo zusammen,
wir (ich und meine Kollegen) haben über einen Freelancer ein eigenes 
Carrier-Board für das Raspberry Pi Compute Module 4 entwickeln lassen, 
aber leider zeigt der Pi beim Einschalten keinerlei Aktivität. 5V ist 
da, alle GNDs auch. wir sind selber leider keine Profis in PCB-Design.

Die Gerber-Dateien, die Scematics und die vollständige Stückliste (BOM) 
sind vorhanden.
Gibt es hier jemanden, der uns eventuell helfen kann herauszufinden, 
woran es liegt?
Wir wären für jede Unterstützung oder jeden Hinweis wirklich sehr 
dankbar!

zum Board: Es soll für die Steuerung eines Drehkreuzes verwendet werden, 
dafür sind Relais vorhanden, die an GPIO Pins hängen. Zusätzlich sind 
Steckplätze für LEDs, I2C, USB, HDMI, MIPI verbaut.

Falls uns jemand helfen möchte, gerne melden.
Vielen Dank im Voraus!



MfG

Marc R

: Verschoben durch Moderator
von H. H. (hhinz)


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Schon die Ansteuerung der Relais ist grober Murks.

von Marc X. (marc_x)


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Sollte euer Auftragnehmer nicht auch sicherstellen, dass sein Design 
funktioniert und gegebenenfalls euch Instruktionen geben können wie 
(falls durch sein Design abweichend von Standardkonfiguration notwendig) 
das SoM in Betrieb genommen werden muss?

von Andras H. (andras_h)


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Also da fehlen bestimmt noch die Flyback dioden.
Die LEDs in der 4N35 brauchen auch bestimmt einen Vorwiderstand. Soll 
das durch den GPIO limitiert werden oder was?
Ob der CTR da ausreicht? 50mA LED Strom würde dann 50mA durch den 
Schalter jagen. Ob das genug ist? Muss man halt im Relay Datensheet 
überprüfen.
Sonst frage ich mich ob da genügend Kondis verbaut worden sind?

Ich denke mal, wenn da die Relays so gedesigned sind, ist halt 
anzunehmen dass irgendwo anders auch probleme gibt.

Vorschlag ist, das Ding in die Tonne zu treten. Von 0 anfangen. Erstmal 
nur aber 1 Feature implementieren. Dann kannst du dein PCB immer wieder 
erweitern. Immer nur ein schritt machen. Überprüfen ob es so noch tut, 
wenn ja dann weiter.

von Thomas Z. (usbman)


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Auf die Schnelle:
Die Signale am RS232 Treiber sind falsch aufgelegt
R1OUT sollte auf auf UART_TX gehen ...  Rxxx sind die RS232 Signale Txxx 
die 3.3V Signale.

Dem entsprechend sind da auch die PI Signale falsch

von Marc R. (marc_r101)


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Marc X. schrieb:
> Sollte euer Auftragnehmer nicht auch sicherstellen, dass sein Design
> funktioniert und gegebenenfalls euch Instruktionen geben können wie
> (falls durch sein Design abweichend von Standardkonfiguration notwendig)
> das SoM in Betrieb genommen werden muss?

Sollte man meinen... Er hat keine Ahnung, warum es nicht läuft.

von Thomas Z. (usbman)


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Der /USB HUB ist auch seltsam- Warum sind 3 Port Eanbles in der Luft?
Wie ich solche Schaltbild Suchspiele  hasse.

von Thomas Z. (usbman)


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Thomas Z. schrieb:
> Die Signale am RS232 Treiber sind falsch aufgelegt
> R1OUT sollte auf auf UART_TX gehen ...  Rxxx sind die RS232 Signale Txxx
> die 3.3V Signale.

vergiss das gesagte das war quatsch

von Sebastian B. (sfreak) Benutzerseite


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CM4 Datenblatt: "GPIO_VREF must be powered for the CM4 to start up 
correctly."

GPIO_VREF ist lt. Schaltplan gar nicht angeschlossen.

: Bearbeitet durch User
von Thomas Z. (usbman)


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Marc X. schrieb:
> Sollte euer Auftragnehmer nicht auch sicherstellen, dass sein Design
> funktioniert

nicht unbedingt... Es kommt halt darauf an wer den Schaltplan gemacht 
hat. Ich vermute, dass da nur das Layout eingekauft wurde. Die SUB-D 
Buchse gibt es auf der LP nicht, also entspricht der Schaltplan nicht 
dem Layout.

von Hmmm (hmmm)


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Thomas Z. schrieb:
> Auf die Schnelle:
> Die Signale am RS232 Treiber sind falsch aufgelegt
> R1OUT sollte auf auf UART_TX gehen ...  Rxxx sind die RS232 Signale Txxx
> die 3.3V Signale.

Nein, das ist schon richtig, nur die Bezeichnung UART* für die 
RS232-Signale irritiert.

Allerdings sollte er den ungenutzten T2IN nicht floaten lassen.

von Thomas Z. (usbman)


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Hmmm schrieb:
> Nein, das ist schon richtig,

jo habs selbst gemerkt dass das Quatsch war, konnte aber nicht mehr 
editieren

von Rolf (rolf22)


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Marc R. schrieb:
> leider zeigt der Pi beim Einschalten keinerlei Aktivität

Was ja auch an der Software liegen kann.

Der Profi schreibt sich eine kurze Testsoftware, die nichts anderes tut, 
als einen unbenutzten Port-Pin periodisch im 5-Sekunden-Takt abwechselnd 
auf High und Low zu setzen, und misst an dem Pin. Wenn schon das nicht 
funktioniert, braucht man sich nicht mit Gerber-Dateien und Stücklisten 
zu befassen.

von Harald K. (kirnbichler)


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Es gibt einen Schaltplan des "Compute Module 4 I/O Board", den sollte 
man sich gründlichst ansehen, bevor man eigene Basteleien anstellt.

Der Schaltplan ist sowohl in 
https://datasheets.raspberrypi.com/cm4io/cm4io-datasheet.pdf als auch in 
Form von KiCad-Daten in 
https://datasheets.raspberrypi.com/cm4io/CM4IO-KiCAD.zip enthalten.

von Falk B. (falk)


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H. H. schrieb:
> Schon die Ansteuerung der Relais ist grober Murks.

Hipster-Dreck mit Angst-Optokoppler! ;-)

von Hmmm (hmmm)


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Falk B. schrieb:
> Hipster-Dreck mit Angst-Optokoppler! ;-)

Ich hätte bei dieser Schaltung als Optokoppler auch Angst.

von Falk B. (falk)


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Marc R. schrieb:
> Hallo zusammen,
> wir (ich und meine Kollegen) haben über einen Freelancer ein eigenes
> Carrier-Board für das Raspberry Pi Compute Module 4 entwickeln lassen,
> aber leider zeigt der Pi beim Einschalten keinerlei Aktivität.

Dann muss man erstmal ein lauffähiges System sicherstellen. Sprich, das 
Modul muss auf einem normalen Board laufen. Dann geht's weiter. Siehe 
Fehlersuche

> Wir wären für jede Unterstützung oder jeden Hinweis wirklich sehr
> dankbar!

Relais mit Logik ansteuern.

Das ist aber ein nebensächliches Problem.

> zum Board: Es soll für die Steuerung eines Drehkreuzes verwendet werden,
> dafür sind Relais vorhanden, die an GPIO Pins hängen. Zusätzlich sind
> Steckplätze für LEDs, I2C, USB, HDMI, MIPI verbaut.

Das könnte man auch mit einem normalen Raspi machen, den man auf ein 
einfaches Board steckt und nur den Krümelkram an Signalen (IOs, I2C, 
UART) runter führt. Alles ansprichsvolleren Verbindungen sind schon 
vorhanden (USB, HDMI etc.)

von Felix B. (e-b)


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Viel Spass beim Ausstecken des ETH Kabels ;-)

von Harald K. (kirnbichler)


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Felix B. schrieb:
> Viel Spass beim Ausstecken des ETH Kabels

Au ja, das wird Freude machen. Bei der Positionierung von R4-6 dürfte 
der Layouter mit besonderer Perfidie vorgegangen sein.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Felix B. schrieb:
> Viel Spass beim Ausstecken des ETH Kabels ;-)
Wenn man den Stecker angesichts der J11 und J13 überhaupt reinbekommt, 
dann würde ich sicherheitshalber vorher den Clip des Steckers abbrechen. 
Und ich würde auch die beiden LEDs für die Buchse einplanen. Es ist 
blöd, wenn man nicht weiß, ob überhaupt ein Link zustande gekommen ist.

Hmmm schrieb:
> Ich hätte bei dieser Schaltung als Optokoppler auch Angst.
Und zwar sowohl auf der Eingangsseite ohne Vorwiderstand als auch auf 
der Ausgangsseite ohne Freilaufdiode. Weil der CTR zudem nur 100% ist, 
müssten durch die LED deutlich mehr als 30mA fließen, damit der 
Ausgangstransistor ausreichend gut leitet (Stichwort: Übersteuerung für 
Schaltbetrieb). Denn der CTR ist im Datenblatt bei einer Spannung von 
Uce=10V spezifiziert, das ist weitab von "Schaltbetrieb".

Rolf schrieb:
> Der Profi schreibt sich eine kurze Testsoftware, die nichts anderes tut,
> als einen unbenutzten Port-Pin periodisch im 5-Sekunden-Takt abwechselnd
> auf High und Low zu setzen, und misst an dem Pin.
Und das tut und testet er auf einem Board, das nachweislich 
funktioniert.

Harald K. schrieb:
> Es gibt einen Schaltplan des "Compute Module 4 I/O Board", den sollte
> man sich gründlichst ansehen, bevor man eigene Basteleien anstellt.
Es gibt auch ein Datenblatt zum RPiCM4, für das das selbe gilt. Da steht 
dann das mit der VREF recht klar drin.

Marc R. schrieb:
> aber leider zeigt der Pi beim Einschalten keinerlei Aktivität.
Ich hätte da den GLOBAL_EN und den RPIBOOT unbedingt auf einen Jumper 
geführt. Denn die haben sehr exponierte Funktionen, die man auch fürs 
Troubleshootig oder fürs Image-Update per USB braucht.

Thomas Z. schrieb:
> Ich vermute, dass da nur das Layout eingekauft wurde.
Sehe ich auch so. Denn das Layout an sich sieht ganz brauchbar aus.

> Die SUB-D Buchse gibt es auf der LP nicht, also entspricht der
> Schaltplan nicht dem Layout.
Sieht so aus. Da passt bei den J12 (mitte unten) und J13 (mitte rechts) 
nichts zusammen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Lothar M. schrieb:
> Thomas Z. schrieb:
>> Ich vermute, dass da nur das Layout eingekauft wurde.
> Sehe ich auch so. Denn das Layout an sich sieht ganz brauchbar aus.

Hmmm, das sehe ich etwas anders. Man beachte z.B. nur die völlig 
unzureichenden Aussparungen neben den Befestigungsbohrungen. Da 
kollidiert doch jeder Schraubenkopf mit den benachbarten Bauelementen.

Leiterbahnen werden auch unnötig dicht an anderen Elementen 
vorbeigeführt. Bei differentiellen Signalen gibt es auch keine sinnvoll 
vergrößerten Abstände zu dem umgebenden Kupferfüllflächen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Andreas S. schrieb:
> Da kollidiert doch jeder Schraubenkopf mit den benachbarten Bauelementen.
Stimmt.
Und nicht nur das: die Bauteile und die Lötstellen dort werden mit 
mechanischem Stress durch die (wenn auch minimale) Verbiegung der 
Leiterplatte beaufschlagt.

Kann aber sein, dass zur Befestigung Plastikclips geplant sind:
- 
https://www.arcadexpress.com/de/zubehoer/809-bstandshalter-fur-leiterplatten-mit-klebeband-fuer-3mm-loch.html
- https://www.we-online.com/de/components/products/em/assembly/spacers_2

Angesichts der recht leeren Platine hätte man da aber deutlich mehr 
Platz lassen können.

von Thomas Z. (usbman)


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Lothar M. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Da kollidiert doch jeder Schraubenkopf mit den benachbarten Bauelementen.
> Stimmt.

ich denke mal, dass die 4 Mounting Holes ursprünglich dafür gedacht 
waren das Modul sicher auf der Trägerplatine zu fixieren.

Ich kenne das so, dass man als Layouter nach einer ersten Plazierung der 
mechanischen Komponenten sich erst mal eine Freigabe holt. Da wäre dann 
auch die Plazierung der Netzwerkbuchse aufgefallen.
Ich hätte das PI Modul mit den beiden Steckern ev als Bauteil gleich mit 
den Holes und Umrissen definiert. Der Abstand zu Bauteilen auf dem 
Träger kommt mir etwas knapp vor.

Edit:
der TO ist wohl geflüchtet

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Thomas Z. schrieb:
> ich denke mal, dass die 4 Mounting Holes ursprünglich dafür gedacht
> waren das Modul sicher auf der Trägerplatine zu fixieren.

Die dienen auch zur Befestigung eines Kühlkörpers - dazu werden 
Schrauben von unten durch die Platine, durch Distanzringe und das CM4 
selbst gesteckt, um dann in den Kühlkörper geschraubt zu werden.

Eine gute Hilfe für Selbstbasteleien mit dem CM4 (oder auch dem CM5) 
sind wirklich die KiCad-Fertigungsdaten der zugehörigen I/O-Boards.

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