Suche Unterlagen zum DMM AVR-BOARD V3.0 der TU Braunschweig

[Engelbert S. (engelbert)]

Nachdem ich das o. g. Entwicklungsboard der TU Brauschweig ergattert 
habe muss ich feststellen, dass es leider keine öffentlichen Unterlagen 
hierzu gibt. Der Spender des Boards hat leider auch nichts mehr, und im 
WWW ist nichts zu finden.

Beitrag "[verschenke] AVR Mikrocontroller board"

Hat jemand von euch noch Unterlagen dazu oder Zugriff auf den Server der 
TU Brauschweig? Bestenfalls die kompletten Skripte und kann dies mit mir 
teilen?

https://www.tu-braunschweig.de/emg/lehre-studium/lehrveranstaltungen/master-studium/digitale-messdatenverarbeitung-mit-mikrorechnern-dmm

Danke und Gruß
Engelbert


Bildquelle: µC.net Forum User: Danny B.

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Das "emg" bedeutet nur "Institut für Elektrische Messtechnik und 
Grundlagen der Elektrotechnik", also keine Herstellerfirma.

Dazu gibt es Mailadressen und Telefonnummer hier:
https://www.tu-braunschweig.de/emg/kontakt

[Alexander S. (alesi)]

Engelbert S. schrieb:
> Der Spender des Boards hat leider auch nichts mehr, und im
> WWW ist nichts zu finden.

Das dmmwiki findet man bei archive.org unter
https://web.archive.org/web/20160815223854/http://www.emg.ing.tu-bs.de/dmmwiki/doku.php
und eine Seite zur Vorlesung unter
https://web.archive.org/web/20220705112024/http://www.emg.tu-bs.de/lehre/vl/vl_dmm_d.html
Der Zugang auf den Inhalt ist aber passwortgeschützt und die pdfs wurden 
nicht archiviert.

Auf dieser dubiosen Seite gibt es eine kurze (zerstückelte) 
Aufbauanleitung im Textformat (kein pdf):

https://kipdf.com/anleitung-emg-dmm-avr-board-v30_5adb909f7f8b9a71718b458f.html

Hier der Text. Ich habe einige Leerzeichen und Zeilenumbrüche entfernt, 
damit er nicht ganz so wirr aussieht.

Anleitung emg DMM AVR-Board v3.0 Dr.-Ing. Martin Oehler Dipl.-Ing. Timo Klingeberg Christof Wehrmann M.Sc. Institut fu¨r Elektrische Messtechnik und Grundlagen der Elektrotechnik, TU Braunschweig, 5. April 2017

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Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis 1 Einf¨ uhrung 1.1 Inhalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Hinweis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 3 5

2 Best¨ uckung 2.1 Gepolte Bauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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3 Inbetriebnahme 3.1 Bootloader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Einstellung COM-Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9 10 10

4 Anhang 4.1 Fotos Bauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13 13

2

1 Einf¨uhrung

1 Einfu¨hrung Diese Anleitung soll Hilfestellung beim Aufbau des DMM AVR-Boards geben, insbesondere f¨ur Nutzer, die bisher keine oder wenig Erfahrung bei der Best¨uckung von Platinen gesammelt haben. Der Bausatz besteht aus der Platine mit vorbest¨uckten SMDBauteilen, Display und USB-Buchse und den bedrahteten Bauteilen, die noch best¨uckt werden m¨ ussen. Zu dieser Anleitung geh¨ort der Best¨ uckungsplan f¨ ur die Platine, der die genaue Position der einzelnen Bauteile angibt. Im Anschluss an die Aufbauanleitung werden einige Hinweise und Tipps zur Fehlersuche gegeben. Weitere Informationen, ak¨ tuelle Anderungen zum DMM AVR-Board, sowie zur Vorlesung DMM befinden sich auf der Instituts-Website unter: http://www.emg.tu-bs.de/lehre/vl/vl_dmm_d.html oder im DMM-Wiki unter: http://www.emg.ing.tu-bs.de/dmmwiki/doku.php Wichtig!!! Vor dem Aufbau der Platine bitte dieses Dokument sorgf¨altig lesen. Probleme beim Zusammenbau, insbesondere zerst¨orte Bauteile, die auf Grund der Nichtbeachtung der Ratschl¨age in diesem Dokument verursacht sind, m¨ ussen auf eigene Kosten behoben werden.

1.1 Inhalt Abbildung 1 zeigt den Inhalt des Bausatzes. Er besteht aus der mit den SMD Bauteilen vorbest¨ uckten Platine und einem Beutel mit allen weiteren n¨otigen Bauelementen.

Abbildung 1: Bausatz DMM-Board

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1 Einf¨uhrung Die folgende Tabelle enth¨alt s¨amtliche Bauteile des Bausatzes inklusive der Bezeichnung im Best¨ uckungsplan: Bauteil ATmega1284 LM386 1 nF 3,3 nF 4,7 nF 10 nF 15 nF 33 nF 47 nF 100 nF 1 µF 220 µF Stiftleiste 2x25 Stiftleiste 1x4 LED 3mm rot LED 3mm gr¨ un Mikrofon Lautsprecher Quarz 16 MHz Wid. 10 Ω Wid. 270 Ω Wid. 1 kΩ Wid. 1,8 kΩ Wid. 2,2 kΩ Wid. 10 kΩ Wid. 12 kΩ Wid. 18 kΩ Wid. 22 kΩ Poti 10 kΩ Poti 100 kΩ R¨andelknopf Taster Klinken-Buchse Sockel 8 pin Sockel 40 pin Abstandsbolzen Jumper Platine

Anzahl 1 1 1 2 1 2 1 1 1 2 2 1 2 1 5 2 1 1 1 1 7 2 1 1 5 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 4 36 1

Bezeichnung IC3 IC4 C17 C18,20 C4 C19,23 C12 C11 C15 C3,10 C5,14 C13 IC3 Jumper-Leisten, X4,5 JP7, JP9 LED 1-4,7 LED 5,6 MIC Speaker Q1 R22 R5,8-11,25-26 R3,7 R20 R18 R2,6,12,17,24 R4,16 R21 R19 R1 (MIC.GAIN) R15 (VOLUME) f¨ ur R15 S1 X2,3 f¨ ur LM386 f¨ ur ATmega1284

Tabelle 1: Bausatz Bauteilliste

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2 Best¨uckung

1.2 Hinweis Trotz sorgf¨altiger Kontrolle kann es unter Umst¨anden vorkommen, dass ein Teil im Bausatz fehlt. In diesem Fall kann das fehlende Teil selbstverst¨andlich im Institut abgeholt werden.

2 Bestu ¨ckung Die Platzierung der Bauteile geht aus dem Best¨ uckungsplan (DMMboard.Best¨ uckung.pdf, siehe Anmerkung in Tabelle 1) hervor. Im Folgenden sollen nun einige Hinweise gegeben werden, die bei der Best¨ uckung beachtet werden sollten: • Es empfiehlt sich beim Best¨ ucken und L¨oten mit den kleinsten Bauteilen anzufangen und zu den gr¨oßeren Bauteilen hinzuarbeiten. M¨ogliche Reihenfolge: Widerst¨ande, IC-Sockel, LEDs, Kondensatoren, Taster, Potis, Klinkenstecker, Mikrofon, Lautsprecher, Stiftleisten. • Beim Best¨ ucken ist auf die Polarit¨at bzw. Codierung der Bauteile zu achten. Dies gilt f¨ ur Mikrofon, Lautsprecher, Elko und LEDs. Angaben zur Polarit¨at finden sich im weiteren Verlauf. • Die Stiftleisten lassen sich am einfachsten mit einer Zange vereinzeln, indem die gew¨ unschten Bruchstelle mit der Zange fixiert und die Leiste knickt. Vereinzeln mit einem Seiten- oder Bolzenschneider verletzen meist nur das Material. • Beim L¨oten ist darauf zu achten, dass die jeweilige L¨otstelle keinen Kurzschluss zu benachbarten Pins herstellt, eine besondere Sorgfalt in diesem Punkt erleichtert die sp¨atere Inbetriebnahme sehr. • Die verwendeten Widerst¨ande besitzen folgende Farbcodierungen: Wert

1.Ring 2.Ring 3.Ring 4.Ring 5.Ring
10R braun schwarz schwarz gold braun
10K braun schwarz schwarz rot braun
1K braun schwarz schwarz braun braun
18K braun grau schwarz rot braun
1K8 braun grau schwarz braun braun
2K2 rot rot schwarz braun braun
22K rot rot schwarz rot braun
12K 12k braun rot schwarz rot braun
270R rot violett schwarz schwarz braun

Abbildung 2: Farbcode der verwendeten Widerst¨ande

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2 Best¨uckung • Alle Bauteile m¨ ussen nur von der Unterseite verl¨otet werden, das L¨oten von der Oberseite ist nicht notwendig, da alle L¨ocher durchkontaktiert sind. Beim eigentlichen L¨otvorgang sollte man darauf achten, dass sowohl L¨otpad als auch Bauteil erhitzt werden, erst dann wird L¨otzinn hinzu gegeben, um eine sichere elektrische Verbindungen zu erhalten. Bei Bedarf finden sich im Internet diverse L¨otanleitungen. • Die beiden ICs (ATmega1284 und LM386) sind gesockelt, d.h. zuerst wird der Sockel eingel¨otet, dann der IC in den Sockel gesteckt. • Abbildung 3 zeigt das fertig best¨ uckte DMM AVR-Board. Falls gew¨ unscht kann nun eine Reinigung des Boards durchgef¨ uhrt werden. Das hat den Vorteil, dass L¨otreste und andere Verunreinigungen, die die Funktion beeintr¨achtigen k¨onnten, entfernt werden. Darauf hin werden die beiden ICs (ATmega1284 und der LM386) in die IC Sockel eingesetzt, der R¨andelknopf aufgesetzt und ggf. das Schild (REMOTE AFTER WASHING) vom Lautsprecher entfernt.

Abbildung 3: Best¨ucktes DMM AVR-Board • Insbesondere beim Einsetzen der ICs muss darauf geachtet werden, dass die Pins direkt in den Sockel passen. Falls n¨otig m¨ ussen sie etwas nach innen gebogen werden. Erst dann sollte der IC in den Sockel eingesetzt werden. Der Controller wird mittels der Jumper an die Peripherie angeschlossen. Diese sind je nach Wunsch und Projekt flexibel steckbar. F¨ur die Grundkonfiguration ist die Jumperbelegung wie in Abbildung 4 zu w¨ahlen.

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2 Best¨uckung

Abbildung 4: µC-Anschluss an die Peripherie • Die Distanzbolzen sind in die 4 L¨ocher an den Ecken der Platine zu stecken. Somit wird ein Kontakt der Unterseite des AVR-Boards mit dem Boden verhindert. • Fertig best¨ uckt sollte die Platine etwa wie auf dem Foto der Titelseite aussehen.

2.1 Gepolte Bauteile Auf dem DMM AVR-Board gibt es eine Vielzahl von Bauteilen, auf deren Polarit¨at geachtet werden muss. • LEDs, Elko, Mikro, Lautsprecher und die ICs Bei den einzusetzenden Leuchtdioden LED1 – LED7 stellt das l¨angere Bein immer die Anode und das k¨ urzere Bein die Kathode dar (siehe auch Abb. 5).

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2 Best¨uckung

Abbildung 5: LED Polarit¨at Auf dem DMM-Board gibt es eine Power-LED zur Anzeige einer anliegenden Betriebsspannung. LED6 und LED7 sind mit dem USB-Seriell-Adapter verbunden und signalisieren eine Daten¨ ubertragung vom (RX) und zum (TX) Mikrocontroller. Die LEDs PB0 – PB3 k¨onnen frei programmiert werden. In welcher Richtung diese LEDs eingebaut werden m¨ ussen, geht aus dem Best¨ uckungsplan hervor. Der Elko besitzt auf seinem Geh¨ause eine Beschreibung in Form eines ’–’ um seine Polarit¨at zu identifizieren. Wie in Abb. 6 zu sehen, ist die Polarit¨at des Mikrofons nur auf der Unterseite des Mikrofons zu ermitteln.

Abbildung 6: Mikrofon Polarit¨at Ebenso auf der Unterseite ist die Polarit¨at des Lautsprechers zu erkennen (Abb. 7).

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3 Inbetriebnahme

Abbildung 7: Lautsprecher Polarit¨at Die ICs werden, wie auch die IC Sockel, in Richtung der Kerbe an der Stirnseite des IC Geh¨ause ausgerichtet. Von der Kerbe aus betrachtet, ist der erste PIN auf der linken Seite, PIN 1. Wie in Abb. 7 ist im Falle des ATmega1284 ist PIN 1 der PB0. F¨ ur alle aufgef¨ uhrten Bauteile mit einer Einbaurichtung, wird die Polarit¨at sowohl im Best¨ uckungsplan als auch auf der Platine selber vorgegeben.

Abbildung 8: ATmega1284 PIN 1 Markierung

3 Inbetriebnahme Sind alle Bauteile best¨ uckt, muss folgendes beachtet werden, bevor man die Platine mit Strom versorgt: ¨ 1. Uberpr¨ ufen Sie, ob es einen Kurzschluss zwischen Masse und der 5V-Versorgung gibt, indem Sie mittels eines Multimeters den Widerstand zwischen den Anschl¨ ussen +5V“ und GND“ am unteren Rand der Platine (direkt unter dem ATme” ” ga1284) messen. Ist dieser Widerstand deutlich kleiner als 2 kΩ stimmt etwas nicht

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3 Inbetriebnahme (der normale Wert liegt zwischen 2,1 kΩ und 2,5 kΩ). Die h¨aufigste Ursache f¨ ur einen solchen Kurzschluss sind kleinste L¨otbr¨ ucken zwischen Pads, daher sollten Sie erneut alle L¨otstellen kontrollieren und gegebenenfalls mittels Entl¨otpumpe oder Entl¨otlitze u ussiges Lot entfernen. ¨bersch¨ 2. Messen Sie mit Hilfe eines Multimeters, ob die Versorgungspins des ATmega1284 korrekt angeschlossen sind. Die Lage der Versorgungspins finden Sie sowohl im Datenblatt des ATmegas als auch im Schaltplan (Design/DMMboard Schaltplan.pdf) des Boards. 3. Falls alles funktioniert hat, k¨onnen Sie nun den USB-Stecker anschließen. Im Idealfall erkennt Ihr Computer ein neues Ger¨at und bittet um die Treiberinstallation. Neue Betriebssysteme erkennen den FT232R meistens bereits von selbst und initiieren einen Treiberdownload. Sollte dieses nicht automatisch funktionieren, kann der Treiber unter der Adresse http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm bezogen werden.

3.1 Bootloader F¨ ur das DMM AVR-Board v3.0 gibt es einen eignen Bootloader, der das programmieren des Boards auch ohne zus¨atzliche Programmierhardware (z.B. AVR-Dragon, JTAG-ICE, MKII, STK500) erm¨oglicht. Um diesen Bootloader auf dem AVR-Board nutzen zu k¨onnen, muss das Hex-File stk500boot.hex“ einmalig mit einer anderen Programmierhard” ¨ ware auf das Board aufgespielt werden. Dieser Vorgang wird in der Ubung vorgef¨ uhrt und das File kann dann mit dem vorhandenen Equipment auf das Board aufgespielt werden. Nach dem erfolgreichen Aufspielen meldet sich das DMM AVR-Board in der Programmierumgebung als STK500.

3.2 Einstellung COM-Port Wichtig f¨ ur die Programmierung des Controllers mit dem Bootloader ist, welcher COMPort der Platine durch den USB-Treiber zugeteilt wurde. Diesen Port finden Sie heraus, indem Sie den Ger¨atemanager starten (rechte Maustaste auf Arbeitsplatz/ Einstellungen/ Hardware/ Ger¨atemanager oder alternativ Windowstaste+Pause, dann ebenfalls unter Hardware). Dort sollte das Board unter Anschl¨ usse (COM und LPT) zu finden sein (siehe Abb. 9).

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3 Inbetriebnahme

Abbildung 9: Ger¨atemanager (DMM-Board rot markiert) Sollte die Nummer des COM-Ports gr¨oßer als 4 sein, kann es eventuell zu Problemen mit manchen Programmiertools kommen. Daher a¨ndern Sie den COM-Port, indem Sie mit der echten Maustaste auf das Board im Ger¨atemanager klicken, dort auf Eigenschaften, und schließlich unter Anschlusseinstellungen auf die Schaltfl¨ache Erweitert (siehe Abb. 10).

Abbildung 10: Anschlusseinstellungen Dort w¨ahlen Sie den COM-Port. Dies funktioniert auch, wenn dort bereits (inuse) o.¨a. angezeigt wird. COM1 und 2 sollte man nicht w¨ahlen, da diese eventuell bereits vom System verwendet werden; somit bieten sich z.B. COM3 oder COM4 an. Mit OK best¨atigen und den Dialog schließen. (siehe Abb. 11 und Abb. 12).

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3 Inbetriebnahme

¨ Abbildung 11: Anderung des COM-Ports

Abbildung 12: Meldung mit Ja best¨atigen Im Ger¨atemanager muss anschließend nach ge¨anderter Hardware gesucht werden (Schaltfl¨ache Abb. 13), danach sollte der neue Com-Port korrekt angezeigt werden.

Abbildung 13: Hardware suchen

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4 Anhang

4 Anhang 4.1 Fotos Bauteile Elko 220 µF

C13
Taster S1
Klinke-Buchse X2,3
Lautsprecher Speaker
Poti 10 kΩ R1
Kond. 1 µF C5,14
Kond.47 nF C15
Mikrofon MICRO
Kond. 10 nF C19,23
Distanzbolzen
Quarz Q1
Poti 100 kΩ R15
Kondensator 3,3 nF C18,20
Kondensator 100 nF C3,10
Kondensator 15 nF C12
Kondensator 33 nF C11
Kondensator 4,7 nF C4
Kondensator 1 nF C17
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[Engelbert S. (engelbert)]

Alexander S. schrieb:
> Anleitung emg DMM AVR-Board v3.0 Dr.-Ing. Martin Oehler Dipl.-Ing. Timo
> Klingeberg Christof Wehrmann M.Sc. Institut fu¨r Elektrische Messtechnik
> und Grundlagen der Elektrotechnik, TU Braunschweig, 5. April 2017 [...]

Danke für den vielen Text, aber das habe ich selbst schon gefunden. 
Vielleicht gibt es hier im Forum aber jemanden der Zugang zu den 
offiziellen Unterlagen / Skripte hat. Man kann das ja vom Uni-Server 
herunterladen, braucht halt aber einen Zugang.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Engelbert S. schrieb:

> Vielleicht gibt es hier im Forum aber jemanden der Zugang zu den
> offiziellen Unterlagen / Skripte hat. Man kann das ja vom Uni-Server
> herunterladen, braucht halt aber einen Zugang.

Das hätte ich auch gehofft. Einen aktiven Studenten oder Alumni der TU 
BS. Ich finde es seltsam, daß die ihre Vorlesungen und Skripte nicht 
einfach für alle zugänglich machen.

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Wenn es also partout nicht der offizielle Weg sein soll - oder hast Du 
den schon versucht und eine Absage bekommen?
Dann bleibt noch das eigenhändige Disassemblieren das Software, die in 
dem ATmega1284 steckt, wenn die nicht verschlüsselt ist.

Hier die Website zum ATmega1284:
https://www.microchip.com/en-us/product/ATmega1284

Und als letzte Möglichkeit das Aufnehmen der Schaltung aus der Platine.

P.S.:
Alumni (Mehrzahl von der Alumnus...)
https://de.wikipedia.org/wiki/Alumni