Schaltplan der Hilfe benötigt

[XBert]

Hi Leute,

Ich hab mir nun nachdem ich mich mit Eagle halbwegs vertraut gemacht habe einen Schaltplan erstellt und hoffe nun das jemand diesen kontrolliert.
Ziel der Schaltung soll es sein ein paar Servos via USART (ist absichtlich ein 4pol Pinhead) durch einen Pc zu steuern. Der µC soll vorerst an den Pc senden:
3 Mikrofonsignale und 6 Bit ob die Taster gedrückt sind oder nicht (insgesamt 6bit)
Allerdings habe ich noch einige Fragen:

1) Kann man an die Analogen Eingänge des µC 3 Mikrofone ohne Vorverstärker anschließen (Abtastrate und Auflösung sollte laut meiner Berechnung ausreichen)?
2) Kann ich die 2 Leds an der Seriellen Schnittstelle lassen wie sie sind??
3) soll ich als Stromversorgung die Vorhandenen 5V verwenden oder mit 6V Festspannungsregler die ebenfalls vorhandene 12V Leitung verwenden??
(Die eigentlich Frage ist ja eigentlich: Mit wie viel Prozent der Leistung der Servos kann ich bei 5V rechnen)

Ach ja und zu guter letzt bin ich für jeden Verbesserungsvorschlag dankbar
Und bevor Fragen auftauchen wegender Pinverwendung:


Servos:
JP26
JP27
JP28
JP1
JP11
JP12
JP2
JP3
JP9
JP10
JP8
JP15
JP18
JP24
JP19
JP20
JP16
JP17
JP4
JP6
Taster:
JP29
JP13
JP14
JP5
JP7
JP25
Selbstsprechend:
JP21
JP22


P.S.: Ich habe weder Elektrotechnik studiert noch irgendwo gelernt (außer das bisschen in der Schule). Deshalb wäre ich für einfache Erklärungen sehr dankbar


MFG XBert

[Hubert.G]

Was machst du mit den digitalisierten Nf-Signalen. Bringst du die Daten auch schnell genug über die serielle Schnittstelle?
Für die Leds wird nicht genügend Strom fließen um sie leuchten zu lassen.
Für die Servos würde ich eine eigene Stromversorgung nehmen, sonst gibt es nur Störungen. Jedes Servo braucht beim Anlauf ca. 500mA oder auch mehr.
Zur Schaltung, wenn du den ADC verwendest dann beschalte AVCC nach Datenblatt, an AREF gehört ein 100n nach GND, an RESET ein 100n nach GND.
Die Versorgungspin den MAX232 fehlen, mit "invoke" einfügen.

[XBert]

Danke erstmal für die Hilfe,

Ich habe versucht den Schaltplan zu korrigieren, bin dabei aber auf ein paar Probleme gestoßen:

1) Tut mir leid aber ich konnte meinen Fehler bei AVCC nicht finden/erkennen.
2) Kann ich die Leds so wie sie im neuen Plan sind verwenden
3) Sind die Mikrofone richtig angeschlossen??
4) brauche ich den Kristall bei TOSC1 und TOSC2?? (hab es nur von einem anderen Plan abgezeichnet)
5) wo finde ich bei EAGLE Festspannungsregler

Eine Baudrate von 115.2k sollte leicht ausreichen. (60k würden laut Rechnung sogar reichen).



Mfg XBert

[Besserwessi]

1)
Wenn man hohe Anforderungen an den ADC hat, sollte man zwischen VCC und AVCC eine Induktivität und/oder einen Widerstand haben um AVCC zusätzlich zu filtern. Bei einem guten Layout und nicht zu vielen Störungen (Servos extra !) geht es aber auch noch recht gut ohne.
2) Die LEDs gehen so schon, aber die transistoren davor brauchen noch einen basiswiderstand. An sich sollte das aber auch ohne die extra Transitoren gehen. Bei der RX Leitung bin ich mir aber nicht sicher, da eventuell nur mit wenig Strom.

3) Die Mikrofone sind falsch angeschlossen. Normale Elektret Mikrofone werden gegen Masse betreiben, mit einem Vorwiderstand (für typisch 1 mA) gegen die Versorgungsspannung. Vermutlich wird man auch noch etwas zusätzliche Verstärkung brauchen, denn oft ist die Spannung relativ klein.

4) Den 2 ten Quarz braucht man ganz selten. Hauptsächlich wenn man eine bei wenig Stromverbrauch eine genaue zeitmessung braucht. Sonst reicht meistens der eine Takt.

5) Für Festspannungregler gibt es eine eigene Library (v-reg).

[Hubert.G]

Für AVCC siehe Datenblatt Seite 239

[XBert]

Hi,

Ich habe wieder eine neue Version des Plans.

Ich habe mir das Datenblatt auf der genannten Seite angesehen, konnte aber leider nicht feststellen woher da der Strom kommt ](*,)

Die Mikrofone sollten nun richtig angeschlossen sein (man kann das Signal laut Datenblatt intern verstärken), ebenfalls der vergessene Vorwiderstand an den Transistoren.

Die Festspannungsregler hab ich auch gefunden und (hoffentlich richtig) eingetragen.
Was mich allerdings nachdenklich stimmt ist die tatsache das der Verwendete max 1A Iout hat, aber jede Servo im schlechtesten Fall gleichzeitig Strom braucht. Und das sind auf jeden Fall mehr als 1A. Sollte ich vielleicht mehrere Festspannungsregler verwenden oder gibt es einen für 20A out?? Oder bin ich etwa ganz aufm Holzweg??

MFG XBert

[Hubert.G]

Der Strom kommt von +5V
Servos sollte man an eine eigene Stromversorgung hängen.

[Besserwessi]

Beim Spannungsregler sollte als schutz eine Diode zwischen ausgang und Eingang, denn einige 7805 (und andere) typen vertragen es nicht wenn die Spannung am Ausgang wesenlich höher ist als am Ausgang. Die Servos haben relativ große Elkos drin und können da einiges speichern.
Es gibt auch etwas größere Typen z.B. 78S05 für 2 A.

Die Widerstände (2,2 K) an den Mikrofonen sind eher etwas klein, hängt aber vom genauen Typ ab. Die Widertände hinter den Kondensatoren sollen nicht nach GND gehen, sonder nach etwa 1 V (Uref/2). Alternativ je ein Spannungsteiler mit z.B. 47 K nach GND + 220 K nach +5V. Es kann aber auch gut sein, das man da noch je einen Verstärker braucht.

[Besserwessi]

Hab gerade gesehen: die Ansteuerung der Relais ist relativ unsicher, denn die Freilaufdioden konkurriiren mit den internen Schutzdioden. Da sollten hier zumindestens Shottkeydioden benutzt werden, damit nicht zu viel Strom über die Internen Schutzdioden fleißt. Besser die Relais wie die LEDs per transistor ansteuern. Da kann man besser die Transisotren an den LEDs sparen.

[Hubert.G]

Die Ports kann man nur mit max. 20mA belasten. Es gibt aber nur wenige Relais mit einem Spulenwiderstand <250 Ohm.
Was du mit den Mikrofoneingängen machst würde mich interessieren, wertest du nur aus ob ein Geräusch da oder nicht ?

[Bumbum]

Hallo,

die Frage von Hubert wurde noch nicht beantwortet:
Was wird mit den Signalen der Mikrofone gemacht? Normalerweise reicht der ADC nicht aus um ein Mikrofon ohne Verstärker auszuwerten, da Mikrofone nur eine Schwankung von einigen mV haben. Deshalb muss hier sehr auch sorgfältig gearbeitet werden. Ein kleiner Brumm auf der Versorgungsspannung überlagert schon viele Prozent des Nutzsignals.

Aber trotzdem ist noch wichtig was mit den Daten gemacht werden soll. Wenn sie nicht im Atmel direkt verarbeitet werden wirds wohl schwierig diese über die Schnittstelle zu bringen. Ich hbae es gerade mal geschafft ein 8-Bit-Mono Mikrofon-Signal mit 11,025kHz mit einem 16MHz Quartz per SPI mit Clk/2 auf eine SD-Karte zu schreiben. Wenn du 3 Mikrofone hast wirds eventuell eng, je nachdem wie gut man deine geplante Auswertung der Signale optimieren kann. Aber dazu müsste man etwas mehr darüber wissen, was du mit den Signalen machen möchtest.

Viele Grüße
Andreas

[XBert]

Hallo,
Ich war für ein paar Tage im Ausland, deshalb konnte ich weder antworten noch weiterarbeiten.

Die NF-Signale sollen wie ich eigentlich oben geschrieben habe über die Serielle Schnittstelle an einen PC bertragen werden. Es soll aber nicht nur unterscheidbar sein ob ein Geräusch ertönt oder nicht sondern auch menschliche Stimme verständlich sein.

Als Relais habe ich geplant ein gepoltes zu verwenden

Nochmal zu dem Spannungswandler: Selbst 2A out reichen bei 20 Servos doch bei weitem nicht oder täusche ich mich da.

MFG XBert

[Hubert.G]

Bei 20 Servos musst du schon mit 10A rechnen. Man verwendet dafür ein dickes Netzteil oder entsprechen dimensionierte Akkus mit der richtigen Spannung.

[XBert]

Hi,
Ja ich hätte auch in etwa mit 15-20A gerechnet.
Allerdings ist das Problem, dass das ganze an einem Pc hängen soll (Zwischen Netzteil und Mainboard).
Und dort gibt es nunmal nur Leitungen mit 12V und 5V.

MFG

[Hubert.G]

Dann würde ich doch die 5V nehmen, hast du da ein eigenes Netzteil oder willst du das aus dem PC verwenden.

[XBert]

Hi,
Ich hatte vor Das Board zwischen ATX-Netzteil und Pc (der Pc ist ein Pico-ITX) zu schließen. Das Netzteil habe ich noch nicht wird aber vermutlich 40,60 oder 80 Watt haben(Habe ja noch keine Stromverbrauchsdaten).
Das Netzteil wiederum wird an einem Akku hängen mit 12V (oder mehr, komt auf den max. Entladestrom an).
Bis ich es kaufe wollte ich das ganze mit nem 500W Netzteil, das noch bei mir zuhause rumliegt testen.

Was mir komischerweise erst gestern eingefallen ist, ist folgendes:
Könnte ich nicht immer zwei Servos in Serie Schalten und die weiteren Zweierpaare parallel?????

MFG

[Hubert.G]

Wenn du die Servos zerstören willst, ja.
Ein Servo das 500mA braucht hat einen anderen Innenwiderstand als eines das nur 100mA braucht. So teilt sich dann auch die Spannung auf. Auf einem 10V auf dem anderen 2V.

[XBert]

Tut mir leid, aber ich hab ja gesagt das ich nicht soviel Ahnung habe.

Das heißt aber auch, dass ich ebenso das mit nem Spannungsteiler vergessen kann, oder??


Mfg

[Hubert.G]

Spannungsteiler geht auch nicht, du brauchst ja auf den Servos eine konstante Spannung.
Vernünftig funktioniert nur ein eigener Akku, ein Spannungswandler von 12V auf 5V oder das Netzteil mit den 5V das ja auch ein Spannungswandler ist.
Alles andere ist aufgrund des hohen Stromverbrauchs nicht sinnvoll.

[XBert]

Also werde ich die 5V Leitung des Nezteil verwenden.

Aber um noch mal zu den Microfonen zu kommen: Welchen vorverstärker soll ich da nehmen??

MFG

[Hubert.G]

Du könntest den aus diesem Thread nehmen. www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=31273&highlight=mikrofonverst%E4rker
Nur den ersten Teil des Verstärkers, die Stromversorgung des Mikro belassen, das steht aber auch in dem Thread.

[Besserwessi]

Der Mega128 hat einen internen Verstärker, das könnte also tatsächlich auch ohne externen Verstärker ausreichen. Zumindestens sollte man mit nur einer Verstärkerstufe auskommen.

[Hubert.G]

Das mit der Verstärkung ist richtig, allerdings bei 10x nur 8bit und bei 200x nur mehr 7bit Auflösung.

[Besserwessi]

Ich kenne den Mega128 zwar nicht, aber normalerweise ist das mit den nur 8 bzw. 7 Bit im Wesentlichen eine Einschränkung der absoluten Genauigkeit. Gerade Fehler durch Offset sind für Audiodaten unwesentlich. Auch eine Nichtlinearität kann man bei dieser Anwendung sicher tollerieren.

[XBert]

Hi, ich bins wieder

Mit dem letzten Beitrag kann ich zwar ncht sehr viel anfangen aber ich hab mal ein bisschen gegoogelt und mir ein paar Verstärkerschaltungen angesehen.
Hab natürlich sofort versucht sie zu verstehen und in meinen Plan einzubauen.
Deshalb habe ich wieder einen neuen/veränderten Plan.
Am neuen Pin (P23 oder so) wird ein Kondensatormic. angeschlossen.
Ich hab vorerst nur eine der drei Verstärker eingezeichnet,
da ich die Schaltung seperat noch aufbauen werde um die optimalen Werte für die zwei Potentiometer zu erhalten und sie mit normalen Widerständen austauschen
(natürlich nur wenn überhaupt ein Verstärker notwendig ist?).

Manche würden mich für die nächste Frage hauen wollen, aber ich stell sie trotzdem:
Was für einen Unterschied macht es ob ich jetzt eine Auflösung von 10,8 oder 7 Bit habe??
Ich weiß das es genauer wird (also kleinere Abtastschritte an der Amplitude aber was heißt das konkret für den fall das ich z.B. eine Spracherkennung durchführen möchte???)


MFG XBert