Atmega16 Board fertig, geätzt

[µautonom]

Hi,
der Titel sagt es schon.



ISP hab ich nach Roboternetz-Standart verbunden :D

Den I2C Bus hab ich auch nach dem RN-Control vebrunden, ist dieselbe Pinbelegung der Buchse.


Die Linke seite vom Mikrocontroller ist ein wenig verwirrend gezeichnet, ging aber nicht andres.

Die Spule (10µH) mit dem Kondensator (100nF) hab ich aus dem Datenblatt (S.207 Figure 106. ADC Power Connections)
entnommen, falls ich mal später den ADC verwende sollte. Soll der Spannungstabilisierung dienen. Da bin ich mir nicht ganz sicher ob ich das richtig verbunden habe.

Die Referenz möchte ich über Jumper stecken, einmal auf 5V bzw. offen lassen um evtl. ext. Referenzquelle über "ein" Pinhead (ext. Referenz), ist das so richtig?

Zum Takt, hab da erstma ein Quarz mit zwei 22pF Kondensatoren eingezeichnet (Quarz kann ein bzw. ausgesteckt werden, wird nicht fest verlötet), muss ich da zusätzlich noch Jumper einbauen, falls ich doch den internen Takt benutze will oder geht das auch ohne ?

War mir nicht sicher ob das irgendwelche Probleme gibt wenn die beiden Kondensatoren mit den XTAL Ausgängen verbunden sind und der interne Takt genutzt wird.

DIe Diode am Ausgang von der Versorgung ist oversized, hab aber hier so eine rumfliegen.

Der Rest ist eigentlich selbsterklärend.

Ich bin euch sehr dankbar, wenn sich einer die Schaltung mal genauer auf evtl. Fehler überprüft.

Mfg und dankeschön

[Hubert.G]

Wofür ist S1, willst du einen Kurzschlusstest der Stromversorgung machen?
Den Jumper von AREF auf 5V kannst du dir sparen, diese Verbindung wird über die SW im µC gemacht. 100n von AREF nach GND sollten aber sein.
L1 gehört zu AVCC hin und nicht zu VCC.
Die C an XTAL sollten nicht stören.

[µautonom]

Hi Hubert,

ouh Schalterstellung "3" von S1 muss natürlich offen bleiben.

Muss man nicht AREF und AVCC nicht trotzdem mit der Versorgungsspannung verbinden?

L1 ist laut Datenblatt zwischen VCC und AVCC

Korrigierter Schaltplan ist im Anhang

Danke nochmal.

Mfg

[Hubert.G]

L1 ist immer noch falsch drinnen. Sie gehört zwischen +5V und AVCC und an AVCC noch ein 100n nach GND. VCC an +5V.
Zwischen Reset und R1 gehört auch noch ein 100n nach GND.
Wenn du großzügig bist, plazierst du bei jeder Wannenbuchse zwischen +5V und GND einen 100n.

[µautonom]

Hi, ich hab das jetzt nochmal umgezeichnet (Linke seite vom AVR), hoffentlich stimmt jetzt alles.

Jedem Port nochmal zwischen +5V und GND ein 100nF spendiert :D

Mfg danke!

[Hubert.G]

Ja, soweit sieht es gut aus.

[µautonom]

Hi, danke.

Dann mach ich mach an das Boardlayout.
Werd ich später auch hochladen.

Mfg

[µautonom]

SO das Layout ist soweit fertig, leider musste ich ein paar Drahtbrücken reinmachen, habs anders nicht hinbekommen.

Polygon werd ich später noch machen, wenn das alles soweit in Ordnung ist.

Kann da vielleicht noch jemand drüber gucken?

Ich werd auch die .sch und brd Dateien hochladen.
Bei brd gibt es mehrere sind von 1-8 durchnummeriert welche davon muss ich hochladen? Hab jetzt die 9.te hochgeladen.

Vielen Dank

Mfg

[Ceos]

c9 noch ein stück nach links, dann kannste die doppelte drahtbrücke weglassen

benutz du überhaupt kein groundplane ?

also eine durchgehende fläche auf der alle massepunkte angeschlossen sind ?

dann würdest du bestimmt einiges an komplizierter leiterbahnführung einsparen .... die abstände zwischen den leiterbahnen halte cih teilweise für kritisch, ausserdem solltest du nach mögichkeit solche treppenstufen und leiterbahnen die um pins herumgeführt werden vermeiden ... drahtbrücken sind nichts schlimmes, wenn du 2seitig ätzen lassen kannst sinds ja keine drähte mehr ;)

für ein erst-layout aber guter anfang

[HannoHupmann]

Das Problem wir auch sein, dass du bei jedem deiner 10 Poligen Stecker einen haufen Brücken haben wirst. Die Pads berühren sich ja quasi jetzt schon. Auch die Durchführung von Leiterbahnen zwischen den einzelnen Pins ist schwierig bzw. problematisch und möglichst zu vermeiden.

Außerdem werden diese kleine PADs nach dem Bohren fast weg sein, da bleibt nicht viel.

Einige Leiterbahnen sehen für mich auch übermässig kompliziert und unsinnig aus, bzw. könnten günstiger geroutet werden.

Für den I²C kenn ich es nur mit 4,7k Widerstände. Die Referenzspannung wird woh eingestellt?

Die GND Problematik würde schon angesprochen, die Führung der GND Leitung ist bedenklich und das ist die vorsichtige formulierung für total unsinnig.

[µautonom]

Hi

@ceos

So C9 verschoben jetzt hab ich eine Brücke weniger.

Meinst du mit Groundplane, Polygon um die Platine ziehen anschließend über Ratsnest "GND-Fläche" erstellen lassen (klar die Fläche muss ich noch als Massefläche definieren?

Leider musste ich einige Leiterbahnen etwas schmaler machen, sonst hätte ich noch mehr Brücken benutzen müssen.


Ich muss mal in der FH nachfragen ob die mir auch beidseitig ätzen können.

@HannoHupmann

Mit den Pads stimmt das schon, haben einen Durchmesser von 1,8, hatte da nichts verstellt , war wahrscheinlich so auf Standard eingestellt.

Ich wollte noch am Ende den Bohrdruchmesser verkleiner, um mir das bohren zu erleichtern. Welchen Druchmesser sollten den die Pads haben?
Richtwert?

Die 10k kann ja ich noch jederzeit austauschen, hab mich nach den Werten aus dem RN-Control gehalten.

Die Referenzspannung wird über ext Ref eingestellt, falls ich mal externe Referenz anschließe, die interne ist ja schon verbunden.


Sollte ich das ganze nochmal komplett überarbeiten, falls ich nicht beidseitig ätzen darf?

Ich saß ja schon mehere Tage daran das optimal zu ätzen damit ich weniger Brücken habe.

Und danke das ihr mir helfen wollt!

Achja was ich noch vergessen hab zu erwähnen ist, das ich im Schaltplan die Ports mit den Buchsen anders verbindne musste, da sonst das zeichnen des Board-Layouts viel komplizierter wäre

Mfg

[Ceos]

also ich würde erstmal verscuehn grundsätzlich ALLES ausser GND und V+ zu verbinden, das sind notwendige verbindungen, alle V+ werden dann um die existierenden bahnen herumgelegt, was übrig bleibt ist dann GND und das geht dann mit massefläche, unverbundene masseflächen werden einfach mit ner brücke versehen ... wenn die möglichkeit besteht 2seitig zu ätzen, alle naheliegenden leiterbahnen abwchselnd obenliegend und untenliegend anbringen und dazwischen genug platz für ein bisschen GND-plane lassen
hast du ein paar GND Plane inseln (unverbunden) kannst du sie ja mit dem GND plane auf der rückseite verbinden(via nehmen oder loch bohren und "durchlöten" falls bei euch kein durchkontaktieren möglich ist)

[Hubert.G]

Das hier wäre mal ein Ansatz. Die Leiterbahnbreiten gehören noch angepasst.

Was mir im Schaltplan noch aufgefallen ist, warum den Schalter nach dem Spannungsregler?

[µautonom]

Hi HubertG vielen Dank!

arbeite noch an meinem jetztigen Versuch, wenn ich den nicht hinbekomme
nehm ich mir deine Version.

Hm das mit dem Schalter ist mir auch nicht aufgefallen, ist das nicht so ziemlich egal ob er vor dem bzw. nach dem Regler liegt?

Wenn nach dem Regler, der Schalter in Stellung "3" ist liegt am Ausgang keine Last an und es fließt kein Strom, damit wird doch keine "Energie" verbaucht oder?

EDIT: Yeah ich habs endlich gepackt , bin ziemlich zufrieden damit, leider 3 Drahtbrücken, fehlt nur noch die Masse-Fläche.

Bitte schaut nochmal drüber, reicht dafür das Bild (.png)?

Mfg

[Hubert.G]

Der Regler braucht zum einen eine Grundlast damit er regelt, zum anderen braucht er selbst auch etwas Strom.
Du bist mit einigen C sehr weit von den Pin des µC weg, C4, C9, C11, C13

[µautonom]

Muss nicht AREF noch mit Vcc vebunden werden? Bis jetzt hab ich ja nur ein Pin an dem ich die ext. Ref anschließen kann, muss ich da nicht zwei pins haben ( Masse-Pin + Aref Pin) ??


[HubertG]
AREF auf 5V kannst du dir sparen, diese Verbindung wird über die SW im µC gemacht

Was ist SW?

Ich will ja beides haben sodass ich ext. Referenzsp. bzw. die interne Referenzspannung.


[HubertG]
Der Regler braucht zum einen eine Grundlast damit er regelt, zum anderen braucht er selbst auch etwas Strom.


Also ist es egal wenn er nach dem Regler liegt?

Die Kondensatoren die näher am µC sein müssen hab ich im Layout korrigiert, hab grad nicht so viel Zeit, werd die Schaltung nochmal heute Abend hochladen, ist auch noch nicht ganz fertig, hab noch paar Probleme mit der Masse.

Mfg[/quote]

[Hubert.G]

Im Register ADMUX des ADC kannst du einstellen ob externe Referenz, Referenz ist AVCC oder interne 2,56V, daher keine externe Verbindung zu VCC.
Der Regler könnte ohne Grundlast zu schwingen beginnen und sich selbst zerstören oder im Einschaltmoment eine falsche Spannung liefern. Ausserdem braucht er immer Strom. Ich würde den Schalter vor den Regler geben.

[Besserwessi]

Beim 7805 sollte noch eine Diode vom Ausgang zurück zum Eingang. Bei einigen Herstellern sind die sehr empfindlich darauf, wenn die Spannung am Ausgang deutlich höher als am Eingang ist. Ein Grundlast ist normalerweise nicht nötig da tuts der Eigenverbrauch, wichtig sind die Kondensatoren, aber die sind ja auch dran und sogar relativ dicht. Trotzdem solte der Schalter vor den Regler.
Je noch Stromquelle sollte man überlegen, ob der 7805 überhaupt der richtige Regler ist. Der Elko vor dem Regler sollte auch eher größer sein (100 µF) aber das macht im Layout keinen (oder kaum) Unterschied.


Je nach Drucker wird das mit den Leitungen unter den Steckern ziehmlich eng.

[µautonom]

Hi, so Schalter ist nun vor dem Regler, hätte nie Gedacht das er zu schwingen anfangen kann wieder was neues dazugelernt.

Welche Diode ist dem empfehlenswert?

Ich verstehe nicht ganz was die Diode bewirken soll, hab das auch shcon in anderen Schaltung gesehen konnte mir das aber nie so richtig erklären was der Sinn davon ist hab nur ne Vermutung.

Meine Vermutung wäre das die Diodel den Regler vor "Fremdstrom" schützen soll falls irgendwie Strom in den Output fließt? Oder falls sich der C2 entlädt und den Regler zerstört?

Ich hab jetzt einfach erstma 1N4004 eingefügt leider fügt er die Diode im Board-Layout nicht ein was kann ich da gegen machen? Oder muss ich jetzt mit Ripup alle Verbindungen lösen?


Board und Schaltplan sind nicht konsistent!
Die Forward/-Back-Annotation wird nicht ausgeführt!

Benutzen Sie den ERC-Befehl für einen detaillierten Fehlerbericht.


ERC steht ->Konsistenzfehler: Bauteil D2 (Diode) fehlt im Board

Mfg

[Hubert.G]

Es kann unter ungünstigen Umständen passieren, z.B. Kurzschluss am Eingang des Regler, das die Spannung am Ausgang des Regler höher ist als am Eingang. Dann würde ein Strom durch den Regler zurückfließen, der diesen dann zerstört.
Ich verwende meist eine 1N5819, das ist eine 1A Schottkydiode, bin mir aber nicht sicher ob es wirklich eine Schottky sein muss.

[Besserwessi]

Bei der Inconsistenz macht man am besten die letzten Änderungen im Schaltplan rückgängig. Entweder mit der Undo funktion oder die Teile / Leitungen einfach wieder löschen. Dann per ERC testen ob es wieder paßt und wo es noch hakt. Zur Sicherheit eventuell auch mal unter anderem Namen Speichern.
Normlerweise entspeht die Inconsistenz wenn man nicht beide Fenster Board und Schaltung gleichzitig auf hat.

Als Diode reicht die 1N4004, auch die 1N4001 würde es tun. Eine Shottkydiode muß es nicht sein. Die Diode verhindert das die Spannung am Ausgang wesentlich höher wird als am Eingang und so eventuell den Regler zerstört. Wichtig ist das vor allem wenn hinter dem Regler eine größerer Pufferelko ist und vor dem Regler noch ein weiterer Verbraucher, den dort den Elko schneller entladen kann als hinter dem Regler.

[µautonom]

Hat geklappt mit der Diode, man muss tatsächlich Board und Schaltplan gleichzeitig aufhaben, danke!

...nun gehts weiter ans zeichnen :D

Mfg

[µautonom]

Hi, so die Platine ist fertig, wurde auch schon geätzt hat alles wunderbar geklappt, es gab zum Glück keine Probleme mit dem Design vor allem mit Liniendicke von 6mm.

Der ISP-Anschluss wurde durch ein JTAG ersetzt.

Nun zu dne Bildern.
Die Platine habe ich selber zugeschnitten, sieht auch dementsprechend aus :P, war nicht ganz leicht mit ner Handsäge und Dremel einen Kreis hinzubekommen.

Geätzt hab ich die Platine an der FH.

Auf der Bestückungsseite fehlen noch ein paar Bauteile, die hatte ich nicht zur Hand.

http://img16.imageshack.us/img16/6582/bestckungsseite.th.jpg (http://img16.imageshack.us/my.php?image=bestckungsseite.jpg)

http://img132.imageshack.us/img132/889/ltseite.th.jpg (http://img132.imageshack.us/my.php?image=ltseite.jpg)

Wer die Dateien (sch, brd) haben möchte, dem schick ich sie gerne zu bzw. lade sie auf Wunsch hier hoch.

Ich möchte mich nochmal an alle bedanken die mir geholfen haben, vor allem dem Hubert :D

Mfg