Roboter layout

[oratus sum]

Hallo,

Nochmal ich und diesemal sogar im richtigen Forum! :-D

Hier nun das fertige layout, ich würds so wie es ist nun ätzen, was meint ihr.

Alle Leiterbahnen haben eine Dicke von 16mil bzw VCC und VDD sind dicker.

Ich hab versucht rechte Winkel zu vermeiden und alle Kanten in Kurven um zu wandeln.

Was meint ihr?

ich ätze mit Eisen(III)-Chlorid und Schaumätzgerät. Layout wird mittels Belichtung auf die Platine übertragen.

[Hubert.G]

Du verwendest PortC, hast aber AVCC und AGND nicht beschalten.
Am Mega8

[oratus sum]

Muss ich die beiden auch beschalten, wenn ich ADC nicht verwende?

Sonst noch was? Schaut euch bitte das Layout sehr kritisch an! :-D

[Horstel]

Wenn ich das richtig sehe haben deine beiden L293D keine richtige verbindung zu Masse! Da sind auch noch gelbe Linien die andeuten das dort noch Verbindungen fehlen.
Das solltest du nochmal überprüfen!

[Hubert.G]

AVCC und AGND sind die Stromversorgung für den PortC, wenn man den ADC verwendet sollte man es lt. Datenblatt beschalten.
Das mit den Kurfen ist jetzt das andere Extrem, 45° Winkel hätten es auch getan.
Noch etwas für die Optik, du hast unterschiedliche Größen für die Lötaugen der Vias genommen.

[Besserwessi]

Bei einer Schaltung mit 3 Reglern sollte man eventuell vorsichtig sein bei den Signalen die von einer Versorgung zur anderen gehen. Wenn die Signale nicht so schnell sind wäre Widerstände ratsam. Außerdem je einen Diode Prallel zu den Reglern, denn die 7805 mögen es gar nicht wenn die Ausgangsspannung deutlich höher ist als der Eingang.

Der Mega8 sollte auch einen Kondensator an AGND, AVCC haben.

Die Leiterbahn die ganz außen rum gehen sind nicht so das wahre. Lieber eine Brücke mehr.

Ich hätte lieber etwas mehr Abstand zur Massefläche gelassen. Es geht so eng, aber eine gewisse Gefahr von Brücken ist immer dabei.

[oratus sum]

Hallo,

Vielen Dank für die bisherigen Ratschläge.

Die 2 Luftbrücken sind OK, ich weiss, dass die dort sind. Ich werde die zwei Masseflächen der L293Ds mit einem Draht verbinden. Laut Eagle ist die Massefläche der oberen Leiterplatte getrennt von der unteren, allerdings sind die GNDs vom RN Modul (ich nehme es zum. an) intern verbunden, das heißt, dass die 2 schon verbunden sind. Außerdem ist noch eine Luftbrücke vorhanden.

Diese ist eine 5V VDD Spannung allerdings sind ja die 5V vom RN auch intern verbunden, also müsste das doch auch gehen.

Zu den KURVEN (mit V):
Schon, aber ich denke Kurven sind besser. Im letzten Thread hat jmd was von Reflexion gesagt, da hab nachgelesen und zum Schluss gekommen, dass Kurven zwar ungewöhnlich aussehen, aber trotzdem besser sind.

Die 7805 sind nicht untereinander verbunden. Die Schaltung mit dem Mega 8 ist vollkommen isoliert von der ganzen Leiterplatte, bis auf GND und einem Port mit dem RN Modul. Außerdem wird der Servodriver auch seperat Versorgt. Der Rest wird vom mittleren 7805 Versorgt.

Ich nehme an die kann man nicht parallel schließen, so weit ich weiss geht das mit solchen Bauelementen nicht.

Die Leiterbahn die runderherum geht sind die leitungen SDA und SCL fürs I2C. Mir war das wichtig, da ich keine Wackelkontakte haben will. Außerdem hängen sehr viele Bausteine am I2C die auf der Platte verteilt sind.

Zwei Sachen verstehe ich nicht:
"Wenn die Signale nicht so schnell sind wäre Widerstände ratsam."

und den Teil mit den Dioden.
Die 78xx verlangen ja eigentlich immer, dass Vin ca um 2V höher ist als ihr Vout. In meinem Fall sind sie vom Typ 7805, daher Vin ist bei mir 9,6V (maximal 10.5V) und Vout sowieso immer 5V.

Wie kann da die Ausgangsspannung höher als die Eingangsspannung sein, das geht ja nicht.
Die Dioden, sollen die auf beide Seiten, also
Vin <-> GND UND Vout<->GND ?
Der Abstand zur Massefläche ist tatsächlich sehr gering. Ich werde warscheinlich einen größeren Abstand nehmen, ist einfach sicherer.

Nochmal vielen Dank, ihr helft mir wirklich sehr. Meint ihr es wird funktionieren :-D

[Horstel]

Da würde ich mich nicht drauf verlassen dass die intern verbunden sind und außerdem solltest du dann sehr drauf achten wieviel Strom du über den Controller nach Masse ableitest um diesen nicht zu überlasten.

[Vitis]

Die Rückwärtsspannung bei den 7805 könnte halt kritisch werden wenn
die Versorgungsspannung schlagartig abgeschaltet wird und die
Stützkondensatoren halt noch geladen sind.
LED4 und LED2 könnte man schön auf eine Linie setzen ... reine Optik.
Vor und hinter den 78xx verbau ich gern zusätzlich Stützkondensatoren
im ~10µF Bereich ElKo um kurze Stromimpulse zu puffern.
Auch das Easy Radio ist für 100nF Stützkondi dankbar.
Auch immer wieder gern gesehen wird ne Diode bei der Eingangsspannung
als Verpolungsschutz.
ISP für den Mega8 ?

[021aet04]

Links oben beim Mega2560 ist eine Leiterbahn, die nicht so schon ist.
http://www.bilder-hochladen-kostenlos.de/files/imagecache/600x400/Leiterbahn_nichtsoschön.JPG
Die Leiterbahn, die dei 2x GP2D120, den µC und den ACC verbinden. Es ist am linken Pin des ACC. Besser wäre es, wenn du vom ACC Pin1 zum rechten GP2D120 verbindest.

[oratus sum]

Okay, wieder vielen Dank für eure Hilfe!

Das mit dem intern verbunden:
Das ist mir dann auch eingefallen, dass ich da bestimmt nicht viel Strom ziehen kann, weder bei den 5V noch über GND. Das muss ich mir nochmal überlegen.

Rückwärtsspannung, hat er das gemeint, dass die Eingangsspannung nierdriger ist als die Ausgangsspannung (weil das wäre ja dann der Sinn der Dioden...oder?)

Was kann ich dagegen machen? Die 7805 ganz isolieren, also auch GND von den 3 Teilen nicht verbinden? Das Problem ist, dass ich beim Servo teil I2C leitungen hab, das heißt ich muss GND verbinden.

Außerdem könnte man halt vllt noch den Ausschalter irgendwie puffern.

Eine Diode als Verpolungsschutz ist schon drinnen, sie ist ganz unten. Übrigens sind da 2 Sachennüber der Diode. Die 1. Stiftleiste mit 2 Polen ist der Anschluss für ein 9,6V 2Ah Akku und rechts daneben ist eine Stiftleiste mit 3 Polen, das ist ein Schiebeschalter.

Die 7805 haben alle Stützkondensatoren. ER bekommt noch eines, stimmt, hab ich übersehen.

ISP brauch ich nicht. Ich steck die ICs immer raus, rein in die Eval. board programmieren und fertig.

So und nun zum letzten über mir :-D :
Du hast vollkommen recht! Ist sowieso besser die Verzweigung von einem Pad aus zu machen. Ist mir so garnicht aufgefallen. Danke


Nochmal vielen vielen Dank.

[021aet04]

Die Diode musst du vom Ausgang zum Eingang geben. Hier so wie es sein sollte.
http://www.bilder-hochladen-kostenlos.de/files/imagecache/600x400/Voltreg.JPG

Die Kondensatoren sind deswegen so eingezeichnet, weil man es so nah wie möglich an den Spg. Regler legen sollte, damit die Leiterbahnen kurz sind. Als Diode verwendest du am Besten eine Gleichrichterdiode wie z.B. 1N4001 (ist eingezeichnet). Die Kondensatoren sollten 100nF betragen, das weißt du aber schon. Es kommen noch Elkos dazu. Die nennt man Stützelkos. Sie dienen dazu, wenn man z.B. Motoren einschaltet bricht die Spannung etwas zusammen, damit das nicht passiert nimmt man Elkos.

[oratus sum]

Ah okay das mit der Diode hab ich falsch verstanden, vielen Dank für die Skizze.

Ich bin gespannt ob das ganze funktionieren wird. Ich komm am Sonntag nach Hause und am Montag wird geätzt gebohrt und gelötet.

Vielen Dank, seht ihr noch etwas?

[Hubert.G]

Durch den Ausschnitt von 021aet04 bin ich da auf was gestossen.
An der linken oberen Seite des Mega2560 Modul ist die Leiste ACC.
Der linke Pin ist wohl eine Spannungsversorgung. Die Leitung dazu ist lustig zu verfolgen. Kurft einmal ganz links um die Pin des ER400 anstatt gerade hin zu laufen. Etwas weiter rechts, in Höhe der GP2D120 zweigt die Leitung ab und läuft an der ACC-Leiste vorbei. Warum nicht über den ACC-Pin?
Noch interessanter ist die dünne Leitung die kurz unterhalb der ACC-Leiste abzweigt, die kurft in der Gegend herum und endet fast genau dort wo die dicke Leiterbahn auch endet.
Bei JP1 ist noch ein Airwire.
Unter dem SD08 Servo Driver ist eine dicke Leiterbahn, etwa in der Mitte zweigt eine dünne Bahn ab obwohl es am linken Rand einen Pin gibt.
Du fährst mit einer Leitung zwischen den Anschlüssen von LED6 durch ohne Notwendigkeit.
Wenn du die Drähte von R1 lang machst ersparst du dir eine Drahtbrücke.
Die Kondensatoren zu den Spannungsregler gehören nicht 2cm weg sondern direkt dran. Am idealsten wären SMD Kondensatoren direkt an die Pin.
Mich würde das Layout interessieren bevor du äzt.

[oratus sum]

[bitte löschen]

[oratus sum]

So hier die aktuelste Version.

Das Problem mit unötigen Schlangenlinien entsteht, wenn man die Massen auch verbindet, obwohl die dann später sowieso per Polygon verbunden werden.

Der Tipp mit R1 war sehr gut. R1 habe ich überhauüt ganz rauf geschoben. R1 ist der Pullup für SDA.

[Hubert.G]

Den R1 doch senkrecht stellen und die obere Leitung durch den Pin laufen lassen. Diese Leitung läuft zum Servo Driver und dann weiter ins Leere.
Mit der Leitung zum AVCC kurfst du herum, warum nicht von VCC direkt zu AVCC.

[oratus sum]

Update

hab auch ein paar wires korrigiert

[021aet04]

Ich bin erst jetzt wieder on
@Hubert G.
Den Ausschnitt habe ich genau wegen der Leiterbahn gepostet.

Bei den L293 sind die Masseflächen noch nicht verbunden, das hat aber schon Horstel geschrieben. Bei den Spg. Reglern würde ich noch Kühlkörper verwenden. Eventuell musst du dann die Kondensatoren etwas versetzten, damit die KK Platz haben. Damit du nicht unnötig große (und teure), aber auch nicht zu kleine K verwendest, solltest du diese berechnen. Hier ist ein Link http://stegem.de/Elektronik/Kuehlkoerper/kuehl.html

Ich würde für die L293 einen LM317 Spg. Regler verwenden, damit man auch andere Motoren verwenden kann. Ich weiß aber nicht ob du immer die gleichen Motoren verwendest.

[oratus sum]

Danke,

Ich weiss, dass ich noch 2 airwires hab und wie gesagt, die werden mit nem stück draht unterhalb der Platine verbunden.

In meinen ersten Layouts sind die Kondis deswegen weiter weg um den Kühlkörpern Platz zu lassen.

Ich hab schon geeignete KK. Und die Kondis haben auch Platz, ist schon ausgemessen.

Wieso brauchen die einen LM317 Spg Regler? Die motoren werden ja vom L293 direkt von VCC (9,6V) Versorgt. Die 7805er versorgen ja nur die L293er mit der benötigten VDD Logikspannung 5V. Das hat ja nichts mit den Motoren zu tun.

Also ich habs bisher so gemacht und es hat funktioniert.

Vielen Dank für eure konstruktive Kritik!

[oratus sum]

So nochmal ich.

Ich habe noch 2 Fehler im layout entdeckt am sonsten scheint es OK zu sein.

Ich werde dann am Montag ätzen und das Ergebnis posten.

Nochmal vielen Dank für eure Hilfe!

[021aet04]

Achso, habe geglaubt, dass der 7805 auch für die Motoren zuständig ist.

[oratus sum]

So ich fange jetzt mal mit der produktion an. Mal sehen.

[oratus sum]

Hier der aktuelle Status.

Platine wurde belichtet und geätzt. Ätzdauer 5 min. (Ätzlösung ist schon ein bissl älter)

Jetzt schau ich ob irgendwo noch Verbindungen sind, die ungewollt sind. Wenn ja wird noch weiter geätzt. Ansonsten geobohrt.

Bilder:
http://root.techgeek.at/techgeek/datastore/media/bel.JPG
http://root.techgeek.at/techgeek/datastore/media/ge.JPG

[oratus sum]

Es hat alles gepasst. Bis auf einen Fehler:

Egale hat den verdammten Layout skaliert. Wenn man einstellt "Hochformat" und es passt nicht ganz drauf skaliert es eagle automatisch.

Ich bin so stink sauer. Noch dazu war es nicht bemerkbar, erst nachdem ich schön alle Löcher gebohrt hatte merkte ich, dass die längeren Stiftleisten nicht passten. Grrr

Natürlich war das schön meine letzte Folie und meine letzte einseitge Platine.

....

[021aet04]

Das ist ärgerlich. Voralle wenn man es nicht gleich merkt. Hoffe, das du nicht so viel Ausschuss hast wie ich bei einer Platine (ca 5x gefräst). Einmal gespiegelt, einmal zu tief gefräst,...

[oratus sum]

Ja wirklich sehr ärgerlich.

Allerdings hatte ich so die Gelegenheit Layout usw mal in "echt" zu sehen. Dabei sind mir noch ein paar Sachen aufgefallen.

Ich schätze morgen versuch ichs nochmal...

DOrt wo ich meine Dioden kaufe haben die keinen 1N4001er. Gehen auch welche vom Typ 1N4002? 1A 100V sind doch ausreichend, oder?

[Hubert.G]

Wenn du im Datenblatt nach siehst, 4001 bis 4007 unterscheiden sich im wesentlichen nur durch die Sperrspannung.

[oratus sum]

Ja eben. Deswegen meine ich doch, dass 100V mehr als genug sind. Die 1A sind eben gleich. Ist halt bisschen überdimensioniert, aber bei 15c por 10 stk ist das auch nicht die Welt.

Hab aber schon bestellt. So heute versuch ichs nochmal. Diesmal aber Duallayer. Wenn der obere Layer nicht klappt ist es egal, da es eigentlich soweiso Drahtbrücken sind. Ich hab nur gerade eine Zweiseitge hier.

Also los gehts. Diesmal alles extra langsam und alles doppelt und dreifach überpüft. Drückt mird ie Daumen!

[oratus sum]

Soooo

Habe nun wieder geätzt.

Ich bin total von den Socken wie gut die 2 Seiten gelungen sind. Sie liegen eigentlich perfekt über einander. Aber mal sehen bis ich zum bohren komme :D

Ich werde mal checken wie es mit den Bohrspitzen steht, da ich befürchte, dass sie schon recht stumpf sind.

Mir ist dabei eine Frage aufgekommen.

Was meint ihr, wie kann man am besten einen Bestückungsdruck realisieren. Er muss nicht weiss sein, weil das geht ja mit normalen Druckern nicht. Ich habe mir da überlegt, dass man das mti dieser Toner-Transfer methode machen könnte.

MfG und erneutem Enthusiasmus

[021aet04]

Einen Bestückungsdruck möchte ich auch haben. Da ich meine Platinen mit einer CNC fräse werde ich mir eine Aufnahme für einendünnen Wasserfesten Stift bauen.

[Bammel]

wenn du nen laserdrucker hast geht das mit der toner-transfermethode 1A nur hallt dann in schwarz

[oratus sum]

Wie verbindet man am besten Top und Bottom Layer?

[021aet04]

Entweder über die Bauteile selbst (z.B. bei Widerständen oben und unten anlöten), wenn dort kein Bauteil ist kann man ein Stk Draht einlöten oder mit Kupfernieten. Die ewrden in das Loch gesteckt und verpresst. Bei Reichelt gibt es die Kupfernieten von Bungard (min 1000Stk). Man braucht aber ein Werkzeug. Entweder das originale von Bungard (über 200€ glaube ich) oder Selbstbau. Im Thread "belichter" ist das Werkzeug, dass ich mir gemacht habe abgebildet.

[oratus sum]

Okay danke.

Was ich mir überlegt habe ist, dass ich von nem Widerstand o.ä. ganz wenig abschneide, das Loch mit einem Klebestreifen abpicke, das Metallstück rein "werfe" und dann zulöten. Das Gleiche nochmal nur von der Anderen Seite.

Mal sehen.

Schade, dass die galvanische Methode so teuer und umständlich ist. Weil mit der Energie kann ich mir gleich nur eien Einseitge machen und einfach nur Drahtbrücken rauf. Ist genau die gleiche Arbeit.

[Besserwessi]

Wenn man nur gerade Drahtbrücken hat, ist die Einseitge platine Wirklich einfacher. Die Gelöteten Durchkontaktierungen sind eher aufwendiger als eine echte Drahtbrücke.

[021aet04]

Ich habe schon Durchkontaktierungen unter Bauteilen gehabt. Wenn ich diese verlötet habe, habe ich sie nachher vorsichtig abgefeilt. Ist relativ gut gegangen. Jetzt habe ich aber die Bungardnieten.

[oratus sum]

Und wie sind die Bungard nieten so? Also ist es schwer die rein zu drücken? bzw halten die vernünftig?

Ich meien 200€ für ein bisschen Metall mit Federn ist schon hart aber wenn es gut gunktioniert wäre ich bereit z investieren :-D

Könntest du eventuell mal ein Foto machen wie das dann aussieht?

[021aet04]

Werkzeug habe ich selbst gebaut. Im Thread belichter ist ein Bild. Bis jetzt presse ich es mit der Hand (geht sehr einfach). Werde mir aber eine Presse bauen. Man muss nur den Bohrdurchmesser beachten, damit sie richtig sitzen. Foto ist ein Problem, da ich zurzeit einen Stress habe, da die Eltern ein Geschäft eröffnen (einziger Nahversorger im Ort) und ich muss die gesamte E-Installation, die zum ändern ist machen (vom Licht bis Videoüberwachung). Muss aber für meinen Bruder etwas für das Auto (Oldtimer) machen. Werde dort mit den Nieten arbeiten. Ich mache aber Fotos von der Entwicklung bis Fertigung. Ist aber noch in der "Entwicklungsphase".

[oratus sum]

Hallo,

Die Platine ist nun fertig.

Hier 3 Bilder:

Platine oben, schräge Ansicht:
http://root.techgeek.at/techgeek/datastore/media/fertig1.JPG

Vogelperspektive:
http://root.techgeek.at/techgeek/datastore/media/fertig2.JPG

Platine von unten:
http://root.techgeek.at/techgeek/datastore/media/fertig3.JPG

Ich weiss die Lötstellen sind nciht gerade sauber und nicht immer schön. Das liegt daran, dass ich so nen regelbaren Lötkolben habe und nie weiss welche Temperatur ich brauchen, dann wirds manchmal zu heiß und machmal bleibt der Zinn am Kolben kleben und so weiter.

Beo so einer hohen Auflösung sehen ja einige Bauteile richtig mitgenommen aus O.O

Sensoren sind keine Angschlossen, bis auf das ACC Modul. Kommunikation ist angeschlossen, das ist das ER400TRS Modul und das IR Interface. (Die Senderdiode ist nicht eingesteckt, da möchte ich herumexperementieren mit welcher ich die besten Reichweiten erreiche).

Ansonsten sind noch die Motortreiber eingesteckt, der LED bzw Kamera Treiber alias Mega8 und natürlich das (zurzeit tote und nicht ansprechbare) RNMEGA2560 Modul.

Erste Tests haben gezeigt, dass es keine Kruzschlüsse gibt, daher alle 7805er nicht kurzgeschlossen sind. Wie es mit anderen Leitungen aussieht kann ich noch nicht sagen. Die visuelle und elektr. Überprüfung zeigte keine Kurzschlüsse.

Die Brücken habe ich so gemacht wie beschrieben. Ich hab eine Stiftleiste genommen, die Pins herausgezogen und in die vond er einen Seite mit Klebestreifen zugepickten Vias gesteckt und von der anderen Seite eingelötet und es funktioniert hervorragend.

Achja,
Die Dioden und Kondensatoren sind noch nicht drinnen, da ich z.Z. keine 100nF Kondis habe und die Dioden morgen kommen (sollten).

Das Grüne ist keine Farbe, sondern einfach Lötstopplack der Grüngefärbt ist. Naja also doch Farbe aber halt Lötstopplack :-D

Nochmal vielen Dank für eure Hilfe. Ich werde jetzt mit dem Oszi nachmessen wie es um die Versorgung geht ohne ICs und Sensoren und dann im Vollbetrieb. Bin gespannt iwe groß der Unterschied mit und ohne Kondis ist.

Und bis die Kondensatoren und Dioden ankommen wird das mal durchgerechnet und dann wird Theorie udn Praxis gegenüber gestellt :-D

Danke nochmal.

[021aet04]

Sehr schön geworden. Ich löte immer mit 350°C (auch bei SMD). Es gibt nur eine Ausnahme, das sind größere Steckverbinder, die viel Wärme aufnehmen. Hast du die Oberseite geätzt?

[021aet04]

Sehr schön geworden. Ich löte immer mit 350°C (auch bei SMD). Es gibt nur eine Ausnahme, das sind größere Steckverbinder, die viel Wärme aufnehmen. Hast du die Oberseite geätzt?

[oratus sum]

Ja die Oberseite ist auch geätzt, also 2 Layer. Allerdings ist dort keine Massefläche, nur Brücken (nicht Draht sondern....naja Kupfer) und die Strichlinien teilen das Board in die verschiedenen Sektionen ein.

[021aet04]

Wie lange hast du da geätzt? Ob die Ätzlösung noch zu gebrauchen ist weiß ich nicht? Ich würde nur isolieren. Ich fräse aber meine Platinen

[oratus sum]

Hmm die Frage habe ich mir garnicht gestellt mit der Ätzlösung.

Werds mal probieren sollte aber kein Problem sein.

Ich habe für beide Seiten um die 7 Minuten gebraucht, ohne der Umdrehzeit und ohne der Überprüfungszeit. 1x Überpüfen dauerte immer 30sek und Umdrehen 1min.

Geätzt wurde bei 45°C durchschnitt (min 39°C max 51°C).

Das ganze mit 3 Liter Eisen(III)-Chlorid.

Die Schaumätzanlage ist die vom Conrad, Rapid de Luxe
http://shop.conrad.at/ce/de/product/530018/

Was meinste du mit nur isolieren?

[oratus sum]

Hallo,

Ich wollt nur bescheid sagen, dass alles funktioniert.

Es waren 2 Fehler drinnen:

1.:
Der Kondensator bei Kompass, verbindet 5V mit SCL statt GND

2.:
SCL und SDA ist bei den SR02 vertauscht

Beide Fehler konnte ich leicht beseitigen und nun funktioniert alles perfekt und zuverlässlich.

Nochmal vielen Dank für die Tipps.