Schaltung: Servoversorgung wählbar direkt oder über 78S05

[oberallgeier]

Hallo alle,

die Servos auf meiner 10-Servo-Platine fressen teilweise beachtlich viel Strom. Um Einbrüche beim gleichzeitigen Fahren von mehreren stromhungrigen Antrieben sicherer zu machen, möchte ich ne selbst gebaute Platine mit 2 Eingangsmöglichkeiten versehen.

Die Servos sollen
a) entweder direkt vom Akku mit z.B. 6,6 V versorgt werden oder
b) mit ner höheren Spannung, z.B. 9,9 V über nen Spannungswandler versorgt werden.

Mir fiel dazu nur diese Schaltung ein

......https://dl.dropbox.com/s/a8tmxf5vz7m6oks/Servoversorgung-umschaltbar_25proz.jpg?dl=0 (https://dl.dropbox.com/s/6s5og4995gw9ayo/Servoversorgung-umschaltbar.jpg?dl=0)
......Größeres Bild durch Klicken

Die entsprechende Quelle wird dann per Jumperbrücke geschaltet; die Einspeisung erfolgt - wählbar durch Brücke auf dem Jumper von 1-2 oder 2-3 - vor oder hinter dem Spannungswandler. Mich stört dabei, dass der Spannungswandler dann eine Rückspannung erhält WENN die Einspeisung nach dem Spannungswandler erfolgt. Als Abhilfe sähe ich die Möglichkeit die BVY27 unmittelbar vor dem Spannungswandler aber nach dem Jumper einzubauen.

Fragen:
a) Ist die dargestellte Schaltung ohne (Zer-)Störung des 78S05 zu betreiben ?
b) Wird eine Zerstörung des 78S05 sicher vermieden, wenn die BVY27 zwischen Jumper und Spannungswandler gelegt wird ?
c) Ist die Idee zu verwerfen weil eine Störung immer eintritt oder eintreten kann ?
d) Die Variante mit ner BVY27 nach dem Spannungswandler möchte ich nicht realisieren.

Danke für Ratschläge.

[BMS]

Hallo,
es gibt auch die Variante, eine zweite Diode vom OUT des Reglers zu IN zu verbauen.
Die eingezeichnete Diode kann dann bleiben wo sie ist.
So ähnlich:
http://rn-wissen.de/wiki/images/thumb/5/57/7805.png/800px-7805.png
(aus rn-wissen). Anstatt 1N4007 die BYV... nehmen.

Für hohe Anfahrströme würde ich auch die Kondensatoren größer wählen.
Alternativ zum Linearregler gibt es auch verschiedene Schaltregler, höherer Wirkungsgrad, weniger Kühlaufwand.

Grüße, Bernhard

[oberallgeier]

.. es gibt auch die Variante, eine zweite Diode vom OUT des Reglers zu IN zu verbauen ..
.. Für hohe Anfahrströme würde ich auch die Kondensatoren größer wählen ..Aua - ja, diese zweite Diode - daran hätte ich denken müssen; danke für die Antwort. Ok, ich hab also eine als SMD Teil ausgesucht: SMF5.0AT1G (http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/SMF5.0AT1-D.PDF), SOD123, mit ca. 2 mm x 3 mm ganz hübsch klein. Passt sogar noch in das Geknubbel der Platine rein : - )

......https://dl.dropbox.com/s/h65zj3ob1tu6ena/SOD123.jpg?dl=0

Mal sehen, obs an der Platine dann wirklich so funktioniert.
An den verschiedenen "gefädelten" Lochrasterplatinen hatte ich ursprünglich größere Kondensatoren dran - nach Tausch gegen die kleineren läufts aber "nicht schlechter" - analysiert mit der Methode des genauen Hinsehens. Aber danke für den Hinweis.

[oberallgeier]

Mittlerweile steht der Entwurf (hoffe ich) , sieht jedenfalls einigermassen funktionstüchtig und lötbar aus. Mal sehen.
Danke für die Hinweise.

......https://dl.dropbox.com/s/ub86unmfjr6i0r9/x46-3_15Jun16-14h46_1z1.jpg?dl=0
(https://dl.dropbox.com/s/843a3j59ga8z6ne/x46-3_15Jun16-14h46.jpg?dl=0)
......Abmessungen: 81,3 mm x 39,4 mm

[nikolaus10]

Hallo

Die Problematik is mittlerweile auch von den ServoHerstellern erkannt worden.

Deswegen gibt es Hochvolt Servos die direct am Akku betrieben werden koennen (allerdings teuer )

Was auch hilft sind mehrere Elkos.

73

[oberallgeier]

......https://dl.dropbox.com/s/y20nkl31ao99jeg/SZSMF5p0-25%25.jpg?dl=0 (https://dl.dropbox.com/s/wke49n46e07umj6/SZSMF5.0.jpg?dl=0)

Ist diese Schaltung sinnvoll? Sie hat
zwei Betriebsweisen
1) Jumper JpD/S ist gesetzt auf 1-2
... Die Servoversorgung wird über den Spannungswandler geregelt
2) Jumper JpDS auf 2-3
... Die Servoversorung geht direkt von der Diode BVY zu den Servos

Hintergrund: bei passender Stromversorgung - ca. 6,6 V - will ich die Servos direkt vom Akku betreiben (BVY frisst ca. 0,8..1,0, der 78S05 selbst gemessener Drop ca. 1,5V bei 150 mA = Controller + Servo in Ruhe), dann erhalte ich an den Servos immerhin noch etwa 5,8 V.

Nun habe ich Bedenken bekommen wegen der Rückeinspeisung in den 78S05 von +OUT nach GND. Daher die folgende

Frage :
Fließt jetzt wirklich ein für den Spannunswandler schädlicher Strom von +OUT nach GND wenn JpDS auf 2-3 sitzt ?

[Sternthaler]

Hi oberallgeier.

Speise in den 7805 deine Versorgungsspannung V6,6 ein.
Lege den Ausgang vom 7805 auf Pin 1 eines 3-er Jumpers.
Lege die Versorgungsspannung V6,6 auf Pin 3 dieses Jumpers.
Hole aus Pin 2 vom Jumper die Spannung für die Servos.

Wähle mit Jumper auf 1-2 den 7805 als Servospannung.
Wähle mit Jumper auf 2-3 die Versorgungsspannung V6,6.

Fertig. Keine Diode. Keine Angst ;)

Gruß Sternthaler

[PICture]

Hallo!

Ich möchte nur wegen möglichen Spannungeinbrüchen am Akku anstatt des Spannungsreglers 7805 der laut Datenblatt bei 1 A schon 2 V Spannungsabfall (drop) hätte, einen "very low drop" vom Typ L4941 o.ä. vorschlagen.

[Sternthaler]

Hi PICture,

da hast du aber einen feinen Regler aus dem Hut gezaubert. Bei den angegebenen 0,45V Dropspannung bei 1A kann man nicht meckern.

Kennst du Reglertypen die mehr Saft bei solchen Daten liefern können?

oberallgeier hat ja schon einen 2-Ampere-Regler eingeplant, der für bis zu 10 Servos ja auch 'unterbelichtet' sein kann. Ich ahne, dass oberallgeier seine, äh Archie's, Arme hier anschliessen wird. Und dann könnte es bei Schulter-/Ellbogenservo schon eng werden.

Gruß Sternthaler

P.S.: Deine Fußnote finde ich super!

[PICture]

Kennst du Reglertypen die mehr Saft bei solchen Daten liefern können?

Leider nicht, aber man kann einfach die Akkuspannung auf mehrere (n) gleiche Spannungsregler (x) mit parallel verbundenen Eingängen verteilen bzw. selber suchen. Ich habe nur auf die schnelle von mir benutzten vorgeschlagen (http://www.reichelt.de/L-4941/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=9738&artnr=L+4941&SEARCH=L4941 ).


_____ .-----.
| | | |
+-----+-| SR1 |---->| SV1 |
+ | | |_____| | |
- | '-----'
--- A | === |
- | GND ===
=== | GND
GND _____ .-----.
| | | | |
+-| SRx |---->| SVx |
| |_____| | |
| '-----'
| === |
GND ===
| GND
_____ .-----.
| | | | |
+-| SRn |---->| SVn |
|_____| | |
| '-----'
=== |
GND ===
GND

A = Akku

SRx = Spannungsregler

SVx = Swrvo

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[Sternthaler]

Oh, suchen! Was für eine gute Idee ;)

Gefunden:
http://www.jameco.com/Jameco/Products/ProdDS/1390160.pdf

Dort ist eine V50-Version aufgeführt.
5V bei 5A im TO220-Gehäuse.
Dropout allerdings bei 5A mit maximal 1,5 Volt angegeben.
Und noch ein kleiner Nachteil, zumindest bei Jameco, ist die Stückzahl von mindestens 50 Reglern beim Einzelpreis von 1,Irgendwas.

oberallgeier mach deine Leiterbahnen etwas breiter ;)

Gruß Sternthaler

[PICture]

Ich habe gefunden, wo man ab 1 Stück kaufen kann: http://www.mouser.de/ProductDetail/STMicroelectronics/LD1084V/?qs=sepekKm5O7k2pAs%2FCJPjzQ%3D%3D . :D

[Sternthaler]

Zusammen sind wir stark! ;)

@oberallgeier
Bei ca. 8 Wochen Lieferzeit kannst du deine Leiterbahnen noch breiter machen und evl. den Vorschlag von mir mit dem 'Umgehungsjumper' einbauen. Dann Platine bestellen und satt Stom durch die Armmuskulatur jagen.

Gutes Gelingen wünscht
Sternthaler

[oberallgeier]

Ich habe gefunden, wo man ab 1 Stück kaufen kann: http://www.mouser.de/ ..
Danke PICture für den 5-Amperer. Ein prächtiger Vorschlag ! Den gibts bei rs-online im Fünferpack (http://de.rs-online.com/web/p/ldo-spannungsregler/6868837/?searchTerm=LD1084V&relevancy-data=636F3D3226696E3D4931384E4B6E6F776E41734D504E2 66C753D6465266D6D3D6D61746368616C6C7061727469616C2 6706D3D5E5B5C707B4C7D5C707B4E647D2D2C2F255C2E5D2B2 426706F3D313326736E3D592673743D4D414E5F504152545F4 E554D4245522677633D424F5448267573743D4C44313038345 6267374613D4C44313038345626) - das werd ich nehmen, ich muss ja sowieso drei gleiche Platinen bestücken. Und ich muss dort auch den mikroskopischen 20-MHz-Quarz kaufen den ich eingeplant hatte.

Sternthaler: danke für Deine klevere Schaltung mit den beiden zusätzlichen Pfostensteckern - nur - ich hab keinen Platz mehr auf der Platine. Die habe ich so geschrumpft, dass sie gut in meine (hihi - die von Archie!) Arm-Innenstruktur reinpasst und in der Länge noch Platz für die geplanten Handmotoren lässt. 39,4 mm x 81,3 mm sind ja nicht allzu viel verfügbare Platinenfläche, zumal wenn man da so viele Pfostenstecker verbauen muss.

Der Strompfad für die Servoleiste ist hoffentlich breit genug, ich habe mich an dieser Tabelle orientiert (https://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite).

Stromverbrauch am Archie-Arm.
Die höchste Stromspitze ist beim Hochfahren des Armes, da schwenkt der Servo der "Armkugel" den gesamten, ausgestreckten Arm mit maximaler Geschwindigkeit hoch. In diesem Moment frisst der Servo 2 rund 1A - und der ist der zweite in der gesamten Zuleitung ab Einspeisung/Spannungswandler. Das wesentliche Problem, das ich dabei sehe, ist der Stromstoß bei Fahrtbeginn : Arm hängt ruhend und wird maximal beschleunigt. Die Zeit dafür schätze ich auf wenige Millisekunden, daher habe ich auch wenig Angst vor übermäßiger ERwärmung der Leiterbahn. Diese Bewegung wird ordentlich ausgeführt und das Labornetzteil zeigt einen maximalen Strombedarf von rund 1A an - bei der langsamen Werteanzeige dieser Anzeigen. ABER die Bewegung ist nur dann glatt (nach der Methode des genauen hinsehens), wenn die Strombegrenzung über 2,5 A steht. Bei verschiedenen Tests hatte ich als besten Wert >= 4A gefunden, wobei 2,5A noch unter der optisch gerade noch erkennbaren Beschleunigungsdelle bleiben. Daher hatte ich bei den ersten, gefädelten Platinen ja auch den 78S05 genommen, der an sich gut funktioniert. Die zugeführte Spannung ist entweder 9,9 V (evtl umstellbar auf 13,2 V). Später sollen da 6,6 V direkt dran kommen - ohne Spannungswandler, aber mit BVY27. Ich will irgendwann, aber erst nach Fertigstellung der neuen Platine, eine Strommessung mit einem Hallsensor ACS711EX (https://www.pololu.com/product/2453/specs) machen mit separater Controller - über ADC und mit einem Shunt und Oszilloskop gegenprüfen. Aber ich muss leider alle Aktivitäten hintereinander durchführen - auch wenn ich zwei Arme und zwei Augen habe.


Zusammen sind wir stark! .. ca. 8 Wochen Lieferzeit ..
Übrigens hat mein Jugend-forscht-Mensch diese Tage eine Platine von Seeed nach drei (3) Wochen bekommen.

[Sternthaler]

Hi oberallgeier,

was machst du bloss aus 'meiner' Schaltung???
Du benötigst keinen weiteren Stecker/Jumper zusätzlich!
Auf deiner Platine ist schon die Klemme für die Energieversorgung vorhanden. (Im 'CodeBild'als IN/GND bezeichnet)
Auf deiner Platine ist schon der 3-er-Jumper vorhanden. (Im 'CodeBild' weiterhin als Jumper bezeichnet)
Und weiter dann halt zu den 10*3-Servo-Abzapf-Jumpern (Im 'CodeBild' als V(servo) bezeichnet)

Ich lege den 3-er-Jumper nur hinter den 78xx'er wo er bei dir 'vor' dem 78xx'er lag.


Jumper
IN --+----------------(1)
|
| (2)------- V(servos)
| +------+
+---| 78xx |-----(3)
+------+
|
|
GND ---------+------------------ GND


cu Sternthaler

[oberallgeier]

.. was machst du bloss aus 'meiner' Schaltung??? Du benötigst keinen weiteren Stecker/Jumper zusätzlich! ..Uuuuups !

Mannooooh - jetzt muss ich die Schaltung umbauen/entrümpeln - denn dann kommt ja der SZSMF5.0AT1G raus :.-.((( - und weniger kostets dann auch noch - noch mehr *grein*

Aber danke für die Aufklärung (ohne Nebenbemerkung über meine Geistesleistung).

[Klebwax]

Stromverbrauch am Archie-Arm.
Die höchste Stromspitze ist beim Hochfahren des Armes, da schwenkt der Servo der "Armkugel" den gesamten, ausgestreckten Arm mit maximaler Geschwindigkeit hoch. In diesem Moment frisst der Servo 2 rund 1A - und der ist der zweite in der gesamten Zuleitung ab Einspeisung/Spannungswandler. Das wesentliche Problem, das ich dabei sehe, ist der Stromstoß bei Fahrtbeginn : Arm hängt ruhend und wird maximal beschleunigt. Die Zeit dafür schätze ich auf wenige Millisekunden, daher habe ich auch wenig Angst vor übermäßiger ERwärmung der Leiterbahn. Diese Bewegung wird ordentlich ausgeführt und das Labornetzteil zeigt einen maximalen Strombedarf von rund 1A an - bei der langsamen Werteanzeige dieser Anzeigen. ABER die Bewegung ist nur dann glatt (nach der Methode des genauen hinsehens), wenn die Strombegrenzung über 2,5 A steht. Bei verschiedenen Tests hatte ich als besten Wert >= 4A gefunden, wobei 2,5A noch unter der optisch gerade noch erkennbaren Beschleunigungsdelle bleiben. Daher hatte ich bei den ersten, gefädelten Platinen ja auch den 78S05 genommen, der an sich gut funktioniert. Die zugeführte Spannung ist entweder 9,9 V (evtl umstellbar auf 13,2 V). Später sollen da 6,6 V direkt dran kommen - ohne Spannungswandler, aber mit BVY27. Ich will irgendwann, aber erst nach Fertigstellung der neuen Platine, eine Strommessung mit einem Hallsensor ACS711EX (https://www.pololu.com/product/2453/specs) machen mit separater Controller - über ADC und mit einem Shunt und Oszilloskop gegenprüfen. Aber ich muss leider alle Aktivitäten hintereinander durchführen - auch wenn ich zwei Arme und zwei Augen habe.

Einen kleinen Widerstand (1 Ohm oder kleiner) in die Plusleitung und das Scope dran. Ist doch schnell gemacht. Da sollte man auch sofort die Wirkung der Strombegrenzung des Netzteils erkennen und auch, wie lange der Anlaufstrom fließt. Ist zwar keine "geeichte" Messanordnung aber besser als geraten.

MfG Klebwax

[oberallgeier]

.. 1 Ohm oder kleiner .. und das Scope dran. Ist doch schnell gemacht ..Stimmt. Das ".. mal schnell .." zwar das vielgeübte, traditionelle Prozedere das mich immer wieder aufhält, aber Du hast recht! Nur heut nicht: Kaputt vom Fliegen (gute Thermik), von der Hitze und der Rasenmäher wartet . . .

[Sternthaler]

@oberallgeier
Dann mach Archie fertig und lass ihn mähen!

By Sternthaler

P.S: Soll ich noch etwas zu Geistesleistungen schreiben? :) :) :)

[Klebwax]

Stimmt. Das ".. mal schnell .." zwar das vielgeübte, traditionelle Prozedere das mich immer wieder aufhält, aber Du hast recht! Nur heut nicht: Kaputt vom Fliegen (gute Thermik), von der Hitze und der Rasenmäher wartet . . .

Wenn du gerade dabei bist, komm vorbei, meiner wartet auch ;)

MfG Klebwax

[oberallgeier]

Einen kleinen Widerstand (1 Ohm oder kleiner) in die Plusleitung und das Scope dran. Ist doch schnell gemacht. ..Ok, ist gemacht. Dumm nur, dass der "kleine" Widerstand in der Kiste wählbar war zwischen R22 und 0,003 . . . also mussten die drei Milliohm die Arbeit machen.

Das Bild war dementsprechend verrauscht, der Trigger für singleshot kaum richtig einstellbar - aber es ging sosolala. Nach dem verrauschten Oskarbild ist der Anfahrstrom (noch über den 78S05) knappe 2 A. Ich will schon wieder weg (klettern, Kumpeline wartet schon) aber nachmittags schieb ich mal ne Antwort mit Direkbestromung des Servos nach und ein paar Bildchen.

[oberallgeier]

Einen kleinen Widerstand (1 Ohm oder kleiner) ... Ist doch schnell gemacht. ..Gut. Jetzt ist es im Kasten.

Aufbau:
Controllerplatine versorgt über Netzteil, 9,9V, Strombegrenzung 1,5 A, Verbrauch der Platine mit LCD 144 mA, davon satte 100 mA nur fürs LCD (aus früheren Messungen bekannt).
Servo-Speisespannung über separates Netzteil, 6V, Strombegrenzung 5 A, Servo verbraucht im Stillstand be waagrecht vorgestrecktem Arm rund 100 mA.
Gould DSO 1602, 20 MHz. Messshunt 3 mΩ auf der Unterseite des Zusatzplatinchens, siehe Bildmitte, links aussen das Teil mit dem Oszilloskop-Tastbesteck.

Anmerkung:
Meine Servoplatinen (Lochraster, gefädelt) haben unter anderem stets einen 2x6-Pinheader "ANALOG" für Vcc-ADC3-GND und ADC0, ADC1, ADC2, drei Tasten und einen LCD-Anschluss. Dies im Wesentlichen für Testzwecke. Auf den 2x6-Stecker-"ANALOG" passt eine Buchse mit Poti - siehe Bild U-mess-Servo_2689_rot (https://dl.dropbox.com/s/sotwihb16qfhtbk/U-mess-Servo_2689_rot.jpg?dl=0) auf der Platine oberer Teil, das Ding mit dem Silikonschlauch-Griff. Wenn beim Hochfahren der Platine die Taste A (die oberste) gedrückt ist, wird eine Testroutine nach Art eines Servotesters angesteuert. Das LCD gibt dabei den ADC-Wert der Potimessung (Vcc-ADC3-GND, 10k) aus sowie Anzahl der Ticks der Servoperiode und Anzahl der Ticks des Servopulses - die 64000 Ticks für eine Periode 25,60 ms, sowie die aktuelle, vom Poti-ADC-Wert abgeleiteten Pulslänge, hier im Bild 4487 Ticks.

Test:
Beide Versorgungen an, Arm hängt - weil Poti entsprechend gestellt wurde. Oskar an, Trigger hauchdünn über Messrauschen, single shot, PreTrig 50 %, Rest siehe Bild (https://dl.dropboxusercontent.com/s/mhlvanh4cmtnkg5/U-mess-Servo_2688_25%25.jpg?dl=0)/er. Das Poti wird von Hand so schnell wie möglich so weit gedreht, dass der Arm von Stellung "hängend" auf Stellung "horizontal nach vorne zeigen" dreht. Dabei läuft der Servo durch die schnelle Potidrehung full speed.
Bilddokumentation zum Test:
Gesamtaufbau - nur Platine etc (https://dl.dropbox.com/s/sotwihb16qfhtbk/U-mess-Servo_2689_rot.jpg?dl=0)
Oszilloskopbild (https://dl.dropbox.com/s/mhlvanh4cmtnkg5/U-mess-Servo_2688_25%25.jpg?dl=0)
Stromversorgung (https://dl.dropbox.com/s/2k0vbpkth2zezhj/U-mess-Servo_2690_25%25.jpg?dl=0)

Diskussion des Ergebnisses:
Der Spannungshub am Bildschirm geht von den rund 100 mA des Servos im Ruhezustand aus. Die rund 5 mV Hub aus dem Oskarbild ergeben daher etwa 1,6 A zusätzlichen Strombedarf des Servos (0,005 V / 0,003 Ω ), insgesamt also 1,7 A im schnellen Fahrbetrieb. Ein Spannungswandler ist durch den Aufbau nicht zwischengeschaltet, die Stromversorgung für den Servo wird über den benachbarte Steckplatz des aktuellen Servosteckers eingespeist.
Nicht ganz unverständlich ist die lange Beschleunigungsstrecke des Servos von rund 1 ms. Ich war bei meinen Servomessungen am Servotester mit genau diesem Servotyp (https://www.roboternetz.de/community/threads/62904-Servomesstester-%28Servotester-und-%C2%96messaufbau%29?p=585556&viewfull=1#post585556) ebenfalls auf nicht allzu hohe Beschleugingungswerte gekommen.

So - was sagt ihr nun ?

[Sternthaler]

Hi oberallgeier,

Milliohm und DSO sei Dank für deine Erkundungstour.

Das sieht ja richtig gut aus.
Wenn also der 'fette' 5A-Regler verbaut wird, dann ist auf alle Fälle noch genug Saft für 9 weitere 'Kleinlast'-Servos vorhanden.
Ich denke, dass ein Ellenbogen nochmals Strom benötigt, aber weitere Servos im Handgelenk und den Fingern eher sparsam sind.

Jetzt steht einem Rasenmäher schiebendem Archie nichts mehr im Wege.

Gruß Sternthaler

[oberallgeier]

Danke für die Ratschläge. Nun sieht die Schaltung für mich gut aus - ABER, na ja, eben stelle ich in der Boardansicht fest, dass da in der Umgebung des Controllers die üblicherweise dringend empfohlenen 100n´s fehlen. Die fehlen aber auch in meinen aktuell gut funktionierenden Lochrasterlösungen - deren Schaltplan ja Grundlage meiner THT-SMD-Platine sind; diese Platinen laufen trotz recht mangelhafter EMV-Maßnahmen bestens. Die Frage ist also: sind diese Kondensatoren zwingend erforderlich? Daher meine

Erweiterte Bitte
Würde bitte jemand sich Schaltung und Board daraufhin ansehen, ob die so oft empfohlenen Entströrungskondensatoren noch hinzugefügt werden sollen. Platzmässig täte ich mir mittlerweile schwer (abgesehen davon, dass die Mehrheit der Vias überarbeitet worden sind).
Andere Kommentare oder Ratschläge wären natürlich auch willkommen.

Danke im Voraus.

Aktueller Schaltplan (https://dl.dropbox.com/s/nmlajpd0mlg5l8x/ARCo_1284TQFP_x47-2-sch_26-06-2016-11h34.jpg?dl=0)
Aktuelles Board (https://dl.dropbox.com/s/yt33iixi2vnvtgu/ARCo_1284TQFP_x47-2-brd_26-06-2016-11h36.jpg?dl=0)
Aktuelle Bestückungsliste (https://dl.dropbox.com/s/24aim60ajbxx4pn/ARCo_1284TQFP_x47-2-partlist_26-06-2016-11h44.txt?dl=0)

[Unregistriert]

... empfohlenen 100n´s fehlen. ... sind diese Kondensatoren zwingend erforderlich?
Nur um sporadische Fehlfunktionen zu minimieren.
http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Abblockkondensator

[PICture]

Die Frage ist also: sind diese Kondensatoren zwingend erforderlich?

Nix ist zwingend erforderlich. Diese Kondensatoren sichern nur im schlimmsten Fall oszillationfreies Funktionieren des Spannungreglers. Mein Tipp: SMD vielschicht Keramikkondensatoren zwischen Elkobeine auf der Leiterbahnenseite der Platine einlöten, da es keinen zusätzlichen Platz braucht. ;)

[Siro]

Hallo,
Wenn Du den ADU benutzt, würde ich AVREF mit AVCC verbinden, also hinter deiner Spule, dann verhält sich Referenzspannung über das LC Filter ruhiger.
Dein Poti dann auch an diesen Anschluss.

Zwischen Pin 5 udn Pin 6 von deinem Controller findest Du noch Platz für einen 100nF Kondensator udn zwar möglichst dicht an den Beinchen zum Chip.
Zwischen Pin 16 und 17 auch noch einen, das passt.

Wo möglich, mach die Leiterbahnen ruhig dicker.

Unter dem 10K Widerstand ist eine Leiterbahn schief,rechts neben dem ISP*Stecker :wink: und nicht nur dort.
Mit dem DRC Kommando in Eagle kannst Du das automatisch prüfen lassen, wo Leitungen von den 45 Grad abweichen, das ist aber kein muss.

[Sternthaler]

Hmmm, der gelinkte Artikel vom Gast hat schon eine nette Anziehungskraft zu den Kondensatoren.
Vor allem in Kombination mit dem Hinweis von Siro.
Vcc mit 'prickelnden' Spikes direkt am AVREF kann keine guten ADC-Werte liefern.

Hi oberallgeier,

mein Senf wäre eher eine Frage zu den physikalischen Dimensionen der beiden Kondensatoren an den Spannungsreglern.
Einer mit 10 uF, der andere nur 100 nF. Die Lötpads sind aber beide gleich groß. Ist das tatsächlich in Ordnung?

Aus meiner Sicht der wichtigste Senf: Die beiden Abschlusswiderständen der I2C-Leitungen (R5 / R6 je 4K7).
Auf der Platine sehen sie als Lötpads aus ohne Möglichkeit sie abzuschalten.
Hier musst du somit höllisch aufpassen sie eben nicht in allen Platinen einzulöten. Bei diesem recht niedrigen Widerstandswert denke ich, sollte auch nur genau einmal so ein Abschluss vorhanden sein.

Taster 3, bzw. der auch angeschlossene Stift ziehen die Leitung nach GND.
Keine Ahnung, was du am Pin 8 vom LCD/CIR-Stecker anschließt. Aber wenn dieser Pin von der CPU aus 'getrieben' wird, CPU-Pin also Ausgang spielt, dann hast du die schicke Möglichkeit, dass du den +5V-Ausgangspegel per Taster kurzschließen kannst.
Bei Taster 1 und 2 sehe ich das als OK, da du die Pins der CPU wohl konstant als Input mit Pullup betreiben wirst.

Den Reset-Pin der CPU quälst du mit mehreren Eingangswegen. Wenn verschiedene Gerätschaften den Pin auf +5V halten, dann 'saugt' ein einzelner GND-gezogener Eingang hier viel Saft.
Atmel hat im Kapitel 3 dieser AppNote etwas dazu zu sagen. http://www.atmel.com/Images/Atmel-2521-AVR-Hardware-Design-Considerations_ApplicationNote_AVR042.pdf

Stromversorgung Servos: Hier würde ich den 100 nF / C2 nicht bei Pin 3, sondern bei Pin 2 vom Jumper anschließen. Dann wirkt er auch noch bei der Spannungsversorgung über den Anschluss X2.

Und nochmals mechanische Dimensionen.
Bei meiner 10-fach-Servoplatine (du kennst sie), habe ich ja auch direkt die 10 Steckanschlüsse im 2,54-mm-Raster. Leider sind aber die/meine Servostecker ein kleines bisschen breiter als 2,54 mm. Bei mir passen ca. 6 Stecker nebeneinander. Danach 'wölbt' und verbiegt sich der 'Steckerblock'.
Platz auf deiner Platine sollte ausreichen um deine 2*6-Stecker ein wenig auseinander zu schieben.

Auf der Platine:
- Digital 5V-Versorgung. Reglermasse in rot zu 100 nF. Rot dazwischen nach oben zum 1K.
Drehe den 1K-ler um 180 Grad. Die Leiterbahnen Masse-Pad und Pad-PWR1-LED werden einfacher und kürzer.
- RES-LED und sein Vorwiderstand 10K. (Warum hier 10K?)
Drehe den Widerstand um 180 Grad und du kannst den Via vom R zur LED entfernen. (Vom Pad zur LED in rot verlegen.)
- Rechts neben dem ISP-Stecker ist ein 10K-Widerstand.
Die blaue Leiterbahn, abzweigend zwischen ISP und R, muss nicht so einen 'Extra'-Bogen machen. Ziehe sie vom rechts neben dem R liegenden Via weiter zur CPU.
- Müssen Servo-Steuer-Pins 5 und 6 zwingend mit den CPU-Pins PC6 und PC7 so angeschlossen sein?
Wenn du die beiden Leitungen tauschst, kannst du das 'durchschlängeln' der blauen Leitung am Servostecker vermeiden.


Und wieder ist ne' Stunde um.
Trotzdem viel Spaß und Grübeln beim Lesen.

cu Sternthaler

[oberallgeier]

.. um sporadische Fehlfunktionen zu minimieren .. Nix ist zwingend erforderlich .. Leiterbahn schief ..Danke für Eure Ratschläge und sorgfältigen Beobachtungen. Ich habe mal zwei zusätzliche Kondensatoren in Controllernähe reingepopelt, dafür Leiterbahnen verschoben und mehr Flächen ohne GND-Kupfer geschaffen. Und ich habe auch die 45°-Bahnen bereinigt (die NICHT-45° Trucks), auch wenns nicht zwingend notwendig ist - sieht gefälliger aus. Bildchen folgt.

Nachtrag @ Sternthaler (00:42) : Danke vielmals. Um Deine Anmerkungsliste kümmere ich mich auch noch. Aber jetzt ruft das Bett.

[oberallgeier]

Hallo Sternthaler und andere

Sternthaler Du hast natürlich sooo recht.
Beide Kondensatoren - 10µF und 100nF - sind gleich groß. Aber beide sind auch Kerkos 0805 die beim Bestücken sorgfältig auseinander gehalten werden müssen.

Das mit den PullUps beim I²C - das hatte mir bei den ersten Schritten mit I²C ziemliche Probleme gemacht, damals waren es Pullups an der Motorcontrol-Platine von robotik-hardware, die ich als Slave am RNControl betrieben hatte. So lange Probleme bis ich es gepeilt hatte, dass die Busterminierung nur an einem Ende erfolgen soll/sollte/muss/darf. Damals hatte ich viel mit unterschiedlichen Widerständen bei der Motorcontrol und der RNControl rumgespielt :-//. Trotzdem hatte ich die Plätze/den Schaltplan für meine gefädelten Servoplatinen so erstellt, dass ich Widerstände einbauen KÖNNTE. Beispielsweise wenn ich so eine Platine als Master für z.B. einen Sensor benutzen möchte. Der Trick heißt bei der derzeitigen Verwendung als Slave für meinen Zentralrechner RNControl im Bauch von Archie: Widerstände weglassen.

Die beiden LED-Vorschaltwiderstände bei PWR1 und RES habe ich gewendet und die Via beim RES eingespart. Prima, danke!

Die LED-Vorschaltwiderstände werde ich vor der Bestückung noch genauer bestimmen. Ich habe rote LEDs für RES und Tst mit 80 mcd und grüne LEDs für PWR1/-2 und Heartbeat mit 50 mcd. Ich will aber alle auf vergleichbare Leuchtstärke einstellen . . .

Das mit TasteC ist noch schlimmer *ggg*. Da gibts ja nen Pfostenheader 1x5 - für den gibts in der Schublade ein Anschluss-/Verlängerungskabel. Zu dem passt eine kleine Platine mit drei dicken Tastern - Ta, Tb und Tc - sowie einem kleineren Taster RES. Und der zugehörige Codekommentar bei meiner Belegungsdokumentation ist hier ("..NC (TasteC).. EU.." - also PB7 "Eingang mit Pullup auf Pin8/Wannenstecker"):


// - - - - - - - - - - - - - - -
// ####>>>> Initialisierung/Anschlüsse von PORT B für LCD DEM 16x2
// data bit 4 PB0 0 A WS Pin1 |
// data bit 5 PB1 1 A Pin2 | -- Der 10-polige Wannenstecker
// data bit 6 PB2 2 A Pin3 | ist an die Belegung wie beim
// data bit 7 SCK, PB3 3 A Pin4 | Transistortester angepasst
// RS line PB4 RS Pin5 | es kommen noch
// ENABLE line MOSI, PB5 EN1 Pin6 | Pin 9 GND und
// R/W (offen) MISO, PB6 R/W Pin7 | Pin 10 Vcc dazu
// NC (TasteC) SCK, PB7 EU Pin8 |___________________________
// GND Pin9
// Vcc Pn10 | Anmerkg: ENABLE line !
// - - - - - - - - - - - - - - -

So kann ich nämlich diverse LCDs in meinem Fundus sowohl an RNControl als auch an meine Platinen, diese und sonstige, anschließen. Läuft seit langem so . . . der Taster C wird ja nur sehr selten benutzt und wenn, dann nur ziemlich kurz.

Die Servostecker im Raster 5 * (2x3) ohne Zwischenraum waren hier neu - und Du hast recht, auf Deiner Platine hatte ich noch nie alle Servostecker aufgesteckt ... Egal, ich habe jetzt die fünf Stecker mit Abstand je 1,0 mm aufgereiht.

Die Pinbelegung der Servosignale ist seit meiner ersten 10-Servoplatine in allen Codequellen gleich. Daher möchte ich das sehr ungern ändern - ich fürchte dann Probleme mit der Kompatibilität.

So, das sollte jetzt Deine Liste gewesen sein mit Ausnahme der blaue Leiterbahn, abzweigend zwischen ISP und R.

Mal sehen, ob ich alles ordentlich gemacht und nix vermurxt habe. Allmählich wirds fast unübersichtlich. Aber DRC, ERC und genaues Hinsehen melden keine Auffälligkeiten.

Board aktuell . . . ~x47-4~ hier (http://dl.dropbox.com/s/c64jjdc7mh7b0mt/ARCo_1284TQFP_x47-4-brd_27-06-2016-10h44.jpg?dl=0)
Schaltplan aktuell ~x47-4~ hier (http://dl.dropbox.com/s/pszasypkbn5kxq6/ARCo_1284TQFP_x47-4-sch_27-06-2016-10h40.jpg?dl=0)

Danke allen für die ergiebige Mithilfe.

PS: ein kleiner Schönheitsfehler stört mich noch: ich habe die Bauteilbeschriftung für den Bestückungsdruck vorbereitet. Dazu wurde "smash"-Bauteil verwendet. ABER - es bleibt das hässliche, überflüssige "Origins"-Kreuz - - das ich nicht abschalten kann. In den 370 Seiten des Eagle Handbuchs Version 7 habe ich dazu auch nix gefunden. Im www auch nicht :-//

[Siro]

Ich habe grad neue Erkenntnisse:
Die Aufhängepunkte der Bauteile kann man ausblenden, indem man folgendes in der Menüzeile eingibt:

set Option.ShowPartOrigins 0;

oder halt wieder anzeigen:

set Option.ShowPartOrigins 1;

und die Text markierungen wie folgt:

set Option.ShowTextOrigins 0;
set Option.ShowTextOrigins 1;

!! Man muss den Bildschirm neu aufbauen, dann sieht man es erst, nur den Bildinhalt verschieben geht bei mir nicht.
Also Zoom mit dem Scollrad z.B. geht, dann wird es sofort aktualisiert.
Die Partmarkierungen kann ich nicht ausschalten im Board.

[oberallgeier]

Das "Aufhängekreuz" (den Origin Punkt) siehts Du nur auf dem Bildschirm, der ist beim Ausdruck verschwunden ..Aua - das ist aber ein übler Trick von CadSoft - bei mir Eagle 7.6.0/WIN7pro-64bit. Bei der Druckvorschau sind die Kreuze da, auf dem Laserjet-Ausdruck sieht man sie nicht mehr :-/

Druckvorschau siehe hier (https://dl.dropbox.com/s/ibkgyap99sd9ud7/ARCo_~_x47-4-brd_27-06-2016-16h10_Testdruck.jpg?dl=0).

Danke Dir für die Aufklärung - war die letzten Tage viel unnötige Suche. Danke für die ausführlichen Befehle; ich machs mit dem Button smash und Layer ein/aus.

[oberallgeier]

So, die neuen Platinen wurden am andern Ende der Welt gefertigt, siehe hier (https://www.roboternetz.de/community/threads/61379-Kopfsache-und-ein-m1284-etliche-Servos-viel-Alu?p=629876&viewfull=1#post629876).

[oberallgeier]

Ich habe grad neue Erkenntnisse:
Die Aufhängepunkte der Bauteile kann man ausblenden ..Danke Siro für Deine guten Ratschläge und Tipps, die haben alle fein geholfen. Nun sind meine Platinen da - und es wäre eine (gratis, portofrei) für Dich übrig. Bei Wunsch bitte PN oder so.