Einfache ATtiny-basierte spannungsgesteuerte Lüfter-Regelung

**phischmi** · 18.04.2018, 10:45

Hallo zusammen,

ich habe mir eine einfache spannungsgesteuerte Lüfter-Regelung aufgebaut.
Die Schaltung misst ein analoges Eingangssignal im Bereich 0-4,2V und gibt entsprechend des Eingangssignals ein 5V PWM-Signal @ 20KHz aus.

Versorgt wird die Schaltung über ein 12V-Netzteil. Die 12V dienen zum einen einem angeschlossenen 4-Pin Lüfter als Spannungszufuhr, werden jedoch auch in 5V umgewandelt und dienen dann als Betriebsspannung für den ATtiny85. Die Umwandlung erfolgt durch einen Recom R-785.0-0.5.

Hier zunächst ein Bild des Breadboard-Aufbaus, sowie das geplante Platinenlayout.

Bild hier

Bild hier

Im Platinenlayout ist fälschlicherweise ein R78x statt des Recom-Wandlers eingezeichnet, da ich kein passendes Bauteil gefunden habe...
Dafür fehlt im Breadboard-Aufbau noch der Widerstand zwischen Vcc und Reset-Pin des ATtiny.

R1 ist ein 10KΩ-Widerstand, C1 ein 100nF-Kerko. J3 und J4 sind Schraub-Klemmblöcke.

J4 v.l.n.r.: 0-4,2V | GND | GND | 12V
J3 v.l.n.r.: PWM | x | GND | 12V

An J4 kommt das analoge Eingangssignal und die 12V-Stromquelle. An J3 wird der Lüfter geklemmt, wobei der 4. Pin (RPM) nicht genutzt wird.

Da es sich um meine erste Platine handelt, interessiert mich, eure Meinung zum Layout. Habe ich grobe Fehler gemacht? Habe ich wichtige Bauteile vergessen (an den Reset-Pin soll evtl. noch ein Taster)?

Danke für eure Hilfe!

Viele Grüße

Philipp

**wkrug** · 18.04.2018, 10:56

Üblicherweise liefert man zum Layout auch einen Schaltplan mit dazu.
Ich persönlich mag keine rechten Winkel in den Leiterbahnen.
Ich mach da dann lieber 2 * 45° Winkel rein.

Der Entkoppelkondensator ( C1? ) sollte so nah als möglich an den zugehörigen Baustein und dann mit möglichst kurzen Leiterbahnen angeschlossen werden.
Auch dem Spannungswandler würde ich ein paar Kondensatoren gönnen - Siehe Datenblatt.

**phischmi** · 18.04.2018, 11:06

Zitat von wkrug

Üblicherweise liefert man zum Layout auch einen Schaltplan mit dazu.
Ich persönlich mag keine rechten Winkel in den Leiterbahnen.
Ich mach da dann lieber 2 * 45° Winkel rein.

Der Entkoppelkondensator ( C1? ) sollte so nah als möglich an den zugehörigen Baustein und dann mit möglichst kurzen Leiterbahnen angeschlossen werden.
Auch dem Spannungswandler würde ich ein paar Kondensatoren gönnen - Siehe Datenblatt.

Gibt es einen Grund, warum man 90°-Winkel meidet / meiden sollte?
Die Kondensatoren am Wandler würde ich gerne einbauen, finde jedoch keine passenden im THT-Format. Laut Datenblatt sollen es 10μF MLCC sein...

Müssen bei C1 beide Pole möglichst na am bauteil sein? Ich war davon ausgegangen, dass es genügt, den Kondensator möglichst nahe am Vin des ATtiny zu platzieren. In der Platinenansicht könnte ich C1 sicher noch etwas näher heran rücken.

**i_make_it** · 18.04.2018, 13:15

Technisch gibt es nichts was gegen 90° Winkel spricht. Alle Arten von stumpfen Winkeln gehen auch. Nur spitze Winkel sollte man meiden. in den Ecken können sich Ätzmittelreste leichter festsetzen die der "normalen" Neutralisation wiederstehen und so die Leiterbahn angreifen können.

Aber die Leitungswege zu C1 sind defenitiv zu lang.
Wenn der PIC gesockelt wird, könnte man C1 in den Sokel legen oder zwichen R1 und den PIC. GND würde man dann unter dem PIC routen.
Wobei die Pads für C1 aber nicht Bestandteil einer durchgehenden Leiterbahn sein sollten sondern die Pads neben die Leiterbahn gelegt werden sollten.

**phischmi** · 18.04.2018, 14:33

Zitat von i_make_it

Aber die Leitungswege zu C1 sind defenitiv zu lang.
Wenn der PIC gesockelt wird, könnte man C1 in den Sokel legen oder zwichen R1 und den PIC. GND würde man dann unter dem PIC routen.
Wobei die Pads für C1 aber nicht Bestandteil einer durchgehenden Leiterbahn sein sollten sondern die Pads neben die Leiterbahn gelegt werden sollten.

Werde dann noch versuchen, die Leitungswege zu verkürzen. Wobei die GND-Leitung wohl immer etwas länger ausfallen wird...
Wäre das ein Problem, oder geht es primär um die Zuleitung zu Vin des Tiny? GND würde ich unter dem IC verlegen.

**oberallgeier** · 18.04.2018, 15:14

.. Lüfter-Regelung .. 12V-Netzteil .. in 5V umgewandelt .. für den ATtiny85 ..
Da es sich um meine erste Platine handelt, interessiert mich, eure Meinung zum Layout ..

Hi Philipp,

von Digispark gibts diese Platine (klick - Beispiel) für´n AppelundnEi; ziemlich ähnlich Deinem Aufbau. Hier ein Link zu den Eagle-Plänen; dort auf "Resources" und danach auf Eagle Files drücken). Beim Board kannst Du mal ein Beispiel für die hübschen schrägliegenden Leitungsbahnen sehen *gg*.

**phischmi** · 19.04.2018, 08:16

Moin miteinander,
habe gestern noch ein wenig am Layout der Platine gefeilt. Mit dem folgenden Ergebnis:

Bild hier

Hier habe ich nun zusätzlich noch den Reset-Taster eingebaut. Jetzt fehlen noch die 10μF-Kerkos vor und nach dem Spannungswandler.

Sind die Leiterbahnen so nun besser geroutet?

shedepe · 19.04.2018, 08:41

Und die übliche Masse Fläche fehlt. Mein Vorgehen ist fast immer -> Leitungen bis auf GND routen und GND soweit wie möglich über eine Massefläche verbinden. Geht nur bei höher frequenten Schaltungen und bei Leistungsschaltungen nicht.

Die Leiterbahnen sind ok geroutet. Könnte man zwar noch bisschen was machen, ich sehe jedoch keinen akuten Handlungsbedarf.

Frage zu J4: Sollen die beiden Pins in der Mitte verbunden sein?

Ich schließe mich ansonsten meinen Vorpostern an: Schaltplan wäre nett, daran sieht man nämlich Anschlussfehler besser (z.B. VCC an den falschen Pin oder so was in der Art)

Ich würde noch vorschlagen einen 100 nF Kondensator am Analogen Messeingang vorzusehen. Glättet das analoge Signal noch ein bisschen .

Dass der Spannungswandler noch zumindest einen Eingangskondensator braucht wurde schon gesagt.

**phischmi** · 19.04.2018, 09:12

Zitat von shedepe

Und die übliche Masse Fläche fehlt. Mein Vorgehen ist fast immer -> Leitungen bis auf GND routen und GND soweit wie möglich über eine Massefläche verbinden.

Okay, probiere mal deine Heransgehensweise aus. Wie schaut hier der Workflow in Fritzing aus?

Zitat von shedepe

Frage zu J4: Sollen die beiden Pins in der Mitte verbunden sein?

Japp, da ich hier die Masse des analogen Signals, mit der des 12V-Netzteils verbinde.

Zitat von shedepe

Ich schließe mich ansonsten meinen Vorpostern an: Schaltplan wäre nett, daran sieht man nämlich Anschlussfehler besser (z.B. VCC an den falschen Pin oder so was in der Art)

Ich würde noch vorschlagen einen 100 nF Kondensator am Analogen Messeingang vorzusehen. Glättet das analoge Signal noch ein bisschen .

Dass der Spannungswandler noch zumindest einen Eingangskondensator braucht wurde schon gesagt.

Den zusätzlichen Kerko am analogen Eingang plane ich auch noch ein. Wie gesagt, finde ich leider keinen 10μF-Kerko im THT-Format für den Wandler :/ Gibt es hier Alternativen?

Philipp