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| elektronik_labor:tipps_fuer_schaltungserstellung [2020/08/30 19:37] – tfischer | elektronik_labor:tipps_fuer_schaltungserstellung [2020/08/30 21:36] (aktuell) – gelöscht tfischer | ||
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| - | ====== Generelles ====== | ||
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| - | * [[http:// | ||
| - | * Theoretisch können Sie alle Ports zu Ein/ | ||
| - | * Es ist umständlich, | ||
| - | * Es ist manchmal besser einen Analoginput zur Eingabe von mehreren Binärwerten zu nutzen (z.B. über [[https:// | ||
| - | * Berücksichtigen Sie bereits bei Der Schaltungserstellung das Layout. Es ist einfacher von einer vorhandenen Schematic **und Board** auszugehen und dort die nicht benötigten Komponenten zu löschen. | ||
| - | * Falls Sie Eagle per Tastatur bedienen wollen, können Sie auf den Seiten des [[http:// | ||
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| - | ====== 101 - Schaltplan zeichnen ====== | ||
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| - | ===== Anlegen der Dateien ===== | ||
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| - | Eine neue Platine des Mexle-Systems sollte auf Basis einer vorhandenen Platinen erstellt werden, z.B. | ||
| - | - Microcontroller-Platinen auf Grundlage der [[mexle2020: | ||
| - | - Hookup-Platinen auf Grundlage der [[mexle2020: | ||
| - | - andere separate Platinen auf Grundlage der [[mexle2020: | ||
| - | Nachdem die *.brd und *.sch Dateien heruntergeladen wurden, sollte wie folgt vorgegangen werden: | ||
| - | - Zunächst sollten *.brd und *.sch Datei im gleichen Ordner vorliegen. | ||
| - | - Anpassen der Schematic: | ||
| - | - Die *.sch Datei kann durch einen Doppelklick im Browser geöffnet werden | ||
| - | - Die nicht notwendigen Komponenten können durch Markieren (z.B. Ziehen einer Auswahl mit der Maus) und Löschen (z.B. drücken der %%< | ||
| - | - Anpassen des Boards | ||
| - | - Die Boardabmaße sollten | ||
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| - | ===== Beschriftung ===== | ||
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| - | <WRAP right column 15%> <fs 70%> {{ : | ||
| - | </ | ||
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| - | * Füllen Sie den Kommentarbereich in der Zeichnung aus und halten Sie ihn aktuell (Autor, Schaltungszeichnung, | ||
| - | * Legen Sie zunächst das grobe Layout auf Basis der Funktion fest. Eingänge sollten links, Ausgänge rechts zu positioniert sein. Bei kleineren Boards bietet sich die Struktur an, wie sie zukünftig auf der Platine wiederzufinden sein wird. | ||
| - | * Der Name (unter Eigenschaften) von Bauteilen sollte möglichst kurz sein. Die Bezeichnung von Anschlüsse (z.B. Motor, RXD, ADC) und Bauteile (z.B. ATmega88) sollte sinnvoll und aussagekräftig sein. | ||
| - | * Name und Bezeichnung sollten möglichst nahe am Bauteil positioniert sein. Vermeiden Sie Überlagerungen von Text bzw von Text und Komponenten. Falls Sie eine doppelte Beschriftung haben, entfernen Sie eine davon. | ||
| - | * Falls Sie bei den Bezeichnern eine negierte Benennung benötigen (Z.B. Out Nicht Reset), so erhalten Sie einen Überstrich mittels Ausrufezeichen: | ||
| - | * Nutzen Sie aussagekräftige Darstellungen für Bauteile, also z.B. Transistoren statt Blackboxen. | ||
| - | * Falls Sie neue Bibliotheken verwenden: Exportieren Sie neue Libraries zunächst über Datei > Exportieren > Libraries > In eine Bibliothek integrieren. Der Ursprung (" | ||
| - | * Zeichnen Sie nur Bauteile ein, welche auch auf der Platine zu finden sein werden. Also keine externen Sensoren oder Widerstände. | ||
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| - | ===== Verbindungen und Potentiale ===== | ||
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| - | * Geben Sie den Verbindungen kurze und aussagekräftige Namen, bevorzugt eine Funktionsbezeichung (" | ||
| - | * Nicht benötigte Verbindungen sollten entfernt werden. | ||
| - | * Versuchen Sie Verbindungen möglichst kurz und kreuzungsfrei zu zeichnen. | ||
| - | * Gegen zuviel Spaghetti auf der Schaltung, hilft | ||
| - | * die " | ||
| - | * die Verwendung von vorgegebenen Potentialbauteilen wie GND, -5V oder +5V (weitere in den libs supply1 und supply2) | ||
| - | * Als Bezeichnungen für die verschiedenen Versorgungsspannungen von IC werden in der Industrie i.d.R. entweder VDD5, VDD33, VDD18 oder VDD5V, VDD3V3, VDD1V8 geschrieben. Bei älteren Schaltungen wurde VCC (Common Collector Voltage) statt VDD verwendet. | ||
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| - | ^Symbol^Anwendung^Empfehlung| | ||
| - | |{{ : | ||
| - | |{{ : | ||
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| - | ===== passive Elemente ===== | ||
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| - | * Verwenden Sie als Wert für Widerstände, | ||
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| - | ===== Mikrocontroller ===== | ||
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| - | <WRAP right> {{ : | ||
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| - | * Resetleitung | ||
| - | * Der Resetpin sollte über einen Pull-up/ | ||
| - | * Taktgeber | ||
| - | * Überlegen Sie sich, ob Ihre Anwendung eine genaue Taktfrequenz oder kompakten/ | ||
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| - | ^Eigenschaften | ||
| - | ^Genauigkeit|±1%((Datenblatt ATmega32U4)) | ||
| - | ^Auswahl mögl. Frequenzen|eine feste (z.B. Atmega32U4 8 MHz), die per Prescaler geteilt werden kann (CLKPR)|große Auswahl (alle Baudraten)|kleine(re) Auswahl| | ||
| - | ^notwendige externe Bauteile|keine|2 weitere Kondensatoren und Quarz|nur Oszillator| | ||
| - | ^Geeignet für|kostenkritische Anwendungen|zeitkritische Anwendungen: | ||
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| - | Details sind im Data Sheet unter Kapitel "Clock Sources" | ||
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| - | ^Frequenz^Anwendung| | ||
| - | |32,768 kHz|für energiesparende Schaltungen (Stimmgabelquarz)| | ||
| - | |18,432 MHz|[[https:// | ||
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| - | * Weitere passive Komponenten | ||
| - | * Überprüfen Sie das Data Sheet auf weitere notwendige passive Elemente, z.B. für interne Regler o.ä. \\ Diese sind unter anderem über Suchwörter wie " | ||
| - | * USB Anschluss / Anschluss an externe Elektronik | ||
| - | * Bei digitalen Anschlüssen an externe Elektronik bietet es sich an ESD Schutzdioden zu verwenden, um die Komponenten zu schützen. | ||
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| - | ===== Analoge Eingangswerte (ADC) ===== | ||
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| - | * Nutzen Sie für alle analoge Komponenten (Operationsverstärker, | ||
| - | * Analog Ground und Digital Ground sollten nahe am Prozessor nur an einer Stelle verbunden werden. Dazu ist am einfachsten ein kurzgeschlossener Lötjumper zwischen AGND und GND zu verwenden. | ||
| - | * Sinnvoll beim Einlesen von Analogwerten ist es weiterhin ein Tiefpass vorzuschalten, | ||
| - | * 1. Ordnung: Widerstand mit 1 kOhm und 100 nC gegen Masse, oder | ||
| - | * 2. Ordnung: Induktivität mit 10 µH und 100 nC gegen Masse. | ||
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| - | ===== Digitale Schnittstellen ===== | ||
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| - | * Schalter als Input werden sinnvollerweise bei Schaltungen mit ATmega-Prozessoren gegen GND geschaltet. Dann können die internen Pull-up Widerstände genutzt werden. | ||
| - | * Falls Sie einen USB-Anschluss robust auslegen wollen, so sollten Sie sich an die üblichen Design Guides richten (z.B. {{: | ||
| - | * **Wir wollen einen RasPi über I2C anschließen ODER Wir wollen 5V und 3,3V I2C an einem Bus haben**. Es ist zu beachten, dass der I2C des RasPi für High Pegel 3,3V liefert. Die meisten älteren Schaltungen benötigen 5V. Als Lösung können Sie den Levelshifter in folgende Application Note betrachten: {{: | ||
| - | * **Wie kann ich einen zweiten SPI an meinen ATmega anschließen? | ||
| - | * **Ich will viele Schalter einlesen. Ich will einen möglichst energiesparenden Aufbau. ** dazu bietet sich ein Blick in folgende Dateien {{: | ||
| - | * Falls Sie einen SMD Mikrocontroller verwenden, sollten Sie nicht vergessen einen Programmierport herauszuführen - am besten [[https:// | ||
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| - | ====== Zum Abschluss ====== | ||
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| - | * **Prüfen, ob alle Teile in der Schaltung im Hauptraster liegen**: in der Kommandozeile "run snap-on-grid-sch.ulp" | ||
| - | * **Electrical-Rule-Check durchführen**: | ||
| - | * Spannungsniveaus beschreiben: | ||
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