Licznik cyfrowy

[marek1707]

Nie wiem co to znaczy "więc poprowadzę po prostu sygnał równolegle przez tranzystor". Żeby ten npn dobrze działał, prąd sterujący musi wpływać do bazy a wypływać emiterem do masy układu. Wniosek: emiter musi stać na globalnej GND i nie może być swobodnym wyjściem tak jak to narysowałeś. Obciążenie (czyli przekaźnik) musi być włączony między kolektor a jakiś plus zasilania - wszystko jedno czy +5 czy +24V.

To samo w przypadku wejścia z trapeziarki. Dolny koniec dzielnika musi stać na masie. To musi być wspólna masa z GND maszyny i to względem tego potencjału spodziewamy się sygnału +24V. Jeżeli nie możesz tego zapewnić lub nie chcesz mieć nic wspólnego z masą maszyny (skądinąd słusznie) to użyj optoizolacji. To nie gryzie, jest proste i skuteczne do izolacji takich obwodów.

Generalnie: nie wprowadzaj pochopnych zmian na schemacie w nadziei, że to niczego nie zmienia bo możesz się srogo rozczarować. Nie rysuj płytki dopóki schemat nie jest zafiksowany na 100%, bo nawroty z powrotem do schematu są kosztowne. Właśnie kilkoma głupimi ruchami popsułeś dobry i spójny projekt.

Moim zdaniem płytka jest nie do przyjęcia. Zapuściłeś autorouter, brawo, ale tylko naiwni myślą, że tak to działa. Przede wszystkim reguły projektowania. Nie możesz przepuścić 3 ścieżek miedzy nóżkami scalaka w DIP. Znaczy możesz, ale w technologiach, które kosztują masę pieniędzy i które w jednostkowym wykonaniu są kompletnie nieopłacalne. Zmień reguły DRC podczas rysowania ścieżek na takie, które z trudem przepuszczają jedną ścieżkę w takim miejscu. Przyjmij, że najcieńsza ścieżka to 8-10mils a minimalna izolacja (odstęp) do także 8-10mils i wtedy podejdź do płytki raz jeszcze. Masy są złe, za cienkie (min 20-30mils) i źle poprowadzone, zasilania jeszcze gorsze a już blokowanie kondensatorami to jakieś nieporozumienie. Nie rysujesz ich na schemacie po to, by rozrzucić te 100nF przypadkowo po płytce. One naprawdę mają być bezpośrednio między GND a Vcc tego samego scalaka. Tak, to wymusza zmianę położenia wszystkich ścieżek sygnałowych ale wierz mi: sygnały są ważne wyłącznie względem masy. Jeżeli spaprzesz GND, spaprałeś wszystko. Dlatego proponowałem montaż na płytce uniwersalnej, bo tam nie musisz się martwić o ścieżki. Drutem (tzw. srebrzanką) robisz masę i zasilania a reszta idzie "liniami napowietrznymi". Takie coś jest nawet lepsze elektrycznie niż mozolnie projektowane PCB. Jeżeli nie planujesz produkcji tego urządzenia, robienie jednej płytki i to jeszcze prototypu jest trochę bez sensu. Może na początek spróbuj zorientować się jaki będzie koszt wykonania takiej jednej-dwóch sztuk - to Cię sprowadzi na Ziemię.

Acha, i jeszcze: równolegle do R29 (wejście z przycisku RESET) daj taką samą diodę jak przy R25 (układ czasowy). To jest ten sam przypadek kondensatora, który będzie starał się wymusić napięcie wyższe niż aktualne Vcc bramki - podczas opadania napięcia przy wyłączeniu urządzenia.

Brakuje mi schematu panelu wyświetlacza. Zawsze  warto przymierzyć się też do PCB tej drugiej strony bo może się okazać, że tu wygląda wszystko ślicznie - poprowadziłeś ścieżki "na wprost", ale po drugiej stronie będzie zupełna kaszana. Być może kilkoma prostymi ruchami możesz tu coś pozmieniać (a miejsce pod opornikami masz) żeby tam było dużo prościej. 

Oporniki będą montowane pionowo czy poziomo? Weź przyłóź do wydruku PCB w skali 1:1 jakiś opornik i zastanów się jakie modele wybrałeś i czy pasują do rzeczywistych elementów. Jeżeli miały by być pionowo, to odstęp 100mils wystarczy a jeśli poziomo, to zwykle 400-500mils jest akurat. Tutaj masz 200? Zaraz będziesz w to wtykał prawdziwe elementy i narzekał na złe modele. Diody 5819 mają grube nóżki, jakie tam masz otwory? Kondenstaory/elektrolity 22uF tak nie wyglądają. Dlaczego stabilizator wywaliłeś poza PCB. Przecież masz tu tyle miejsca - wsyatczy przesunąc parę scalaków, że spokojnie możesz go położyć poziomo i dać typowy radiator podkładany pod TO220, itd, itp.. Moim zdaniem czeka Cię powrót do schematu i decyzja czy stosować opto - na to wskazują Twoje dziwne ruchy. No a potem, gdy już wszystko będzie OK, płytka od początku. Nie przeskakuj etapów projektu, to wyłącznie strata czasu zamiast spodziewanego zysku.

[marek1707]

Hop. hop, mam nadzieję, że Cię nie zniechęciłem i tylko z powodu wspaniałej pogody prace nad kolejną wersją schematu idą powoli?

[PiotrB]

Ogień nie może zniszczyć smoka 😄
Niestety przez zły system pracowania nad projektem zabierało mi to zbyt dużo czasu przez co zaniedbywałem wszystko, a tak nie można... albo nie do końca można 😛 
Musiałem się trochę ogarnąć, a po drodze udało mi się znów zostać mistrzem województwa. Tym razem drużynowo 🙂 

Rysowanie schematów jest czasochłonne będę mniej rysował, więcej pytał.
1. Wyłączenie maszyny to styk NC więc użyję przekaźnika tak jak było zaplanowane.
2.

Jeżeli dobrze rozumiem, to krańcówka ma 2 oddzielne styki NC oraz NO. Maszyna używa tylko NO. Poprowadzę sygnał przez NC z zasilania układu (innego niż zasilanie maszyny) oraz tylko jedną bramkę schmitta. W ten sposób:
a) W trakcie sygnału wyjście z krańcówki daje stan niski.
b) Po skończonym sygnale wyjście bramki schmitta zmienia się z wysokiego na niski (Zegar).
W ten sposób nie będę musiał dokładać optoizolacji, ponieważ sygnał będzie z zasilania układu. (Jedna masa dla układu druga dla maszyny)
3.Transformator wygląda tak:

Jeżeli dobrze rozumuję zasilania układów rozdziela się w celu uniknięcia zakłóceń. Nie mogę nic znaleźć w sieci. 
Czy dobrze rozumuję?
Jeśli podłączę "+" układu do "+" z maszyny (zakładając, że I_max maszyny jest jednak większy od 2,5A (jeśli nie to mogę je rozdzielić)) to pojawią się zakłócenia? Np. "zanik" zasilania przy załączaniu któregoś z przekaźników? (jest możliwość większego transformatora)
4. Do podłączenia wyświetlacza chcę użyć przewodów żeńsko- żeńskich ustawionych w linie w odpowiedniej kolejności i odpowiednio oznaczonych, żeby uniemożliwić pomyłkę.

[marek1707]

Po drodze.. Acha, pewnie akurat przechodziłeś z kolegami obok, podbiegłeś kawałek i proszę, mistrzostwo województwa samo tak jakoś wyszło... Szacun chłopie.

Cenny jest każdy stracony czas a każdy nawrót boli więc faktycznie lepiej wolniej i z namysłem, byle do przodu.

Jeżeli maszyna używa tylko jednej pary styków to jesteś w domu. Upewnij się tylko, że ta para którą chcesz wykorzystać nie ma żadnych podłączonych kabli. Oba zaciski pary (1-2 lub 3-4) muszą być wolne i niepodłączone. Wtedy jeden z nich zapodajesz do masy GND swojego układu a drugi do wejścia. Sprawdź też, czy zaciski 2 i 3 nie są czasem tożsame (zwarte na stałe), bo ten chiński rysunek wygląda dość dwunacznie.

Niestety musisz teraz przerobić wejście, bo dotychczasowy obwód był przygotowany na podawanie +24V. Radzę tak, niż doprowadzać jakieś bliżej nieokreślone napięcie "z zasilania układu (innego niż zasilanie maszyny)". Układ powinien wyglądać teraz tak:

- od wejścia dajesz opornik 1k zabezpieczający przed zakłóceniami impulsowymi z kabli,

- do drugiego końca tego opornika podłączasz:

a. opornik 10-22k (jak teraz zrobić grecką Omegę jako symbol rezystancji?) ciągnący do +5V,

b. kondensator 1uF do masy,

c. diodę Zenera 4.7V do masy (tak jak poprzednio). Możesz ją zastąpić dwoma diodami Schottky połączonymi szeregowo od +5V poprzez linię sygnałową do GND. Obie oczywiście katodami "do góry" (schematu). Skoro i tak kupujesz takie diody.

I oczywiście podłączasz  tam wejście bramki HC14. Liczbą bramek dopasowujesz polaryzację sygnału zegara do typu styku przekaźnika maszyny. 

Do czegoś takiego (i do GND) możesz podłączyć pasywny zestyk z maszyny, ale możesz też zwykły przycisk, np. podczas uruchamiania układu na biurku. Generalnie w czasie projektowania często zastanawiaj się jak dany fragment będziesz sprawdzał z dala od warsztatu, jeszcze w czasie budowy. Dzięki zwieraniu do masy nie musisz myśleć o jakichś dodatkowych napięciach itp. Taki "pływający", pasywny zestyk (czyli taki który nie zwiera do niczego w maszynie) rzeczywiście nie wymaga optoizolacji.

Na zdjęciu masz porządny zasilacz impulsowy. Transformator to co innego. Zasilacz ten daje +24VDC na zaciskach V+ względem zacisków V-. Ma moc 60W co przekłada się na maksymalny prąd ok. 2.5A na napięciu 24V. Nie wiemy ile pobiera sama maszyna wiec trudno powiedzieć, czy dołączenie Twojego układu spowoduje jakieś negatywne skutki. Jeśli całość nie jest zaprojektowana "na styk" (a takie zerowe marginesy to błąd konstrukcyjny), to moim zdaniem możesz spokojnie się z tego zasilać. Przecież potrzebujesz kilkadziesiąt mA a to jest nikły procent możliwości tego zasilacza. Podłączasz zatem swoje GND do V- a diodę i wejście stabilizatora przez wyłącznik do V+.

Rozdzielanie zasilań to obszerny temat, nie ma sensu o tym teraz pisać. Z tego co widzę nie jesteś do tego zmuszony.

Jaki zdecydowałeś dać przekaźnik na wyjściu? Na 24V (taki rekomenduję) czy jednak z jakiegoś powodu (jakiego?) na 5V?

Jeżeli wyświetlacz ma być jakoś dalej, to może zamiast nieserwisowalnej i zawodnej wiąchy kabli ucywilizuj to jakoś i użyj np. tanich złącz zaciskanych tzw. IDC? Tu masz np. wtyki, gniazda kątowe i proste i nawet gotowy kabelek:

https://botland.com.pl/80-zlacza-idc?raster-=254-mm&ilosc-pinow*=26

Jak poszukasz, to w tym samym dziale są też oczywiście inne wielkości. Typowe to 10, 14, 16, 20, 26 34 piny i większe. W razie potrzeby taśmę 1.27mm możesz kupić szerszą i rozciąć na węższe wstążki.

Nie musisz wrzucać za każdym razem całego schematu. Mogą to być tylko fragmenty, które zmieniasz (np. wejście z maszyny) - nawet odręcznie w ołówku, a dopiero na koniec całość.

 

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[PiotrB]

Jeżeli okaże się że w krańcówce jest para styków "jałowych" to chyba mogę zrobić to samo co przy resecie? I dla napięcia 5V. 

Przekaźnik na 24V.

Edytowano Październik 19, 2018 przez PiotrB

[marek1707]

"..to chyba mogę zrobić to samo co przy resecie?"

Właśnie taki układ opisałem, gdybyś go narysował to nie zadawałbyś tego pytania. Taki - z dokładnością do elementów zabezpieczających: diody Zenera i opornika szeregowego. Czym innym jest przycisk umieszczony na płytce lub blisko niej a czym innym zestyk przekaźnika umieszczonego kilka metrów dalej w środowisku przemysłowym.Na pewno czujesz, że długie kable wiszące na wejściu układu to nie jest to co lubimy najbardziej, chyba że robimy jakiś odbiornik radiowy..

No to dawaj schemat. Ostatnia wersja?

[PiotrB]

Pisał pan o liniach "napowietrznych". Jak rozumiem oznacza to połączenia "zewnętrzne" za pomocą takich zworek?

[marek1707]

No to już naprawdę końcówka, gratuluję. Jeszcze tylko kilka szczegółów:

1. Diody D6/D7: myślałem jednak o czymś innym. Jedną dajesz od masy do linii sygnałowej a drugą od linii sygnałowej do plusa zasilania. To zabezpiecza zarówno przed ujemnymi szpilkami (zaczyna przewodzić ta dolna) jak i przed dodatnimi powyżej zasilania (górna przewodzi wtedy energię zakłócenia do Vcc). "Szeregowo" to był może niefortunny skrót myślowy, nie zadziałał.

2. Zasilanie przekaźnika 24V daj zza diody zabezpieczającej D1. Niech chroni wszystko. Teraz stabilizator przeżyje, ale tranzystor T1 odjedzie, bo jego złącze BE wytrzymuje tylko jakieś -5V.

3. R26 może być sporo większy. Nie męcz bramki prądem, którego nie musi wysyłać. Przekaźnik na 24V będzie pobierał pewnie z 20mA, do czego wystarczy <0.5mA prądy bazy npn. A tyle to popłynie przez opornik 10k. Teraz pompujesz tam z bramki (czyli z Vcc) prawie 5mA.

4. Nie, żadnych tego typu zworek. Myślałem o montażu na płytce laminatowej z "morzem otworków". Na niej  masę (i jak się da - też zasilania) prowadzisz drutem nieizolowanym (tzw. srebrzanką) i to potraktowałem jako "linie naziemne" bo leżą bezpośrednio na laminacie. Taka masa jest stabilna i pewna, robiona drutem np. fi 0.6 lub 0.8mm. Wszystkie sygnały łączysz natomiast tzw. kynarem, czyli przewodem w izolacji teflonowej. To nie "ucieka" pod lutownicą jak izolacje PCV, jest cienkie (fi 0.2-0.4) i przeznaczone specjalnie do tego:

https://www.tme.eu/pl/katalog/przewody-jednozylowe-drut_112535/#id_category=112535&amp;s_field=niski_prog&amp;s_order=ASC&amp;visible_params=657%2C2%2C529%2C2517%2C663%2C673%2C18%2C665%2C32%2C683%2C423%2C1335%2C2206&amp;used_params=423%3A3000%3B657%3A3023%3B

Kupujesz szpuleczkę lub kilka kolorów i masz na parę projektów.

http://www.glitchwrks.com/2010/09/02/8085-sbc

https://www.instructables.com/id/How-to-Prototype-Without-Using-Printed-Circuit-Boa/

Po dojściu do wprawy (przydaje się dobry ściągacz do izolacji i poprawny rysunek montażowy) całą taka płytkę jak na powyższych zdjęciach robisz w jeden-dwa dni. Te zworki które pokazałeś nie nadają się do lutowania - to kabelki przeznaczone do płytek tzw. stykowych, do montażu "na zimno". Są grube, toporne i zupełnie nieodporne na lutowanie.

5. Równolegle do cewki przekaźnika możesz dać diodkę LED z opornikiem policzonym na 24V - będzie widać, że układ zadziałał.

 

[PiotrB]

Teraz schemat dla płytki.
Chyba mogę już wybierać powoli elementy.
Nie lutowałem nigdy takich rzeczy. Zrobię jeszcze forbotowy kurs z lutowania, żeby płytka szła sprawnie.
R27 = 3,3k

Edytowano Październik 23, 2018 przez PiotrB

[marek1707]

Ja też nigdy nie pomagałem w projektowaniu licznika do trapeziarki (cokolwiek to jest) a jakoś się udało. Nie święci garnki lepią. Początki bywają trudne, ale każda nowa umiejętność cieszy. Jeśli masz zamiar jakoś w temacie elektroniki pozostać, to lutowanie i wykonywanie obwodów/układów w postaci prototypów a w każdym razie bez każdorazowo projektowanej PCB  to podstawowe umiejętności warsztatowe. Mam nadzieję, że po tym projekcie nabierzesz ochoty na więcej. No to.. kupuj elementy i do roboty :)

BTW: Ponieważ części nie są tu drogie, nie kupuj niczego na styk. Mając na uwadze swój brak doświadczenia w montowaniu i uruchamianiu bierz raczej z zapasem. Dwa scalaki 74HC14 kosztują praktycznie tyle co jeden ;). To samo z tranzystorami, opornikami, stabilizatorami, LED-ami itd. Zawsze może się jakiś drucik omsknąć a 24V od razu załatwia każdą rzecz na Twojej płytce.

[PiotrB]

A gdybym chciał wyświetlacz na płytce, ale prostopadle? 
Jest jakieś gniazdo?
W tej chwili najlogiczniejszy wydaje mi się taki zestaw:
X2 X2

[marek1707]

Prostopadle do czego? Do głównej płytki? Na jakimś złaczu kątowym czy na kabelkach? Przede wszystkim taki element musi być umocowany mechanicznie, więc koniecznie musisz zrobić jakieś otwory na kątowniki. Złącza nie są od przenoszenia obciążeń mechanicznych a płyta główna nie może na nich wisieć za wyświetlaczem. Zastanów się co będzie mocowane bezpośrednio do obudowy lub do panelu przedniego a co ma być pośrednio do tej części przyczepione. Może jakiś rysunek?

Jeśli chcesz bez kabli, to najprościej pójść w typowe złącza szpilkowe 100 mils, są jedno i dwurzędowe, proste i kątowe, męskie i żeńskie:

https://botland.com.pl/81-gniazda-szpilkowe-goldpin

To tani i sprawdzony sposób przenoszenia nawet całkiem sporych prądów i napięć między płytkami. Można robić to między dwoma "piętrami" równoległych płytek (dwa typy proste), pod kątem prostym (jedna część złącza prosta, druga kątowa) lub nawet między płytkami leżacymi obok siebie na tym samym poziomie (obie części kątowe):

https://www.gradconn.com/Info/AboutUs

Najlepiej kupić listwę o długości 40 szpilek/otworów (dwurzędowa będzie wtedy miała 80 kontaktów) i ucinać na potrzebny wymiar.

[PiotrB]

 Lista elementów:

Dioda przy zasilaniu 1n4148 Imax= 150mA

Podstawki:
DIP 14
DIP 16 X 3
DIP 20

[marek1707]

Jako diodę na wejściu zasilania daj coś większego. Te maluchy 4148 to jednak straszny drobiazg. Pamiętaj, że co prawda normalnie prądu nie będzie więcej jak kilkadziesiąt mA, to jednak:

- w czasie włączania kondensatory ładują się amperami,

- gdy zrobisz niechcący jakieś zwarcie na +5V to stabilizator raczej wytrzyma (no chyba że na dłużej, to może zejść cieplnie) bo ma odpowiednie zabezpieczenia, ale wtedy może popłynąć i 1.5A co małą diodkę załatwi w 2 sekundy.

Daj albo 1A standard wszechświatowy czyli coś z serii 1N4001..7, albo nawet taką samą Schottky jak wszędzie indziej. Po co kupować osobny element?

Fajnie że planujesz LS247 - mają ładniejsze cyfry.

Liczby oporników zaokrąglij co pełnych dziesiątek a najlepiej kup kilka wartości obok np. w przypadku tych od wyświetlacza może się przydać 2k2, 1k, 680R i może 470R. Oporniki są tanie.

Tak samo do regulacji czasu: albo miej pod ręką kilka wartości w przedziale 47k..220k albo kup mały potencjometr 100k (trymer) i opornik 47k w szereg i od razu wstaw to na schemat/płytkę. Elektrolity mają tolerancje rzędu 20% i gorzej, więc nie należy polegać na tym co napisali na obudowie - przynajmniej w układach czasowych. Plus nieznany poziom dyskryminacji bramki HC14.

Kondensatory wejściowe, te pracujące na 24V kup przynajmniej na 35 lub 50V. Te na Vcc mogą być na 10 lub 16V.

Upewnij się (znajdź notę katalogową producenta), że ten mały przekaźnik nie ma wbudowanej diody. Niektóre mają i wtedy polaryzacja cewki nie jest obojętna a podłączając odwrotnie dostajesz zwarcie i palisz tranzystor. Z resztą i tak musisz wiedzieć gdzie jest co wyprowadzone na piny obudowy.

Jeśłi nie kupisz ostatniego badziewia, to dzisiejsze diody LED świecą zupełnie dobrze przy pojedynczych miliamperach, także z 24V możesz ją spokojnie napędzać przez 10k.

[PiotrB]

21 godzin temu, marek1707 napisał:

Fajnie że planujesz LS247 - mają ładniejsze cyfry.

To znaczy ?
Rezystory:
100/ 330/ 300/ 2,2k/ 470/ 1k/ 3,3k/ 10k/ 100k/ 47k
Jeżeli wszystkie kondensatory będą na 50V to nie przeszkadza?
nF- ceramiczne
uF- elektrolity
Tranzystor BC547B
Płytka 50/70 dwustronna

Dnia 23.10.2018 o 18:29, marek1707 napisał:

Dwa scalaki 74HC14 kosztują praktycznie tyle co jeden 😉

Ale za to 74LS247 są drogie 0.o
 

Edytowano Październik 24, 2018 przez PiotrB