Prośba o sprawdzenie schematu LF

[sosnus]

Zasilanie:

Od lewej: DIP(CNY70; ledy na płytce głównej; atmega) silniki, górny prawy- wył. całości

Multiplekser chyba wstawię, ale na płytkę z czujnikami ( dzięki temu w każdej chwili będzie można zrobić drugą listwę czujników bez multipleksera)

[marek1707]

W sumie dobry pomysł z tym wyniesiem na drugą płytkę. To wypuść tam na złącze ze 4 wejścia analogowe i conajmniej 2 linie cyfrowe. W najprostszym przypadku podepniesz wprost 4 czujniki, w najbardziej wypasionym: 16

[sosnus]

Czyli wypuszczę od ADC1 do ADC5 (ADC0 ma aktualnie dzielnik) i zostaną mi jeszcze dwa kabelki wolne na taśmie. Reszta portów ma zostać na pł. głównej? Mam jeszcze wolne INT 0 i 1

[marek1707]

A czy wliczyłeś w taśmę ze dwie linie cyfrowe do ew. adresowania multipleksera?

Jeśli tak to finito. INTy zostaw na płycie albo.. może dodaj jeszcze któregoś z INTów na złącze czujników? Jak Ci kiedyś przyjdzie do głowy posadzić na "zderzaku" LFa jakiś czujnik odbiciowy do omijania przeszkód - będzie jak znalazł. Narysuj chociaż to złącze, zobaczymy ile tam drutów i jakie.

[sosnus]

marek1707,

A czy wliczyłeś w taśmę ze dwie linie cyfrowe do ew. adresowania multipleksera?

Multiplekser ma mieć piny ADC1,2 i 3 tak?

[marek1707]

To może ustalmy o których jego nóżkach mówimy. Ponieważ każdy producent inaczej nazywa, wybieram pierwszego z brzegu:

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT4053.pdf

Rysunek: Fig 2 na stronie 3 - trochę głupio narysowany ale wolę to niż symbol IEC zaraz obok.

No to mamy:

S1, S2, S3 - linie wyboru, łączysz wszystkie razem i puszczasz do jakiegoś jednego cyfrowego wyjścia procesora, to będzie linia adresowa wybierająca 3 z 6 podłączonych czujników,
1Z, 2Z, 3Z - linie wyjść analogowych, puszczasz równolegle do 3 wejść analogowych procesora, to będzie mierzył przetwornik A/D,
1Y0, 1Y1, 2Y0, 2Y1, 3Y0, 3Y1 - wejścia sygnałów z 6 czujników - wszystko jedno jak podłączysz, byle było łatwiej ścieżki na płytce zrobić

E - wejście zezwolenia, na stałe do masy.

Nie zapomnij o zasilaniu układu (Fig.1): GND i Vee do masy, Vcc do +5V

To co opisałem powyżej używa tylko jednej linii adresowej. Pisałem, żebyś puścił dwie (czyli jedną zostawił na razie na płytce czujników niewykorzystaną), bo w przyszłości być może zbudujesz inną płytkę, wstawisz większy multiplekser i upchniesz na tych kilku liniach analogowych jakie puścisz taśmą np. 16 czujników.

[sosnus]

Schemat z multiplekserem

Nie wiem o co chodzi, ale Eagle nie pokazał mi tych wyjść:

"Nie zapomnij o zasilaniu układu (Fig.1): GND i Vee do masy, Vcc do +5V"

Natomiast w bibliotece widać te złącza, to te w prawym dolnym rogu:

Gdzie są te złącza na moim schemacie?

[marek1707]

Bardzo fajnie. Już naprawdę tylko kilka drobnych uwag i będzie można zacząć myśleć o rysowaniu ścieżek

Schematowe programy CAD często pomijają wyświetlanie nóżek zasilań po to, by nie zaciemniać rysunku. To jest pomysł z czasów, gdy na jednym arkuszu znajdowało się np. 50 bramek cyfrowych, liczników, rejestrów itp. Dodatkowe linie zasilania potęgowały i tak totalny gąszcz kabli. Pytanie co z tym robią "pod spodem", przecież jakoś to zasilanie musi być domyślnie rozprowadzone. To musi być bardzo szczegółowo opisane w dokumentacji. Niech się odezwą użytkownicy Eagla - ja do nich nie znależę. Mom zdaniem musisz stworzyć szyny zasilań nazywające sie dokładnie tak, jak ukryte nóżki Twojego multipleksera. Wtedy zostaną one domyślnie - przez nazwy, podłączone do odpowiednich sieci. Czyli musiałbyś na schemacie zrobić linie VCC, GND (już jest) i VEE i dołączyć je do odpowiednich napięć. Nie wiem jak to się ma do występowania kilku różnych nazw jednego netu - to już specyfika programu. Inną możliwością - o ile istnieje - jest wymuszenie pokazania ukrytych nóżek. Może gdzieś we właściwościach symbolu (już położonego na schemacie) jest opcja wyświetlania takich ukrytych elementów symbolu. Wtedy ją włączasz, nóżki się pokazują i dorysowujesz im potrzebne połączenia. Zawsze możesz wygenerować netlistę tekstową - to jest obraz tego jak Twój schemat połączeń widzi program - i tam wyszukać gdzie i jak nóżki zostały podłączone. Chyba sobie zainstaluję Eagla, bo co i raz to się tutaj przydaje.

A teraz co do samego schematu:

- Nie jest zalecane mieszanie linii analogowych i cyfrowych na jednym porcie. Spróbuj puścić do czujników np. tylko 4 linie analogowe z portu C (np. ADC1-4). Trzy wykorzystasz do multipleksera a jedna zostanie na przyszłość. Ostatnie wejście procesora (ADC5) zostaw w postaci punktu testowego na płycie głównej. Żeby nie wisiało w powietrzu, podłącz mu opornik 100k do masy i niech sobie czeka na jakiś przyszły pomysł wykorzystania.

- Linię do adresowania multipleksera weź z innego portu, np z D.

- Masz jesze dwa INTy w taśmie - możesz zostawić jak jest teraz, niech idą do płytki czujników.

- Na płytce czujników masą pomiarową jest GND, bo na niej stoją emitery fototranzystorów. Zrób tak, by [u[]nic więcej nie było na tej płytce do tej masy podłączone. Część już zrobiłeś - bardzo dobrze, ale mam wątpliwości po której stronie schematu leżą LED2-LED5. Masa multipleksera może być na dowolnej masie - ani nie pobiera praktycznie prądu ani nie będzie robił zakłóceń bo z definicji nie będziemy go przełączać w trakcie pomiaru.

[sosnus]

4 ledy są na płytce głównej, a 2 na czujnikach. Zmieniłem tą masę na płytce z czujnikami (GND dla emitera i ledów, GNDA dla emiterów) tylko nie rozumiem, po co mają być dwie masy. Co to zmieni?

O te 3 wtyki multipleksera zapytam się wieczorem na czacie.

[marek1707]

Na problem dówch mas popatrz od strony procesora. Co mierzy przetwornik? Napięcie. Ale jakie napięcie? Napięcie między masą procesora a pinem wejściowym ADC. Co jest źródłem tego sygnału? Czujnik. Gdzie jest jego napięcie wyjściowe? Między kolektorem a emiterem fototranzystora. No to teraz trzeba bez zmian przenieść napięcie panujące między kolektorem a emiterem tranzystora (czujnika) na napięcie między wejściem przetwornika a jego masą. "Masa" na taśmie to kawałek ścieżki lub kabelka. Po drodze są jeszcze dwa złącza i kilka ścieżek łączących. Jeżeli do płytki czujników wyślesz po linii zasilania prąd dla diodek świecących, to on musi jakoś do płyty głównej wrócić. Wróci oczywiście masą, prawda? Jaką rezystancję może mieć taka "masa" na taśmie? 0.2 oma? Razem ze złączami i ścieżkami to pewnie i wiecej, ale przyjmijmy te 200 miliomów. To liczymy. Niech będzie 10 diodek LED, jedne słabsze - sygnalizacyjne, inne mocniejsze - oświetlające czujniki. Średnio po 20mA czyli w sumie 200mA. 200mA * 0.2R daje 40mV spadku na ścieżce masy. To znaczy, że przetwornik procesora nie zobaczy czystego napięcia wysłanego przez czujnik tylko sumę sygnału czujnika i spadku napięcia na masie. Jeżeli kontakt na którymś złączu pogorszy się, dasz więcej czujników (większy prąd) lub co gorsza ten prąd będzie się zmieniał bo kiedyś zrobisz wyłączanie np. nieużywanych czujników, to błąd "masy" będzie się bardzo zmieniał. Nie skompensujesz go żadną stałą w programie. Dlatego w układach pomiarowych warto zawsze pomyśleć którędy płynie prąd bo jeśli gdzieś płynie, zawsze wytwarza spadek napięcia i błędy gotowe. Dwie osobne linie masy łączące się na dopiero płycie głównej oddzielają masę "prądowo-diodkową" od masy "pomiarowej", którą będzie płynął tylko niewielki prąd, będący tylko sumą prądów fototranzystorów. To proste

Sprawa ukrytych wyprowadzeń zasilań (raczej nie "wtyków") wyjaśniona jest w pierwszym artykule, który wujek G. znalazł mi w odpowiedzi na zapytanie "hidden pins eagle":

http://myhome.spu.edu/bolding/EE4211/EagleTutorial4.htm

Przeczytaj rozdział pt. "Dealing with Hidden Pins" (pod obrazkiem).

[sosnus]

Wielkie dzięki

Oto poprawiony schemat:

Pozostają tylko trzy pytania:

1. Co z tym stabilizatorem, LM1117 na 5v?

2. multiplekser dobrze podłączony?

3. Ogólnie czy wszystko jest ok?

[marek1707]

1. Chyba Cię to nie ominie. Wstaw go na schemat i zastanów się czy kupisz wersję ADJ (wtedy dwa oporniki więcej - trzeba jakoś ustawić napięcie) czy od razu 5.0 mającą dzielnik w środku. Uwaga: 1117 ma inaczej nóżki niż typowy 7805 więc symbol z biblioteki będzie inny.

2. Dobrze.

3. I to jest najlepsze pytanie

Gdybym miał oceniać ten schemat pod względem poprawności elektrycznej to bym powiedział: OK (z dokładnością do stabilizatora - ale to przecież zaraz zmienisz). W następnym kroku zacząłbym oglądać rzeczy, które normalnie uchodzą na sucho w konstrukcjach amatorskich. Zabezpieczenia przed emisją zakłóceń, zabezpieczenia przed wyładowaniami ESD których każdy ma pełno w ręku - wystarczy że przejdzie się po dywanie itp. Takie rzeczy na początku wydają sie niepotrzebne ale zaczyna się je doceniać gdy zbyt dużo wyprodukowanych urządzeń zaczyna wracać do serwisu albo co gorsza, prototypy nie przechodzą badań na znak CE. Za minimum w tej materii dałbym oporniki szeregowe, choćby ze 100 omów na każdej linii sygnałowej wychodzącej poza płytę główną, filtry ferrytowe linii zasilania idącej do czujników, takie same filtry na drucie zasilania przy samym złączu akumulatora, dwa kondensatory 100nF między zasilaniem a każdą masą płytyki czujników. Żeby poprawić życie przetwornika A/D dałbym też po 10-100nF na każdym wejściu ADCn.

Czy to znaczy, że odpowiedź na Twoje pytanie brzmi "nie"? Oceń sam. To pojedyńcza płytka, badań nie będzie, jeśli spalisz jakieś wejście procesora dotykając płytkę i puszczając małą iskrę, trudno, wymienisz układ, radia na AM przy tym nikt słuchać nie będzie itd. No może jedynie te oporniki szeregowe między złączem taśmy a wejściami przetwornika i kondensatory do masy na samych wejściach ADC - to raczej nie o zakłócenia RF (chociaż też trochę) tylko bardziej o powtarzalność pomiaru tu chodzi..

No i to jest chyba ta scena, w której mówię: nie mam więcej uwag Może niech inni dorzucą coś od siebie.

[sosnus]

Uwzględniłem uwagi.

Nie rozumiem tylko o co chodzi z tymi filtrami ferrytowymi. Chodzi o dławiki?

Kondensatory na ADC są dobrze wstawione?

[piotreks-89]

sosnus no właśnie kondensatory na ADC nie są dobrze podłączone. Teraz zrobiłeś po prostu zwarcie na nich. Podłącz je jednym wyjściem do pinu ADC, zaś drugim do masy.

[sosnus]

Ok, dzięki, kondensatory poprawione, 2 ferryty dodane.

Reszta jest dobrze?