Linefollower

[Damos]

Witam 🙂 Proszę o sprawdzenie schematu LF'a. Jest to mój pierwszy robot tego typu (może być sporo błędów). Jako silniki zamierzam dać 2x Pololki. Jeden mostek wystarczy na dwa silniki, czy dla bezpieczeństwa lepiej dorzucić jeszcze jeden mostek ? Zastanawiam się także nad zmianą stabilizatora. Narazie wrzuciłem LM1117, ale nie wiem czy dać inny 1A.

Każdy komentarz/krytyka mile wdziana 🙂

Pozdrawiam.

[marek1707]

Jak na schemat pierwszego robota to całkiem, całkiem 🙂

Ale jeśli mam już okazję pomarudzić to proszę bardzo:

1. "Wyłącznik" jest podłączony tak, że nie masz szans uzyskać na pinie wejściowym stanu niskiego. Oporniki podciągające wewnątrz procesora mogą robić tylko stan wysoki więc wypadałoby podpiąć przycisk między pin portu i masę.

2. Odżałowałbym jedno wejście analogowe na pomiar napięcia akumulatora. W zabawie bardzo łatwo zapomnieć o kontroli tego poziomu a gdy procesor przestanie działać, to będzie już dużo poniżęj 6V i aku do wymiany.

3. Doczepiłbym gdzieś odbiornik podczerwieni, jakiś TSOP itp. Nawet jeśli teraz nie wyobrażasz sobie jego oprogramowania, to z czasem szybko się nauczysz i dorobisz jakiś awaryjny stop na sygnał z pilota TV. Ciągłe łapanie albo wyciąganie spod szafy uciekającego LFa może rozbawić młodszego brata, ale po 5 razie już nie cieszy.

4. AREF uwolniłbym od szyny Vcc i po prostu zostawił mu kondensator. Nadal masz możliwość wyboru zasilania jako napięcia odniesienia a zakłócenia są dużo mniejsze. No i jest to bezpieczniejsze dla wewnętrznych układów procesora.

5. Mimo wszystko doczepiłbym kwarc, tzn. narysował to na schemacie i zrobił miejsce na PCB, a wlutował gdy się okaże, że zaawansowane algorytmy sterowania pochłonęły właśnie całą moc 8MHz ATmegi i trzeba liczyć szybciej. Szkoda byłoby wiedzieć, że masz jeszcze drugie tyle zapasu mocy (do 16MHz ?), a nie możesz jej wykorzystać.

6. Nie wiem jakich LEDów będziesz używać ale np. przy sygnalizacji Vcc (LED1) możesz spokojnie dać opornik 1k. To samo z LED_Tn. Kilka mA to dla dzisiejszych diodek aż nadto. Ja ostatnio kupiłem zielone, które z 5V przy 5k świecą jak głupie.

7. Jeśli już miałbym zostawiać jakieś wolne piny na porcie D, to zostawiłbym TxD i RxD bo to jedyny w tym procesorze UART. Nigdy nie wiadomo, czy nie będziesz go potrzebował.

8. Coś jest nie teges z podłączeniem fototranzystorów. Oporniki muszą podciągać ich kolektory do plusa i także to napięcie powinno być mierzone. Teraz jest jakoś dziwnie: oporniki są szeregowo z kolektorami a nic nie będzie ciągnęło tych linii do plusa.

9. Nie pamiętam, ale jaki jest prąd diodek LED w KTIRach? Czy wytrzymają 220R z 5V?

[Damos]

Dziękuję bardzo za odpowiedź 🙂 Naniosłem kilka poprawek, mam nadzieję, że dobrze.

1. Powinno być ok.

2. O kontroli baterii zawsze pamiętam, ale można sobie ułatwić.

3. Poprawnie podłączony ?

4. Oddzielone.

5. Tak ATmega32 do 16MHz, dodane.

6. Poprawione.

7. TxD i RxD wolne.

8. Źle przerysowałem datasheeta, ale już chyba jest w porządku.

9. Powinny wytrzymać, ale zwiększyłem oporniki na 270R.

Proszę o ponowne sprawdzenie. Jak coś jest nie tak/warto dodać to proszę napisać. W razie błędów to jeszcze wszystko mogę pozmieniać 😃

Dziękuję.

[marek1707]

Teraz to już naprawdę drobiazgi:

1. Sam "Wlacznik" jest OK ale został mu kondensator podłączony całkowicie do masy.

2. Gdybyś chciał zrobić to naprawdę wg reguł sztuki, to zasilanie AVCC powinno być odseparowane od szyny zasilania jakimś elementem tworzącym wraz z C14 filtr dolnoprzepustowy. Ideałem byłby dławik ale prawie tak samo dobrze sprawuje się tu dziesięć razy tańszy opornik 10-22R. Popatrz na pomysł zasilania TSOPa.

3. Właśnie: TSOP ma kondensator elektrolityczny 100nF. Albo elektrolit albo 100nF.

4. Formalnie strzałki w górę są na schemacie symbolem oznaczającym podłączenie do szyny zasilania. Masz kilka z etykietą +7.4V ale nie ma źródła tego zasilania. Ja wiem, że jest to kabelek od gniazdka akumulatora do 1117 ale program może tego nie wiedzieć i jak przyjdzie do PCB, będzie skucha.

5. Z tymi opornikami przy KTIR to tylko pytałem. Rzeczywiście, wytrzymują max. 50mA więc te 20mA które by popłynęło przy 220R było OK. To z resztą i tak jest wartość do eksperymentów, zależna od sposobu osłonięcia podwozia przed światłem otoczenia, rodzaju trasy, podłoża i wysokości zawieszenia czujników. To samo z opornikami w kolektorach.

6. Jeśli już zwolniłeś UART to daj mu jakieś złącze jak to robili koledzy w podobnych konstrukcjach. Nie będziesz musiał spawać kabelków do nóżek procesora, albo od razu dwa tranzystory i masz gotowy interfejs do portu COM PCta.

EDIT: I po minucie myślenia o czymś innym:

7. Diody LED KTIRów mają niskie napięcie przewodzenia, ok 1.2V. Podłączając je tak jak na schemacie, w sumie na 6 opornikach tracisz 6*3.8V*20mA tj. prawie 0.5W na ciepło. Dając po trzy diodki w szereg zostaje już tylko 1.4V do zbicia z 5V i to na dwóch opornikach. Wtedy tracisz tylko 2*1.4V*20mA czyli 10 razy mniej a wszystko świeci tak samo jasno 🙂 A przecież nie wliczyłem strat na stabilizatorze liniowym.

[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

[Damos]

I jak ? 🙂

Dodałem USART, przebudowałem KTIR'y, zmieniłem oznaczenia poziomów zasilania, dodałem filtr do AVCC.

[marek1707]

Na Twoim miejscu zacząłbym poważnie myśleć o mechanice, mocowaniach, rozłożeniu najważniejszych elementów itp rzeczach, słowem o projekcie PCB 🙂

W sprawie linii zasilania 7V:

To co było, było całkiem dobre. Możliwe jest używanie wielu symboli zasilania (np. strzałek do różnych "plusów", kresek do GND) z różnymi etykietami (nazwami) właśnie po to, by nie łączyły się wzajemnie. Strzałki +5V i 7.4V mogą współistnieć i to doskonale rozjaśnia schemat. Mi chodziło jedynie o fakt, że łączą się one właśnie przez nazwy lub przez wprost narysowane druty, ale tylko w ten sposób. Dlatego linia silnikowego zasilania mostka nie była połączona (formalnie) z gniazdkiem zasilania, bo drut łączący to gniazdko ze stabilizatorem nie nazywał się +7.4V. Teraz, mimo zmiany sposobu oznaczenia zasilania ze strzałki na port lokalny, "temu drutu" przy JP2 także brakuje odpowiedniej nazwy więc nic się nie zmieniło. Tylko Ty wiesz, gdzie jest źródło zasilania VCC_BAT a zmiana nazwy JP2 niczego nie wnosi. Nazwy elementów nie mają znaczenia przy tworzeniu sieci połączeń.

Na pewno w podręczniku do programu schematowego (nie wiem, ja tego akurat nie używam) jest rozdział pt. Connectivity, traktujący o formalnych zasadach rysowania schematu tak, by nie był to tylko zwykły rysunek. Stosując się do tych reguł otrzymujesz schemat niosący w sobie prawdziwą i odporną na błędy interpretacji listę połączeń, którą w późniejszych krokach możesz użyć do weryfikacji PCB. Nie musisz wtedy już myśleć co ma być z czym połączone i czy nie zapomniałeś o jakiejś ścieżce. Jeśli tylko schemat jest dobry - PCB będzie połączone tak samo, albo dostaniesz całą litanię odstępstw po wykonaniu automatycznego sprawdzenia reguł projektu (DRC).

[Damos]

Wizję PCB pod kątem mechanicznym, czyli mocowania, łączniki itp. już mam, ale nie chciałem jej rysować dopóki nie będę miał w miarę poprawnego schematu. Na pewno jak zacznę projektować PCB wyjdą jakieś błędy, ale będzie ich mniej niż przedtem.

Poprawiłem zasilanie. 🙂

Edit: Proszę sprawdzić 🙂

[Damos]

Mógłby ktoś zerknąć na mój projekt PCB ? Ciężko mi było to wszystko jakoś ułożyć i nawet nie wiem czy jest to w miarę poprawne. Wstępnie płytkę chciałem wykonać na jednej stronie, ale chyba się nie da i postanowiłem przenieść kilka wyprowadzeń na drugą stronę. Oczywiście kształt płytki będzie inny, przytnę ją. Zmieszczą się przelotki pod Atmegą i pod mostkiem ? Może lepiej wrzucić każdą warstwę osobno ?

[MirekCz]

Jak robisz z metalizacją to z przelotkami nie będzie problemu, bo one nie mają jakiejś dodatkowej wysokości.

Jak robisz je ręcznie to będziesz musiał dokłądnie je przyciąć to też powinno być ok, chociaż to już jest zabawa.

Co do schematu to wygląda nieźle. Przysunąłbym złącze zasilania do mostka - bo tam będzie szedł zdecydowanie największy prąd. Do tego przydałoby się połączyć czasem masę góra/dół - w wielu miejscach masy się nie łączą na bardzo dużym obszarze. Najlepiej jak narysujesz odpowiedni kształt to wtedy po krawędzi co centymetr - dwa daj przelotkę.

[Damos]

Kształtu już raczej nie zmienię, no może delikatnie 🙂 Dawać więcej przelotek ? Strasznie dużo mam niewykorzystanego miejsca z prawej strony Atmegi, no ale to pierwszy projekt, następny będzie całkiem inny 🙂

[Treker (Damian Szymański)]

Dość duża płytka czujników, ciężko będzie przez to wysterować robota (duża bezwładność). Spróbuj zmniejszyć ją trochę 🙂

[Damos]

Dzięki Treker 😉

[MirekCz]

Wiesz, jeszcze możesz ją dużo zmniejszyć ( przysuń ścieżki do siebie, część niech idzie na wprost do góry itd.)

Spokojnie przynajmniej 1/3 powierzchni możesz jeszcze wyciąć...

[Sabre]

Damos, a teraz będzie nierówno skręcał w prawo i lewo 😋. A tak na poważnie, jeśli nie chcesz osiągać prędkości powyżej 2m/s to kształt ani waga płytki czujników nie ma aż tak dużego znaczenia. Przy pierwszym lfrze sukcesem będzie opanowanie go przy 1m/s, więc kształt płytki z czujnikami możesz zrobić jaki chcesz.

[Damos]

Lubię jak płytki ładnie wyglądają 😃 a tutaj jak trochę poprzesuwam to nie będzie w miarę symetryczna. Jeszcze kombinuję 🙂

Tak jeszcze zapytam Ktiry co 1,5-2 cm od siebie będą okej ?

Sabre, na płytce z Atmegą mam większość elektroniki z lewej strony, to czujniki wyrównają 😋