Eagle sprawdzenie schematu elektrycznego i PCB

[Nissun93]

Siema!

Do powyższego schematu elektrycznego wykonałem poniższy projekt PCB

Ścieżki zasilania - 32 milsy,

odstępy od ścieżek zasilania - również 32 milsy.

Uwagi z mojej strony to:

Do stabilizatora powinienem dołączyć radiator, ale nie mam pojęcia jak to zrobić i czy to w ogóle jest musowe do zaznaczenia na projekcie PCB. Radiator mógłbym też pokazać na rysunku mechanicznym i byłoby git chyba. Takie maleństwo sobie upatrzyłem http://www.tme.eu/pl/details/fk222sa220/radiatory/fischer-elektronik/fk-222-sa/#

Czy ścieżki zasilania są odpowiednie? ATmega8L pobiera w porywach do 8mA przy zasilaniu 3V3, a moduł WIZnet aż 250mA.

[Treker (Damian Szymański)]

Ja bym ewentualnie dodał dwa kondensatory 100nF. W tej chwili masz jeden przy Atmedze. Dodałbym jeden przy stabilizatorze oraz jeden przy złączu dla WIZ. Nigdy nie zaszkodzi. Zastanów się czy wszystkie kondensatory ceramiczne nie lepiej wymienić na wersje SMD.

[marek1707]

Procesora możesz nie liczyć, ale 250mA (czasem tyle pobiera rzeczywiście) * (12-3.3) = 2.2W ciepła. Z radiatora widzę, że celujesz w obudowę TO220. Ponad 2W to dużo, ale z tym radiatorem stabilizator będzie miał jakieś 50°C powyżej temperatury otoczenia, czyli pewnie ok. 75°C. To już dość ciepło, ale przeżyje tylko go nie dotykaj. Nie możesz zmniejszyć zasilania do np. 6 czy 9V?

Nie wiem do czego to będzie (oby do jakiegoś robota 😉 ) i jak będziesz ten moduł wykorzystywał, ale sugeruję pociągnięcie do procesora linii zerowania RES oraz wejścia/wyjścia HW_TR. Dzięki tej pierwszej procek zawsze będzie mógł zresetować moduł i zacząć wszystko od początku gdy komunikacja zwiśnie a druga linia pozwala na wymuszenie przejścia w tryb poleceń. To może się przydać by np. dowiedzieć się czy i jaki adres moduł dostał z serwera DHCP. Dodatkowo w trybach połączeniowych (TCP) ta linia jest wyjściem i widzisz, czy połączenie jest utrzymywane - to fajne, bo nie masz innej informacji, chyba że procesor w końcu zauważy że nie wracają jakieś odpowiedzi itp. Po UDP i tak nie ma żadnej pewności, że dane gdzieś dochodzą.

-----------------------

EDIT:

Z której strony będziesz montował moduł? Bo jakoś mi położenie pinu 1 nie pasuje.

Stabilizator umieść na płytce tak, by po uzupełnieniu go o radiator (gdzie są na niego otwory montażowe?) blaszka nie wystawała poza obrys PCB. Po prostu stwórz taki element biblioteczny jak "FK-222-SA" jako jego rzut z góry wraz z koniecznymi otworami, umieść go na schemacie i sam się wciągnie na PCB. Potem już tylko wystarczy go odpowiednio umieścić na styk z obudową TO220 stabilizatora.

[Nissun93]

Zastosowałem się do Twoich rad Treker, ale i tak nie zmieniłem kondensatorów. To tylko projekt, nie będę robił z tego płytki PCB.

Marek, w założeniach projektowych mam zasilanie 12V celowo, żeby policzyć czy potrzebny jest radiator. Założyłem wątek na Waszym forum, bo znacie się na robocie (na fachu, żeby być dokładnym). Z tym łączeniem HW_TR to nie wiem czy jest sens w ogóle. To ma być prosty port I/O cyfrowych bez fajerwerków z mega drogim modułem ethernet. Poza tym pod co miałbym podpiąć HW_TR? Razem z Resetem?

Moduł wychodzi na to, że będzie podłączany do góry nogami (względem powyższego zdjęcia). Z radiatorem przyfarciłem, bo jest taki w bibliotece Eagle'a. Na razie nie mam ochoty i głowy do bawienia się w dodawanie elementów bibliotecznych.

Poza tym zastanawiam się jak jest rozwiązana kwestia modułu, bo wrzucam do schematu, a potem na PCB sam moduł ethernet bez gniazda na niego i przy wylewaniu masy tam gdzie są dziurki montażowe masa się nie rozlewa. Lipa trochę. Myślicie, że powinienem zamiast bezpośrednio łączyć WZI107SR-TTL z ATmegą rzucić pomiędzy nie jakieś gniazdo żeńskie, a później bezczelnie nałożyć moduł na gniazdo w projekcie PCB? Oglądałem kurs Mirka Kardasia i on bezpośrednio łączył inny moduł ethernet to wolałem wzorować się na bardziej doświadczonym.

Radiator: W Eaglu jest opcja obracania elementów czy mają leżeć na bottom czy na top. No i jak postawię radiator na warstwie top (czerwona obwódka) to masa za radiatorem rozlewa się, a jak na bottom (zielona obwódka) to się nie rozlewa. Jak zostawić? Chyba lepiej z czerwoną obwódką.

[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

[marek1707]

Z tym podłączaniem dwóch dodatkowych sygnałów chodzi o to, że czasem procesor może nie wiedzieć co się w module dzieje i całość może zwisnąć. Jeśli moduł jest w trybie danych, wszystko co do niego wysyłasz teoretycznie idzie w sieć, ale jeśli po stronie ethernetu coś padło albo po prostu nadajesz pod zły adres IP, wtedy wydaje Ci się że jest OK a tak nie jest i całość transmisji wpada w czarną dziurę modułu. Musisz to wykryć i jakoś zresetować połączenie. Informacja o poprawnej sesji TCP dostępna na nóżce 8 modułu jest ważna, Dodatkowo ten pin służy do wymuszania przejścia modułu w tryb poleceń. Po prostu program ma większą kontrolę nad stanem modułu. Nie wszystko da się łatwo zrobić przez UART - to tyle. Gdy coś zwiśnie, Twój superprosty projekt przestanie działać i musisz tylko wyłączyć zasilanie. Jeśli procek ma możliwość resetowania modułu to panuje nad nim w pełni. Gdy program uzna, że jest zwis, wysyła zero na któryś pin portu, zeruje moduł i zaczyna od nowa. Musisz na to poświęcić dwa piny procka, ale zapewniam Cię, że warto. Docenisz tę możliwość gdy tylko zaczniesz tego modułu używać i będziesz musiał go oprogramować w ATmedze.

Radiator powinien być umieszczony na tej stronie płytki na której będzie naprawdę montowany. Gdyby miał być na masie (jak w 7805) mógłbyś jego otwory zalać masą. 1117 tak jednak nie ma więc otwory jak i cały radiator muszą być od niej odizolowane. Czy dobrze zrozumiałem, że cała ta zabawa jest po to by ocenić przydatność radiatora? Trochę to dziwne, przecież sam możesz to policzyć zawczasu bez budowania.

[Nissun93]

Zastosowałem się do Twojej porady. A teraz mógłbyś mi ktoś wyjaśnić jak sprawa wygląda z modułem WIZ107SR-TTL? Mam moduł jako element biblioteczny, normalnie element ten ma wyprowadzone piny na listwie kołkowej 2x6. Połączyłem moduł bezpośrednio z mikrokontrolerem i eagle nie rozlewa masy w miejscu otworów modułu. Jak fizycznie wyglądałby taki projekt? Kołki WIZ107SR-TTL wlutowane w PCB? Miałoby to w ogóle jakieś ręce i nogi?

[marek1707]

Nie wiem jak to jest w Eaglu, bo używam innego programu CAD, ale projekt przenosi się ze schematu do PCB w postaci tzw. netlisty czyli wykazu wszystkich połączeń. Na tej liście są umieszczone wszystkie unikalne połączenia (czyli nety) z wymienionymi wszystkimi nóżkami wszystkich elementów do nich należących. Np. może być net nazywający się "VCC" a potem masz wykaz pinów podłączonych na schemacie do VCC. TO samo z GND i całą resztą. Nety których jakoś specjalnie nie nazwałeś dostają oczywiście jakieś nazwy domyślne (np. N001234). No i teraz element na schemacie ma jakieś nóżki którym odpowiadają pady na PCB. Wzajemna relacja odbywa się za pomocą numerów. Jeżeli symbol schematowy ma 12 pinów i wygląda jak złącze 2x6, to tylko 12 sygnałów do nich podłączonych może się przenieść na PCB. Jeśli w symbolu schematowym ktoś nie zrobił dodatkowych pinów nazwanych np. MECH (bo są to otwory mocowania mechanicznego) i numerowanych tak by zachować kolejność (czyli 13, 14 itd), to nie możesz ich na schemacie do niczego podłączyć (bo ich nie ma) więc i do PCB żadna informacja o nich się nie przeniesie. Możesz ręcznie coś tam na płytce narysować, ale wg programu będzie to naruszenie reguł, bo będzie niezgodne ze schematem. Gdybyś chciał być zgodny z regułami, musisz zrobić symbol schematowy zawierający wszystkie pady do których chcesz coś na płytce podłączyć.

O ile pamiętam, akurat w przypadku tego modułu 4 duże pady mechaniczne połączone są z obudową złącza sieciowego, ale nie z masą cyfrową modułu. Nie jest polecane łączenie tego z razem, więc ja bym zostawił PCB jak jest, czyli 4 otwory niepodłączone do GND. Muszą mieć jednak wokół siebie szerokie kołnierze tak, by śruby M3 i ich nakrętki nie zwarły się do masy. Średnica "placków" ok. 7mm wokół otworów 3.2mm jest w sam raz.

Moduł nie może trzymać się wyłącznie na 12 pinach złącza, bo pierwsza próba włożenia kabla LAN wyrwie Ci moduł z PCB. Musisz użyć 4 kołków dystansowych zakończonych gwintem M3 lub jakichś tulejek i przymocować moduł do płytki za pomocą tego. Złącze 2x6 nie może przenosić obciążeń mechanicznych - jest tylko połączeniem elektrycznym.

Najlepiej kup listwę "żeńską" w którą wejdą szpilki modułu a długość tulejek dystansowych dobierz tak, by złącze nie było ściskane, ale żeby jedno dobrze wchodziło w drugie:

http://www.tme.eu/pl/details/zl262-40dg/listwy-i-gniazda-kolkowe/ninigi/#

Tu masz przykładowe 12mm, zmieniając filtrowanie znajdź długość jakiej potrzebujesz:

http://www.tme.eu/pl/details/tff-m3x12_dr113/elementy-dystansowe-metalowe/dremec/113x12/#

[Nissun93]

Aha. To rozumiem, że na moduł WIZ107SR-TTL podłączam dwa piny na VCC, dwa na reset, RXD do TXDuC, TXD na RXDuC, a resztę do masy, zgadza się?

[marek1707]

Nie wiem skąd wyciągasz tak absurdalny wniosek. Z punktu widzenia elektryki ten moduł WizNet ma 12+4=16 nóżek. 12 na złączu i 4 duże pady montażowe.

Sygnały na złączu są dość jasno opisane w dokumentacji. Wiadomo gdzie podać zasilanie, gdzie masa, gdzie UART, gdzie sygnały kontroli przepływu i gdzie resety. Zajrzyj do odpowiedniej tabelki zamiast głupio zgadywać. Każdy sygnał ma swoją funkcję i albo ją wykorzystujesz albo nie - Twój projekt i Ty podejmujesz decyzje. Decyzje będą sensowne jeśli rozumiesz co robisz. Podłączanie na czuja do masy to jeden z gorszych pomysłów.

O 4 otworach montażowych już pisałem poprzednio. Przeczytaj ponownie jeśli nie dotarło za pierwszym razem.

Zajrzałeś w ogóle do dokumentacji?

http://www.wiznet.co.kr/UpLoad_Files/ReferenceFiles/WIZ107SR_UM_V161E.pdf