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Thema: Ein kleines Demoboard für Atmega 16 & Pinkompatible

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier Avatar von Motorburner
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    Ein kleines Demoboard für Atmega 16 & Pinkompatible

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    Hallo,
    als erstes zu mir - ich heiße Thomas, werde im Juni 16 Jahre alt, bin verlobt und wohne in Eibenstock. Meine Hobbys sind Elektronik & Fotografie. Mit fotografieren verdiene ich mir das Geld, was ich für die Elektronik brauche. Aber bevor ihr mich mit 15 Jahren als 'ahnungloses Kiddy' abstempelt.. ich habe damals mit Röhrentechnik angefangen - erst ein Franzis Röhrenradio, dann ein 6V6 PP Amp. Seitdem habe ich 2 Amps vollkommen selbst berechnet, entwickelt und gebaut. Dann kam ich irgendwann zu den Mikroprozessoren, habe BASIC gelernt. Mittlerweile bin ich bei FPGAs angekommen, hier bin ich jedoch ein vollkommener Neuling, ich muss erstmal VHDL lernen. Zu meiner Ausrüstung gehören etliche Lötkolben, eine Lötstation, eine Heißluftpistole, eine Belichtungsanlage für fotobeschichtete Platinen, eine Ätzwanne und natürlich den Rest, den man grundsätzlich braucht. Als nächstes kommt wohl eine Infrarotlötstation zu mir, um BGA verlöten zu können. Außerdem lerne ich gerade C für Windows-Anwendungen, obwohl ich eigentlich absolut keine Ahnung von Computern habe - es reicht schon, wenn ich weiß, wie ich sie anschalten muss.
    So, das wars von mir - wer was wissen will, ich hab iCQ Nummer angegeben.

    Zum Thema: Ich hab mich vor ein paar Tagen mal wieder an ein Layout gemacht - ein schön kleines Demonstrationsboard für den Atmel Atmega 16 und Vergleichbaren. Dazu noch eine Festspannungsquelle für 3,3V & 5V mit LM1117 und 7805.
    Das Eigentliche Demoboard dient auch als iSP-Programmer für den Atmega. Es befinden sich 8 LEDs, 5 DIP-Schalter, 4 Inputs, 15 in-/Outputs, ein wechselbarer Quarzoszillator und ein Reset-Taster auf dem Board. Ob In oder Out lassen sich über 2 unabhängige Jumper einstellen. Ich habe extra nicht alle I/Os auf Jumper gelegt, weil ich finde, wenn ich sowas wöllte, würde wohl auch Steckplatine reichen. Falls sich jemand fragt, warum gerade in der Digitaltechnik 0,05 Zoll dicke Leiterbahnen verwendet wurden, ich finde es so mit dem Ätzen komfortabler. Mir ist es schonmal passiert, dass bei 0,01 Zoll dicken Leiterbahnen die Leiterbahn zwischendrin weggeätzt wurde. Deshalb ziere ich mich im Moment auch noch, BGA und QFP-Gehäuse zu verlöten. Aber da wird mir schon noch was einfallen, bei Reichelt gibts ja diese Ätzgeräte.
    Im Anhang sind jeweils Bottom & Top-Layer beider Platinen.
    Kritik/Anregungen natürlich erwünscht!
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken Atmega16 Evaluation 2 bottom.jpg   Atmega16 Evaluation 2 top.jpg   Versorgung 3V3 & 5V bottom.png   Versorgung 3V3 & 5V top.png  
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    Cheers, Thomas.
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von ePyx
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    Persönlich finde ich, dass die Taktleitung ungünstig liegt. Die sollte so kurz wie möglich sein. Des Weiteren sehen die Leiterbahnen (Bottomlayer) zu den LEDs nicht wirklich schön aus. Nicht wegen der Dicke, sondern nicht wirklich schön gelegt. Würde da eher im 45° Winkel legen, Besonders da du noch massig Platz hast. Die Leiterbahndicke ist mehr oder weniger egal, wenn du da zum Ätzen besser findest, kannst du die natürlich auch dicker machen. Aber denke daran, dass eine Leiterbahn auch einen Widerstand hat. Dieser ist abhängig von Länge und Querschnitt.

    Bei der Spannungsversorgung, kann man den 7805 und einen LM1117 nicht wirklich vergleichen. Das eine ist ein Linear- und das andere ein Low-Drop-Regler. Demzufolge solltest du bei der Beschaltung, insbesondere bei den Pufferkondensatoren, aufpassen.

    Was ich nicht ganz nachvollziehen kann, was hat denn das Package mit der Leiterbahndicke zu tun? Zumal zwischen BGa und DIP Welten liegen.
    Grüße,
    Daniel

  3. #3
    Neuer Benutzer Öfters hier Avatar von Motorburner
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    Zitat Zitat von ePyx Beitrag anzeigen
    Persönlich finde ich, dass die Taktleitung ungünstig liegt. Die sollte so kurz wie möglich sein. Des Weiteren sehen die Leiterbahnen (Bottomlayer) zu den LEDs nicht wirklich schön aus. Nicht wegen der Dicke, sondern nicht wirklich schön gelegt. Würde da eher im 45° Winkel legen, Besonders da du noch massig Platz hast.
    Was ich nicht ganz nachvollziehen kann, was hat denn das Package mit der Leiterbahndicke zu tun? Zumal zwischen BGa und DIP Welten liegen.
    Hallo,
    wie würdest du die Taktleitung kürzen? Bei den LEDs sind alle Layer 45°, außer die beiden ganz außen. Kann ich natürlich noch ändern.
    Ich kann bei 0,5mm Pitch eines QFP oder BGA ja keine 0,05 Zoll Leiterbahndicke verwenden, da werde ich mal experimentieren müssen. Bis jetzt bin ich an DIP und PLCC gebunden..
    Geändert von Motorburner (03.03.2012 um 21:06 Uhr)
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  4. #4
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    Die Taktleitung kann man noch etwas kürzen, wenn der Taktgeber weiter unten ist. Das größere Problem beim Taktgeber ist die Lage des Abblockkondensators und Zuführung der Versorgungsspannung. Die Quarzoszillatoren gehören zu den Teilen die mit am meisten Störungen verursachen.
    Der Kondensator sollte da so kurz wie Möglich zwischen GND und VCC des Oszillors liegen. Die Versorgung geht dann zum Kondensator, nicht gleich zum Oszillator.

    Die Schalter wären besser gegen GND zu schalten, denn das IC hat interne Pullup Widerstände, keine internen Pull-Down.
    Der Spannungsregler kann eigentlich auch gleich mit auf die Platine - so viel Platz ist da eigentlich noch. Man braucht im Prinzip auch nur einen Regler (z.B. LM317), den man in der Spannung umschalten kann. Hinter den 7805 muss kein so großer Elko.

  5. #5
    Moderator Robotik Einstein Avatar von Kampi
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    Hallo und willkommen hier,

    wie schon gesagt, die Leitungen für die LEDs sehen bischen unschön aus.
    Die Anschlussklemme (würde ich persönlich) an den Rand der Platine machen. Da stört sie weniger.
    Die Widerstände würde ich ein Stückchen weiter vom Controller weg machen (bekommst sonst vielleicht Probleme mit den Pads).
    Auf der Spannungsversorgungsplatine hast du am Festspannungsregler einen schwarzen Fleck auf der Rückseite wo kein Kuper ist. Ich würde solche Stellen vermeiden, weil das unschön aussieht. Wenn du dort die Leiterbahnen etwas dünner machst (0,4 reicht aus) und den Kondensator etwas verschiebst kannst du diese Stelle ausbessern.
    Geändert von Kampi (03.03.2012 um 20:02 Uhr)
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    Gruß
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  6. #6
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    Hallo,

    Die Taktleitung kann man noch etwas kürzen, wenn der Taktgeber weiter unten ist. Das größere Problem beim Taktgeber ist die Lage des Abblockkondensators und Zuführung der Versorgungsspannung. Die Quarzoszillatoren gehören zu den Teilen die mit am meisten Störungen verursachen.
    Der Kondensator sollte da so kurz wie Möglich zwischen GND und VCC des Oszillors liegen. Die Versorgung geht dann zum Kondensator, nicht gleich zum Oszillator.
    ich glaube, es ist doch besser, wenn ich einfach ein Quarz und 2 Kondensatoren oder einen Keramikresonator nehme. Der spart gleich mal eine Menge Platz, ist halt nicht so gut auswechselbar.

    Die Schalter wären besser gegen GND zu schalten, denn das IC hat interne Pullup Widerstände, keine internen Pull-Down.
    ist erledigt.

    Der Spannungsregler kann eigentlich auch gleich mit auf die Platine - so viel Platz ist da eigentlich noch. Man braucht im Prinzip auch nur einen Regler (z.B. LM317), den man in der Spannung umschalten kann. Hinter den 7805 muss kein so großer Elko.
    Ich wollte die Versorgungsplatine nicht nur für das Board nehmen, auch für spätere CPLD/FPGA-Projekte, wofür ich ja 3,3V bräuchte.
    Geändert von Motorburner (03.03.2012 um 21:05 Uhr)
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  7. #7
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    Zitat Zitat von Kampi Beitrag anzeigen
    Hallo und willkommen hier,

    wie schon gesagt, die Leitungen für die LEDs sehen bischen unschön aus.
    Die Anschlussklemme (würde ich persönlich) an den Rand der Platine machen. Da stört sie weniger.
    Die Widerstände würde ich ein Stückchen weiter vom Controller weg machen (bekommst sonst vielleicht Probleme mit den Pads).
    Auf der Spannungsversorgungsplatine hast du am Festspannungsregler einen schwarzen Fleck auf der Rückseite wo kein Kuper ist. Ich würde solche Stellen vermeiden, weil das unschön aussieht. Wenn du dort die Leiterbahnen etwas dünner machst (0,4 reicht aus) und den Kondensator etwas verschiebst kannst du diese Stelle ausbessern.
    Hallo,
    wie gesagt, es sind mir dicke Layer lieber. Top kann ich nicht auf VCC legen, weil ich dann Probleme mit dem Löten hätte..

    Nachtrag: Ich hab mittlerweile mal versucht, einen Keramikresonator direkt an die XTAL-Pins zu bekommen, nur da muss ich zu heftig umlayouten, auch der Entstörkondensator für VCC/GND des Atmega würde zu weit weg kommen. Also muss ich den Resonator wohl an die Hinterseite des ICs machen..
    Geändert von Motorburner (03.03.2012 um 21:05 Uhr)
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  8. #8
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    Hallo,
    so siehts jetzt aus. Ich hab halt oben rechts und rechts noch ein bisschen Platz, wie könnte ich den nutzen?
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken Atmega16 Evaluation Bottom neu.png  
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  9. #9
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    Die Leiterbahnen der LEDs sehen schon besser aus. Trotzdem finde ich persönlich zwischen LED 1 und 2 sowie zwischen 7 und 8 ist etwas wenig Platz zwischen Leiterbahn und Drill.
    Dann hast du den Oszillator durch einen Quarz ausgewechselt. Ok hätte (meiner Meinung nach nicht sein müssen) aber dann musst du für den Quarz noch passende Kondensatoren einplanen (je einer vom Quarzpin nach GND). Die Info wie groß die sein müssen findest du unter "Oscillator" im Datenblatt des Chips.
    Die Leiterbahn die zum Schalter hin führt kannst du eigentlich gerade ziehen. Der Zacken ist da unnötigt (ist nur ein optischer Grund ).
    Den Platz kannst du wegmachen indem du da vielleicht noch was aufs Board packst (Pieper vielleicht oder noch einen Port rausführen).

    Edit: Gerade gesehen.....die Schraubklemme X1 ist sehr nah an dem Bohrloch. Könnte vielleicht Platzprobleme mit dem Gehäuse der Klemme geben. Dreh die einfach um 90° und setzt die an den unteren Rand der Platine. Mit den Anschlüssen nach Vorne natürlich
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    Hallo,
    das ist kein Quarz, das ist ein Keramikresonator, wo die Kondensatoren schon drin sind. Da brauch ich keine mehr. Wenn ich X1 an den unteren Rand setze, habe ich wahrscheinlich Probleme mit den Jumpern, weil es kommen Buchsenleisten mit Flachkabeln ran.. Das mit dem Pieper klingt eigentlich sehr gut. Den kann ich an Pin 20 hängen, habe ich zwar nur noch 3 feste Inputs, aber wird schon reichen.
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