Mässeführung in Eagle

**gizmo82** · 25.03.2012, 20:21

Hallo Leute,

Ich möchte mit einem Mikrocontroller ein DC Motor so wie ein Servo Motor ansteuern gespeißt wir das ganze von einer 12V Batterie.
Dazu habe ich mir überlegt den DC Motor, Servo und den Mikrocontroller jeweils in einem Eigenen Stromkreis zu betreiben, damit der Mikrocontroller nicht gestört wird.
Ich möchte ein Mikrocontrollerboard entwerfen, und eine weitere Platine für die Spannungsversorgung. Auf die Spannungsversorgungsplatine gehe ich mit 12V von der Batterie drauf,
Dahinter sitzten 2 Step Down Converter (LM 2596) um die 12V auf 5V runter zu brechen ein mal für den Mikrocontroller (1. Stromkreis) und der andere LM2596 als versorgungsspannung für den Servo (2. Stromkreis). Für den DC Motor (3. Stromkreis) ist kein Step Down Converter vorgesehen,in diesem Fall werden die Eingangsklemmen 1:1 auf die entsprechenden Ausgangsklemmen durch verbunden.

Nun meine Frage ich möchte das die Grounds von einander getrennt sind, Das ich einen AGND für den Leistungsteil so wie einen DGND für das Mikrocontrollerboard habe.
Ich habe mit einem Schaltplan in Eagle angefangen (Siehe Anhang) mir ist aber nicht klar wie ich das mit den Grounds in Eagle machen Soll auf der Eingangsseite des LM2596 habe ich den AGND als Bezugspotential ist klar.
Wo fängt jetzt mein DGND an ? Etwa schon direkt am Ausgang des LM2596 ?
Wie mache ich Eagle klar, das ich 3 unterschiedliche Grounds haben möchte oder besser gesagt 3 unterschiedliche Stromkreise ?

Danke für eure Hilfe

Gruß Gizmo

**Kampi** · 25.03.2012, 20:47

Hallo,

dein DGND ist der Ground von der Spannungsversorgung des µC. Der AGND ist der Ground der Spannungsquelle deiner Motoren. Im Eagle hast du auch zwei Symbole, 1x für AGND und 1x für DGND. Diese solltest du verwenden anstelle eines gemeinsamen GND Symbols.

**gizmo82** · 25.03.2012, 21:01

Hi Daniel,

Erst mal danke für Deine Antwort.
Muss ich dann in meinem Schaltbild auf der Ausgangsseite des LM2596 D1, C1 so wie den Anschluss X4-2 mit einem DGND Symbol verbinden anstatt mit AGND ?

Gruß Gizmo

**Kampi** · 25.03.2012, 21:05

Hi,

wie das bei einem LM2596 ist weiß ich nicht so genau, aber ich denke du solltest wenn dann alle Pins der Spannungsversorgung auf den selben GND legen. Ich weiß nicht ob es richtig funktioniert wenn du den GND Pin auf AGND legst und den Rest auf DGND, weil du ja zwei getrennte Masseflächen hast.
Aber du hast ja eh zwei Schaltregler. Den einen legst du auf AGND und den anderen auf DGND.

Edit: Wieso willst du dir überhaupt den Stress mit zwei Masseflächen machen, wenn du eh nur eine Spannungsquelle benutzt?
Die "Störungen" von der Batteriespannung hast du dann ja auch in beiden Stromkreisen. Das würde nur Sinn machen wenn du auch zwei galvanisch voneinander getrennte Spannungsquellen hast. Und wenn du nur eine Spannungsquelle hast, musst du AGND und DGND eh miteinander verbinden, weil die müssen ja mit dem GND der Batterie verbunden werden. Somit hast du dann im Endeffekt wieder nur eine Massefläche

**gizmo82** · 25.03.2012, 21:18

Ich habe hier im Forum schon des öfteren gelesen, dass es garantiert zu Problemen kommt,
wenn man einen Mikrocobtroller und einen Motor in einem Stromkreis betreibt. Des wegen
hab ich mir überlegt das Problem so zu lösen. Aber das ist wohl nicht die Lösung des Problems.
Danke für Deinen Hinweis ich bin echt für jede Hilfe dankbar. Bin blutiger Anfänger was Schaltungsentwicklung angeht.
Wie würdest Du das Problem lösen ?
Hast Du einen Schaltungsvorschlag ?

Gruß Gizmo

**Kampi** · 25.03.2012, 21:28

Du nimmst zwei getrennte Batterien. Eine für den Motor und eine für die Steuerelektronik.
Der Vorteil ist, dass die Batterie für die Elektronik ruhig bischen schwächer sein kann, weil da ja nicht soviel Strom benötigt wird. Für die Motoren nimmst du dann eine starke Batterie.
Und dann ist der Rest ganz simpel. Du baust deine Schaltung mit zwei galvanisch voneinander getrennten Stromkreisen auf. Das heißt du nimmst einen Regler der aus den 12V der Batterie 5V für die Elektronik macht. Dafür verwendest du z.B. DGND. Mit der zweiten Batterie versorgst du den Motor und nennst den GND dann AGND. Die Ansteuerung kannst du dann (wenn du es komplett galvanisch getrennt voneinander machen willst) über Optokoppler machen, sprich du schließt die LED der Kopler an den Controller an und der Fototransistor der Kopler werden an einen Transistor angeschlossen der die Motoren steuert (je nachdem was die Motoren für eine Leistung haben kannst du es eventuell auch direkt mit den Transistoren der Optos machen). Mit dieser Methode hast du eine komplette galvanische Trennung beider Stromkreise (du darfst dann natürlich nicht die GNDs der beiden Batterien verbinden

).
Wenn du sagst du willst keine galvanische Trennung kannst du es mit einem Motortreiber lösen. Dort legst du als Motorspannung die Batterie an und an die Steuerpins kommt der Mikrocontroller. Damit hast du, wie schon gesagt, keine galvanische Trennung aber der Motor wird durch eine andere Batterie versorgt als die Steuerelektronik. Die GNDs kannst du in diesem Fall zusammen legen und auch die GNDs der Batterien kannst du verbinden. Diese Methode wird auf den meisten Bots verwendet, weil du einfach nur die Störungen die im Motorstromkreis entstehen von der Steuerelektronik weghalten willst und das geht so am einfachsten. Eine galvanische Trennung ist da nicht wirklich notwendig

Sowas macht man normalerweise nur wenn man eine empfindliche Schaltung hat und diese vor einer eventuellen Fehlfunktion einer angeschlossenen Schaltung schützen will (teure Programmiergeräte haben z.B. galvanisch voneinander getrennte Ausgänge damit ein Fehler auf einer Mikrocontrollerplatine keinen Schaden im PC oder im Programmer anrichtet).
Mit einer Batterie alleine wirst du es nicht schaffen die GNDs voneinander zu trennen, weil du halt die beiden GNDs und Vccs an der Batterie wieder zusammen führen musst.

**gizmo82** · 25.03.2012, 21:54

Die Sache ist die, bei dem Projekt handelt es sich um ein autarkes Boot.
Der Motor so wie der Servo wurden einem RC Boot entnommen, in diesem RC Boot ist nur eine Batterie.
Ich wollte von vorn herein einen Motortreiber verwenden und diesen über PWM ansteuern.
Über eine separate Spannungsversorgung für den Mikrocontroller habe ich auch schon nachgedacht.
Aber ich würde wie gesagt gerne alles von einer Spannungsquelle speisen.
Wie würdest Du das machen ?

Gruß Gizmo