Planung Kabeltester Kontrolle Platinenlayout

[JoeM1978]

Es soll ein Kabeltester werden für
Kabel mit VGA und SubD-Stecker. Die Verdrahtung/Belegung ist dabei allerdings anderst als bei Standardkabel.
Bedingung ist ein "schnelles und sicheres" Testen der Belegung der Steckerpins.

Vorgestellt hab ich mir, das ich "Testmuster" im Programm Hinterlege, die dann per Menü (1-2Taster) ausgewählt werden.
Getestet Wird immer Gleich (1-1,1-2,1-3,1-4,... 2-2,2-3,2-4,... 3-3,3-4,3-5... usw)
Das Ergebniss dann mit dem Testmuster vergleichen und Entsprechend z.b. eine
Rote LED und zusätzlich die fehlerhaften Pins per Display anzeigen.

Hardwareseitig würde ich gerne den Atmega328p, einen MCP23017 und ein I2C-LCD (2x16) verwenden.
Der 26Pol Wannenstecker wird dann mit einem robusten Prüfpult verbunden, auf dem die zu testenden Kabel gesteckt werden.

Aufbauen werde ich es als Prototyp auf Lochraster... späther evtl auf gefräster/geätzter Platine.
Könnte da bitte mal jemand drüberschauen, ob sich nicht irgendwo ein Leichtsinnsfehler eingeschlichen hat?

Den Quarz habe ich mir überlegt wegzulassen. Funktioniert I2C problemlos ohne Quarz ?
Funktionieren MCP23017 und ein i2c-Display problemlos zusammen am Port ?
Ich hoffe es macht bei Strecken von etwa 15-20cm bis zum Display keine Probleme mit den Pullup-Widerständen am Bus.

Bitte nicht verwirren Lassen... der MCP sitzt "verkehrtherum".



Vorab schonmal Danke für eure Tips/Kritik.
Grüsse,... Joe

[BMS]

Hallo,
aus einem Layout lässt sich nur schwer die Funktion überprüfen, dennoch möchte ich Folgendes anmerken:
- der MCP... braucht noch einen Abblockkondensator
- dem ATmega könnte man auf der "linken" Seite bei Pin 7,8 an deiner Stelle einen zweiten Kondensator spendieren.
- oben rechts bei der blauen Brücke könnte es einen Kurzschluss geben, leider lässt sich das auf dem Bild nicht genau erkennen.
- eine Verpolschutzdiode könnte nicht schaden, außer die Polarität der Betriebsspannung stimmt immer...
- R7 und R8 kannst du weiter nach oben schieben und zwei Brücken einsparen
- wie wird der ATmega geflasht? Ich persönlich mache einen ISP-Stecker aufs Board, gerade für Projekte in der Entwicklungs/Testphase, wo oft neu programmiert wird...
Grüße, Bernhard

[PICture]

Hallo!

Dann erlaube ich mir auch einiges anmerken:

- als Muster könnte man ein geprüftes Kabel nehmen. Das ermöglichst ein Programm für alle an paralell verbundene Buchsen (z.B. VGA und SubD) anschließbare Kabel.

- es ist mir noch unklar was mit dem zweitem Ende des Kabels wird. Ohne Anschluß kann man eben kein Durchgang testen.

[JoeM1978]

@PICture
Also das Kabel scheint an einem ende einen VGA-Stecker ... und am Anderen Ende einen Sub-D zu haben.
Kabelbelegung ist deshalb nicht "Standard, weil einige Adern bzw Pins kurzgeschlossen werden. (Mehrere Adern für die Selbe Funktion dadurch mehr Strombelastbarkeit)
Insgesamt werden allerdings nie mehr als 12 Adern verwendet. (bei 2x13 Testpins hab ich also immerhin minnimalen spielraum).

Von dem Wannenstecker der Platine gehts erstmal per Kabelverbindung zu einem "Robusten" Tischpult, wo dann die eigentlichen Testpins montiert sind.
Hört sich erstmal blöde an... allerdings muss man bei geräten für Industrie auch mit Verschleiss rechnen...
dann werden die Stecker bzw das Testpult getauscht... das Gerät bleibt stehen.


@BMS
Die Vorschläge bzw von dir entdeckten Fehler hab ich soweit umgesetzt.
nur ist mir nicht ganz klar Wo ich die Abblockkondensatoren reinfummeln soll.
... und ehrlichgesagt grübel ich noch warum der Atmega einen 2. Kondensator benötigt.

- - - Aktualisiert - - -

Nachtrag...
So habe ich die Kritiken bisher umgesetzt:


D1,C1,C9 und C7 sind dazu gekommen und die
Widerstände sind nach oben gerutscht um die Brücken zu sparen.

[BMS]

Hallo,
C7 ist wichtig, da mit Pin 7 und 8 des ATmega der digitale Teil des Mikrocontrollers versorgt wird und der digitale Teil kurzzeitige Spitzenströme zieht, die zu Spannungseinbrüchen führen.
C1 dagegen ist an AVCC und GND angeschlossen und stabilisiert den analogen Teil des Mikrocontrollers - der analoge Teil hat idR. keine oder nur geringere Stromspitzen. C1 sollte trotzdem verwendet werden.
Generell sollte bei ICs mit mehreren VCC/GND-Anschlüssen auch mehrere Abblockkondensatoren verwendet werden.
Grüße, Bernhard

[JoeM1978]

AHA.

Also erschliesst sich mir nun auch, warum ein und der selbe Chip 2 seperate Pins für die Spannungsversorgung besitzt.
um den "digitalen Teil" vom Lastteil zu trennen.

Allerdings Frag ich mich nun, ... Wenn das Problem ohnehin bekannt ist...
warum die Kollegen von AVR dann nicht gleich Abblockkondensatoren irgendwie gleich mit einbauen. *lach
Ja... schon klar... es ist ein Microchip... und soll kein Kompaktrechner werden.

Ok... soweit zum Off-Topic.

Wie ist das denn nun mit dem Quarz und dem i2c-Bus.

-Soll ich mir den Quarz sparen ?
-Macht der Buss Probleme wenn mcp und ein Display aneinanderhängen und das Display 20cm-Leitung hat ?

[BMS]

Allerdings Frag ich mich nun, [...] warum die Kollegen von AVR dann nicht gleich Abblockkondensatoren irgendwie gleich mit einbauen.

Zur Realisierung von 100nF auf dem Chip wird eine große Fläche benötigt - und Chipfläche kostet viel Geld...

Die Datenübertragung auf I2C kann mit beliebiger Frequenz realisiert werden, quarzgenau muss es nicht sein. Falls nachträglich eine UART/RS232 nachgerüstet wird, wäre ein Quarz erforderlich. Quarz und zugehörige Kondensatoren kosten zusammen vielleicht 30 Cent. Bei deiner Anwendung ist das relativ egal, entscheide selbst Du kannst ja auch den Platz dafür vorsehen und später bleibt immer noch die Möglichkeit, das nachzurüsten ?

Zu I2C:
20cm Busleitung sind noch gut beherrschbar. Bei Problemen kann der Pullup-Widerstand verkleinert werden (max. 3mA dürfen fließen) und die Datenrate (SCL-Takt) reduziert werden.

Grüße, Bernhard

[JoeM1978]

supi...
und macht es einen Unterschied, ob ich die pullup auf die Platine setze...
oder sollte ich die besser an der langen Leitung des Display vorsehen ?

Sollte ja theoretisch egal sein ?

Nachtrag:

So... und noch der Vollständigkeit halber das Layout inclusive den Werten der Bauteile
Zudem hab ich die linke Seite wo die Spannungsversorgung sitzt noch etwas zusammengerückt um
nochmals platz zu sparen.

Einen ISP-Stecker hatte ich mir überlegt. Dann den Gedanken aber wieder verworfen, da es für nachträgliche
Änderungen am Programm kaum Bedarf gibt. Notfals werden die Atmega gesockelt und einfach getauscht.

[BMS]

Wo die Pullups sitzen dürfte ziemlich egal sein. Mit 1kOhm fließen aber bei Low-Pegel schon unerlaubte 5mA, es dürfen bei 100kBit/s höchstens 3mA durch den Pullup fließen (I2C-Spezifikation). Die Pullupwiderstände müssen also mindestens 5V/3mA=1,7kOhm groß sein, nächster Wert in E12 wären 1,8kOhm.
Grüße, Bernhard

[JoeM1978]

Ja. Geb ich dir Recht. Die genauen Spezifikationen kenne ich nicht.
Ich hatte lediglich in Erinnerung, das im Datenblatt/elektr. Spezifikationen SDA und SCL mit 1kOhm belegt sind.
Hier aufm Steckbrett hatte ich am MCP immer 1,5k weil mir das schon vom "Bauchgefühl her" besser schien..

So... dann Muss ich mal noch auf infos vom "AG" warten.
Sollte nix grösseres geändert werden müssen, mach ich demnächst nen Prototyp und fang an das Programm zu machen.

Auf alle Fälle ... vielen Dank für eure Hilfe und Kritiken.