Ensimmäinen oma scema, nouseeko savu?

Ruuvipenkki (Finnish) Aloittelijat
#1

En ole kovin kokenut elektroniikkainsinööri (en insinööri ollenkaan), mutta innokas rakentelija. Nyt olen kuitenkin ottanut ensiaskeleet piirilevysuunnittelun kanssa ja tutustunut Eagleen.

Ensimmäinen suunnitelma on Arduinoon pohjautuva numeronäppäimistö, joka käyttää kaukosäätimen kahta nappia reed releillä. Eli jos näpyttää oikean koodin, niin releitä voi kytkeä.

Kysymys kuuluukin, jos nyt teen piirilevyn tämän suunniteman pohjalta, niin karkaako toimintasavut? Tai onko jotain muuta pielessä mitä kannattaisi muuttaa?
keypad.pdf (207 KB)

#2

Laita nyt ainakin suojadiodit releen käämin rinnalle, estosuuntaan eli anodi maihin päin.

Käyttöjännitteen suodatusta ei kannata pitää optionaalisena, vaan sitä pitää olla. Vaikkapa 100uF elko ja vielä ihan piirin kylkeen 100nF polko tai keraaminen. Säästyt monelta mystiseltä ongelmalta kun käyttis ei notkahtele.

Yritä vielä miettiä saisitko levyn tehtyä yksipuoleiseksi (helpompi valmistaa itse) laita yläpuolelle eli läpiladottavien komponenttien puolelle vain suoria vetoja = hyppylangat ja täytä kaikki alapuolen tyhjät alueet maatasolla (tukeva maataso vähentää häiriöherkkyyttä).
Laita kupariin tekstiä niin tulee levy tehtyä kerralla oikeinpäin eikä peilikuvana.

#3

Ei nouse savu mutta muutamia vinkkejä edellisten lisäksi.

  • Laita suojadiodi myös kaiuttimen rinnalle, diodin estosuunta maasta plussaan päin. Jos haluat kaiuttimesta kovempaa ääntä, laita sen ohjaus transistorin kautta.

  • VIN nastaan 100 nF kondensaattori, kerko mielellään.

  • RESET-pinniin 4k7 … 47k ylösvetovastus.

+5V ja +3.3 pinnit jos ovat käyttösähköpinnejä niin niille myös 100 nF kerkot.

Ledien käyttötarkoitusta et kertonut, käytätkö jotain näppiskän taustavaloa tossa? Kytkentä siltä osin ok. Nihilistimpi kaveri laittaisi vain yhden virranrajoitusvastuksen nuille kaikille ledeille, mutta ei välttämättä parhain ratkaisu se. Q1 virrankestoon kannattaa kiinnittää huomiota (Collector current Ic).

Itse laittaisin vielä tyhjistä nastoista vedot vaikka piikkirimalle tai jonnekkin, niin voit käyttää levyä muihinkin hommiin/laajentaa tarvittaessa.

Tuommonen simppeli levy on hyvä lähtökohta :slight_smile: Jatka samaan malliin vaan :slight_smile:

EDIT: NIin mitenkäs meinaat ohjelmoida tuota vekotinta, kannattaa ottaa softan lataus myös huomioon.

#4

Kiitoksia vinkeistä.

Lisäsin diodit releille ja kaiuttimelle, toivottavasti meni oikein… Onko sillä hirveästi väliä millaisen diodin laittaa? Tutkin Partcon luetteloa ja valkkasin diodeiksi lähinnä arvalla ja koteloinnin perusteella tällaiset: 1N4448.

Mites tuo käyttöjännitteen suodatus, alunperin ajattelin, että siinä olisi joku sopiva elko, mutta pitäisikö se olla kerko, vai molemmat (ja mikä näiden käytännön ero on, muu kun kapasitanssi)? Sijainniltaan sille on varattu paikka heti VIN-pinnin vieressä. Virtalähde tulee olemaan varmaan jokin vanha puhelimen 5v laturi.

Mihin tuo reset-pinni tarvitsee ylösvetovastuksen? Sehän on kytketty rinnakkain Arduinolla jo olevan kytkimen kanssa.

Ledit on tosiaan näppäimistön valaisua varten ja niillä on jokaisella oma etuvastuksensa kun valkoisten ledian kynnysjännite on 3,3v ja koko härvelin käyttöjännite on 5v. Poikkeuksena on kahdelle näppäimelle omat eriväriset ledit.

Levy on kaksipuolinen, mutta päällipuolella ei ole juuri muuta kuin näppäimistön valaistus. Olen aikaisemmin tehnyt joitan kaksipuoleisia levyjä laser/valokuvapaperi/silitysrauta -tekniikalla, niin että kun toisella puolella on kuva, niin porataan kiinnitysreiät ja kohdistetaan toinen puoli niiden avulla. Lisään tuon maatason sitten kun muuten osat alkaa olla sijoiteltu.

Juotan levylle Arduino nanon sellaisenaan kiinni. Käsittääkseni tällä kytkennällä ohjelmoinnin kanssa ei tulisi ongelmia kun TX ja RX pinnit ovat vapaana.
keypad2.pdf (289 KB)

#5

Diodin tyypillä ei sen suurempaa väliä ole, kunhan se kestää kytkennässä liikkuvat jännitteet ja virrat. Uskoisin, että valitsemasi tyyppi sopii tarkoitukseen.

Yleensä on hyvä laittaa käytännössä levylle kuin levylle, noin 100µF elko ja 100nF kerko tai polko. Elkon tehtävänä on varastoida ja luovuttaa virtaa, sekä tasata mahdollisia käyttöjännitteen heilahteluja. Pienemmän konkan, joka (niin kuin PaRa ja sanoikin) kannattaa sijoittaa mahdollisimman lähelle arduinon virransyöttöpinnejä, tehtävänä on poistaa käyttöjännitteestä korkeataajuisempia häiriöitä, ja luovuttaa tarvittaessa nopeasti virtaa.

Ylösvetovastus tarvitaan pitämään pinni tietyssä potentiaalissa, kun kytkin on avoinna. Ilman sitä nastan potentiaali heittelehtii holtittomasti jännitteestä toiseen, joka voi aiheuttaa varsinkin reset - pinnin kyseessä ollessa kytkennän mystistä käyttäytymistä. Nastaa ei voi myöskään kytkeä suoraan käyttöjännitteeseen, koska siinä tapauksessa kytkintä painettaessa syntyisi suora oikosulku käyttöjännitteen ja maan välille.

#6

Miksi näin?

#7

Suojaa ajavaa IO pinniä tai trankkua. Kaiutin on periaatteessa pelkkä kela. Jos kanttiaaltoa tehdään, niin voi piikkijännitteet karata pilviin virran katkaisuhetkellä ja hajoittaa trankun tai IO:n

#8

Eikös diodi pitäisi olla juurikin toisin päin? Nythän tuo leikkaa kaiuttimen yli vaikuttavan jännitteen diodin kynnysjännitteeseen.
Onko kyse tosiaan kaiuttimesta eikä suinkaan piezo-summerista?

#9

(+)anodi-----|>|-----katodi(-)

Kytketään maasta plussaan päin:

gnd ----|>|----[220R]----D3

Ja diodin rinnalla siis tuo kaiutin.

Kaiuttimesta mahdollisesti generoituva suuri jännitepiikki purkautuu mikrokontrollerin clamppidiodin kautta käyttöjännitteeseen ja virtaa rajoittaa 220R vastus -> ei pitäs olla ongelmaa. Voi toki, jos epäilyttää, niin laittaa vielä kaiuttimen plussasta diodi (schottcky) käyttöjännitteeseen päin, jolloin purkausta ei mene mikro-ohjaimen kautta ja lisää näin luotettavuutta.

#10

Tiedän kyllä miksi diodi kytketään estosuuntaan kaiuttimen rinnalle, mutta ymmärsin kuvauksesi päinvastaiseksi kuten ilmeisesti oli ketjun aloittajakin ymmärtänyt kun oli väärin päin sen kytkenyt :slight_smile:.

#11

Ilmeisesti minulla on sitten petrattavaa ymmärrettävyydessä :wink: :smiley: Asia on kuitenkin nyt varmaan alkup. kysymyksen esittäjälle selvä.

Sanatarkasti kun ajattelee niin ehkä tuo käyttämäni ilmaisu onkin ihan perseestä tai sitten olin tuon kirjoitushetkellä ajatellut jotenkin väärinpäin… Eniveis, eteenpäin :slight_smile: