Schaltplan Prüfung/Kritik LPC1769 + IMU + Bluetooth

[Ersi (cell85)]

Hi,

ich würde euch mal bitten über mein Schaltplan drüber zu schauen.
Es handelt sich hierbei um einen LPC1769 von NXP welcher LPCXPresso/mbed
kompatibel sein soll.

Mit SWD und JTAG, USB, I2C, UART

Versorgt wird das kleine Board entweder per Batterie oder USB_Bus.

Des weiteren ist noch eine IMU auf dem Board
(Accelerometr+Gyro+Magnetometer von ST).

Ich denke mit dem Teil könnte man viel Spaß haben.

Ich mach noch ein Aufstecker drauf mit GPS falls es jemand für seinen
Quattrokopter benutzen mag.

Würde mich freuen wenn jemand doch noch einen Fehler findet, nicht das
ich einen Pullup oder down etc. vergessen hab :(.


Datenblätter:

LPC1769
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/LPC1769_68...

Bluetooth
http://seeedstudio.com/wiki/index.php?title=Serial...

Accel+Mag STM LSM303DLHC
http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES...

Gyro STM L3GD20
http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES...

Barometer Meas 5611
http://www.meas-spec.com/downloads/MS5611-01BA03.pdf


Ich mach das gleiche auch noch mal mit einem STM32F4 aber später (wenn
die firmware fertig ist mit dem prototyp).
Ich habe nämlich die für den Prototyp ein LPCXpresso 1769 benutzt und
die Firmware ist schon geschrieben.

Viele Grüße
Sven

//am PCB arbeite ja noch wie man sieht :)

[JojoS (Gast)]

Den 32kHz für die RTC würde ich noch einbauen, und für VBatt dann eine 
Lithium Zelle. Wenn man analoge Eingänge nutzen möchte sollte an Vref 
noch eine Ref. Quelle dran, oder Jumper an 3,3V.

[Ersi (cell85)]

RTC PLL ist jetzt drin.
VBatt hat eine zusätzliche Schutzdiode drin, also ein LiPo geht da auf 
jedenfall an die Jumper :)

VREF geht über die Spule und wird über die Kondensatoren gesäubert.

Hab noch 10nF Kondensatoren hinzugeschaltet zu den VDD's wie es beim 
LPCXpresso gemacht wurde.

Alle Spannungseingänge habe VBAT, VBUS, VIN haben jetzt eine Diode.

[Helmut L. (helmi1)]

Deine beiden Taster gehen ohne Schutzwiderstand nach einiger Zeit 
kaputt.
Fuer CAN und RS232 fehlen die Treiber ICs.

[Ersi (cell85)]

ja, CAN und RS232 benötigen die Treiber, die möchte ich aber aus 
Platzmangel nicht drauf machen. Ich glaub es ist praktischer den MAX232 
und den TJA1040 (CAN, brauch ja dann noch 5V) seperat zu machen oder was 
meint ihr?

Die Taster haben einen 100K Vorwiderstand oder meinst du was anderes?

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> Die Taster haben einen 100K Vorwiderstand oder meinst du was anderes?

Du schliest mit dem Taster den Kondensator kurz ...

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> ja, CAN und RS232 benötigen die Treiber, die möchte ich aber aus
> Platzmangel nicht drauf machen.

Auf deiner Platine ist noch fuer einen 18 Loch Golfplatz platz.

[Ersi (cell85)]

Helmut Lenzen schrieb:
> Sven S. schrieb:
>> Die Taster haben einen 100K Vorwiderstand oder meinst du was anderes?
>
> Du schliest mit dem Taster den Kondensator kurz ...

http://www.keil.com/mcbstm32/mcbstm32-schematics.pdf

Seite 1 unten recht die Taster ... ich habs doch genauso gemacht.

Das eine ist der Reset Taster und der andere ein GPIO Taster, wo ich den 
Kondensator entfernt habe.

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> Das eine ist der Reset Taster und der andere ein GPIO Taster, wo ich den
> Kondensator entfernt habe.

Und jedesmal blitzt es im Taster. Mach einen Widerstand noch in Reihe 
zum Taster und gut ist (rund 100 Ohm .. 1K)

[Ersi (cell85)]

bittesehr :)

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> bittesehr :)

Oh, ist jetzt auch schon ein Taster nach mir benannt nach der Lenzschen 
Regel :=)

[Ersi (cell85)]

So die Bauteilanordnung auf dem PCB  einmal mit und ohne unrouted layer.

Was meint ihr ?  Ich möchte/muss es 4 Lagig machen.

[Frank K. (fchk)]

Sven S. schrieb:
> ja, CAN und RS232 benötigen die Treiber, die möchte ich aber aus
> Platzmangel nicht drauf machen. Ich glaub es ist praktischer den MAX232
> und den TJA1040 (CAN, brauch ja dann noch 5V) seperat zu machen oder was
> meint ihr?

Nimm besser einen MAX13054 und einen MAX3221(1 TXRX)/MAX3223(2 TXRX), 
dann funktionierts besser. Die gibts auch als SSOP, und sie haben 
Stromsparmodi.

fchk

[Frank K. (fchk)]

Das Bluetooth-Modul würde ich so weit rausschieben, dass die PCB-Antenne 
übersteht. Dann funktioniert sie besser.

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> Was meint ihr ?  Ich möchte/muss es 4 Lagig machen.

4 Lagen finde ich jetzt ein bisschen uebertrieben. Das geht auch 2 lagig 
ganz gut.

Aber wenn du moechtest ...

[Michael .. (bigneal)]

Ich pesönlich würde eingiges mehr an Ground-Anschlüsse auf die Stecker 
ziehen.

[Ersi (cell85)]

Helmut Lenzen schrieb:
> Sven S. schrieb:
>> Was meint ihr ?  Ich möchte/muss es 4 Lagig machen.
>
> 4 Lagen finde ich jetzt ein bisschen uebertrieben. Das geht auch 2 lagig
> ganz gut.
>
> Aber wenn du moechtest ...

haha ehrlich ??? also ich schaff das nich zweilagig.

-Ich schneide ein stück der platine für die BT antenne aus.

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> haha ehrlich ??? also ich schaff das nich zweilagig.

Da ist doch kaum was an Bauteilen drauf.

[Ersi (cell85)]

Frank K. schrieb:
> Sven S. schrieb:
>> ja, CAN und RS232 benötigen die Treiber, die möchte ich aber aus
>> Platzmangel nicht drauf machen. Ich glaub es ist praktischer den MAX232
>> und den TJA1040 (CAN, brauch ja dann noch 5V) seperat zu machen oder was
>> meint ihr?
>
> Nimm besser einen MAX13054 und einen MAX3221(1 TXRX)/MAX3223(2 TXRX),
> dann funktionierts besser. Die gibts auch als SSOP, und sie haben
> Stromsparmodi.
>
> fchk

Hast du die in deiner eagle lib ? ich hau sie dann gleich drauf.
Beim MAX3221 ... was soll den das C3 mit dem Kruzifix bedeuten? 
Totlegen? nichts anschließen oder entweder VCC/GND

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> was soll den das C3 mit dem Kruzifix bedeuten?
> Totlegen? nichts anschließen oder entweder VCC/GND

Du kannst den einen Anschluss an VCC oder GND anbschliessen wie es 
besser passt vom Layout her.

[Ersi (cell85)]

Helmut Lenzen schrieb:
> Sven S. schrieb:
>> was soll den das C3 mit dem Kruzifix bedeuten?
>> Totlegen? nichts anschließen oder entweder VCC/GND
>
> Du kannst den einen Anschluss an VCC oder GND anbschliessen wie es
> besser passt vom Layout her.

Ja ich hab die sogar schon in der Eagle Bib... ich nehme den MAX3221EUE, 
der hat ein kleines Package

[Ersi (cell85)]

So hab jetzt den MAX13054 erzeugt ... Für alle anderen lad ich mal die 
Bib hoch. Muss ja nicht jeder das Rad neu erfinden ;)

VCC2 ist ja der Logic Pin im Datenblatt. Kann ich jetzt VCC und VCC2 an 
3,3V anschließen?

[Ersi (cell85)]

CAN ist done!

An TXD geht das CANTX2 (PIN80)
An RXD geht das CANRX2 (PIN81)

ist das korrekt?

Also nicht wie bei UART RX -> TX

[Helmut L. (helmi1)]

Bist du dir mit MAX1305 sicher? Bei mir sagt Google das waere ein 12 Bit 
ADC?

Die Widerstaende von 60 Ohm wuerde ich schaltbar machen.
Die kommen nur am 1. und letzten Teilnehmer des Busses.

[Ersi (cell85)]

verschrieben :) MAX13054

[Ersi (cell85)]

so Helmut, nun mit Switch um die Widerstände wegzuschalten. Ich hoffe es 
war so gemeint ... oder ?

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> Ich hoffe es
> war so gemeint ... oder ?

Genau so ist es gemeint.

[Ersi (cell85)]

Hat jemand sonst noch wünsche?
Ansonsten würde ich mich jetzt an das routen machen grrml

[erhardd (Gast)]

...schieb den LD nach links

[Ersi (cell85)]

so habs bissl umgestaltet.
Es gibt dann ein mini schield der über den prozessor kommt wo das GPS 
drauf ist ... ein von mir entwickeltes low-cost dGPS System :D

[Jojo S. (Gast)]

Die LC Siebung für VDDA ist gut, aber VRef ist immer noch fix an 3V3. 
Eine Messung über den ADC ist damit von der Versorgungspg. abhängig, der 
LPC hat leider keine interne Referenz. Eine kleine 3-Bein Req.Quelle 
wäre qut, Analog Eingänge sind ja Alternativ über UART3 oder UART1 
nutzbar. Wenn keine analogen Eingänge genutzt werden kann man die Ref. 
ja per Lötbrücke an 3V3 legen.
Und die einsamen Pins 8/9 könnten doch auch auf einen Pinheader?
Willst du dann eine Bestellung für das Board anbieten?

[Ersi (cell85)]

Jojo S. schrieb:
> Die LC Siebung für VDDA ist gut, aber VRef ist immer noch fix an 3V3.
> Eine Messung über den ADC ist damit von der Versorgungspg. abhängig, der
> LPC hat leider keine interne Referenz. Eine kleine 3-Bein Req.Quelle
> wäre qut,

Hi, hast du vielleicht eine Beispielschaltung damit ich das einbauen 
kann?

>Analog Eingänge sind ja Alternativ über UART3 oder UART1
> nutzbar. Wenn keine analogen Eingänge genutzt werden kann man die Ref.
> ja per Lötbrücke an 3V3 legen.
> Und die einsamen Pins 8/9 könnten doch auch auf einen Pinheader?

Genau hab ich mir auch so gedacht. Ich kann ja noch 2 mehr inkl. 8/9 an 
den Header führen.

> Willst du dann eine Bestellung für das Board anbieten?

Daran hab ich garnicht gedacht aber klar ich kann nach dem Test eines 
Examplars und Korrektur, eine Sammelbestellung machen.

Vielleicht bekomm ich das PCB noch kompakter hin?!

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> Hi, hast du vielleicht eine Beispielschaltung damit ich das einbauen
> kann?

Nimm einen LM385-2.5. Noch einen Vorwiderstand und ein Kondensator dazu 
sollte reichen.

[Ersi (cell85)]

Helmut Lenzen schrieb:
> Sven S. schrieb:
>> Hi, hast du vielleicht eine Beispielschaltung damit ich das einbauen
>> kann?
>
> Nimm einen LM385-2.5. Noch einen Vorwiderstand und ein Kondensator dazu
> sollte reichen.

die gibt dan 2,5V referenz. sollten es nicht lieber 3.3 sein ?

[Ersi (cell85)]

Ist das so ok ? Ich hab VDDA von VREFP abgeklemmt und den LM685 mit 
einem 3,3K Vorwiderstand benutzt.

Ich weiß allerdings nicht ob das in Ordnung ist mit den 3,3k und ich 
weiß auch nicht wo der Kondensator hin soll..
Ich hab auch mal einen Pin für die VREF gemacht.

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> Ich weiß allerdings nicht ob das in Ordnung ist mit den 3,3k und ich
> weiß auch nicht wo der Kondensator hin soll..

Parallel zum LM385.

> Ich hab auch mal einen Pin für die VREF gemacht.

Kann man machen wenn man die noch woanders braucht.

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> die gibt dan 2,5V referenz. sollten es nicht lieber 3.3 sein ?

Noe, 2.5V reichen dicke aus.

[Ersi (cell85)]

Helmut Lenzen schrieb:
> Sven S. schrieb:
>> Ich weiß allerdings nicht ob das in Ordnung ist mit den 3,3k und ich
>> weiß auch nicht wo der Kondensator hin soll..
>
> Parallel zum LM385.
>
>> Ich hab auch mal einen Pin für die VREF gemacht.
>
> Kann man machen wenn man die noch woanders braucht.

reichen 100nF oder lieber 10nF?

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> reichen 100nF oder lieber 10nF?

100nF reichen. Die sind zu unterdruecken von Spitzen die der ADC beim 
wandeln hervorrufen kann.

Im ueberigen ist der ja schnell ausgetauscht.

[Ersi (cell85)]

Helmut Lenzen schrieb:
> Sven S. schrieb:
>> reichen 100nF oder lieber 10nF?
>
> 100nF reichen. Die sind zu unterdruecken von Spitzen die der ADC beim
> wandeln hervorrufen kann.
>
> Im ueberigen ist der ja schnell ausgetauscht.

genau!

hier nun die aktuelle version ... ich gehe ans routen!

[Helmut L. (helmi1)]

An deinem IC3 (LD1117) wuerde ich den Ausgangs C auf 10uF hochsetzen. 
Steht so im Datenblatt. Und an seinem Eingang noch ein C von 100nF.

[Ersi (cell85)]

Helmut Lenzen schrieb:
> An deinem IC3 (LD1117) wuerde ich den Ausgangs C auf 10uF hochsetzen.
> Steht so im Datenblatt. Und an seinem Eingang noch ein C von 100nF.

ist gemacht!

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> ist gemacht!

Fein. Und nu aber los mit routen. Morgen frueh will ich das Ergebnis 
sehen :=)

[Ersi (cell85)]

Hallo,
sooo weit bin ich nocht nicht aber ich musste alle pin's so optimieren 
das die sich nich zuuu oft kreuzen.

Also wie du das mit 2 Lagen schaffen wolltest Helmut. Du musst echt ein 
Pro sein.

Das ist vielleicht meine 4te Leiterplatte und die erste mit 4 Lagen und 
so vielem Zeugs.

Davor hab ich nur LED's spielerein gemacht oder Breaktoutboards.

Gruß
Sven

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> sooo weit bin ich nocht nicht aber ich musste alle pin's so optimieren
> das die sich nich zuuu oft kreuzen.
>

Man macht zuerst das Hühnerfutter an die passenden ICs. Dann verbindet 
man diese Teile untereinander.

> Also wie du das mit 2 Lagen schaffen wolltest Helmut. Du musst echt ein
> Pro sein.

Ok. Ich mach sowas schon über 35 Jahre. Aber du hast doch schon ein 
Teil. Die andere Seite hast du doch noch frei. Auch schauen mir einige 
Leiterbahnen unten links etwas dick.

[Ersi (cell85)]

Ja die unten links 0.012inch (0.3mm)  und die rechts sind 0.008inch 
(0.2mm) dick. Oder soll ich lieber nur die Spannungsversorgungen mit 
0.012 machen und alle anderen Signalleitungen mit 0.012.

Ich mach glaub ich gleich mal ein komplettes ripup und fang mit dem 
"Hühnerfuter" an ... hast recht!

Übung macht den Meister!

[Ersi (cell85)]

Hier nochmal ein kleines update der schematic...
Hab das USB ein bissl vereinfacht und paar optische kleinigkeiten. SPI 
ist jetzt auch dabei + MicroSD Card Reader

[Ersi (cell85)]

Für alle die das vielleicht verfolgen .. hab noch ein paar fehler 
gefunden

1. ISP Pin P2.10 ist jetzt über einen Switch auf einem pull-up
2. Hab den mini SWD stecker rausgeschmissen und die LPC-Link anordnung 
korrigert. Jetzt kann der LPC-Link direkt dran gesteckt werden oder über 
die selben Pins auch ein sonstiger Debugger.

3. USB-UP-LED ist jetzt dran falls man eine USB Anwendung macht ist das 
eigentlich ganz praktisch.

4. NRESET Widerstand auf 12K erhöht.

5. am P2.9 (USB_CONNECT) den 50 Ohm Widerstand rausgeworfen, da nicht 
nötig wenn der Transistor da ist.

6. 100K an den 32khz OSC an XTAL2 (haben die bei LPCXpresso jetzt auch 
gemacht, ist vielleicht dadurch stabiler? schaden kanns nicht bzw. ist 
ja schnell abgelötet^^)


so keep going!

[Ersi (cell85)]

Hier die FINAL-Edition

- Nochmal mit verbessertem USB EMV und ESD
- Unnötige Pins für SWD weggelassen

Vielleicht findet ja jemand noch was :D

(ein fehler hat sich eingeschlichen ... der 220k Widerstand am usb ist 
jetzt ein 4,7nF Cap)

[Ersi (cell85)]

Hi,

da bin ich wieder... hab das PCB soweit wie moeglich geroutet aber ich 
bin an meine Grenzen gekommen. Hat jemand vielleicht Tipps wie ich aus 
dem Schlamasel rauskommen kann?

VG
Sven

[Helmut L. (helmi1)]

Erstmal alle Layer abschalten ausser Rot und Blau.
Dann kann man schon mal sehen wo noch was frei ist. Und da sehe ich noch 
eine Menge Platz.

[Ersi (cell85)]

Version2 vollstaendig geroutet ... aber in der Mitte ist ein Geflecht.

Menno ich will kein Teppich knuepfen sondern eine gutes PCB ....

[Helmut L. (helmi1)]

Sven S. schrieb:
> Version2 vollstaendig geroutet ... aber in der Mitte ist ein Geflecht.

Meinst du unter dem uC ? Das ist nicht schlimm.

[erhardd (Gast)]

...und jetzt oben und unten ein Polygon als Umriss, mit GND benennen und 
ratsnets;

[Helmut L. (helmi1)]

erhardd schrieb:
> ...und jetzt oben und unten ein Polygon als Umriss, mit GND benennen und
> ratsnets;

Er hat doch 4 Lagen ..

[erhardd (Gast)]

...bei "Bearbeiten" --> Design Regeln --> Clearance für different 
Signals besser das Maximum 24mil, wählen (bei Handfertigung);

[erhardd (Gast)]

...entschuldige, hab ich übersehen, -dachte 2-lagig reicht...

[Helmut L. (helmi1)]

erhardd schrieb:
> ...entschuldige, hab ich übersehen, -dachte 2-lagig reicht...

Wuerde es auch normalerweise. Aber Sven hat noch nicht soviel Erfahrung.

[erhardd (Gast)]

...und meinen Respekt !

-ich habe nochnie industriell fertigen lassen, alles noch "per Hand" und 
Hohlnieten(Bungards);

[Ersi (cell85)]

Es überrascht mich das ihr meint es in 2 Lagen zu können :D Ich hatte 
mit 4 schon viel Probleme.

:D Erhardd magst du nich mal meine Eagle-File haben und es in 2 Lagen 
versuchen?

Das Problem ist das Bluetoothmodul da rechts oben, das nimmt viel Platz 
ein.

Ich glaub mein Problem ist auch, das ich mich nich so an die 
Vorzugsrichtung halte.

[erhardd (Gast)]

...abgesehen von der fehlenden Zeit, -wenn ich das 2-lagig routen würde, 
stellt dir wohl keiner mehr die her...

[Ersi (cell85)]

ja ;) ich weiß doch ...

ich muss einfach die übung bekommen wie man effizient die leitungen 
verbindet.

[erhardd (Gast)]

...auch eine Drahtbrücke ist ein Bauelement :)

[erhardd (Gast)]

...oder 0 Ohm SMD-Widerstände an taktisch-günstigen 
Stellen(Leitungskreuzungen);

[Ersi (cell85)]

das musst du mir jetzt näher erklären!

[Ersi (cell85)]

Sop, hab jetzt bissl aufgeräumt :) ich denk jetzt gehe ich mal allen DRC 
warnungen nach.
Bei PCB-Pool würden 3Stk. 130€ kosten (unbestückt). (Bestückt 180€).
Bei 20 Stück ist es dann nochmal eine ganze Nase günsttiger.

Ich werde jetzt mal ein Prototyp machen und nach dem Test+Korrekturen, 
kann ich gerne welche für euch machen oder ich geb euch die 
Gerber-Dateien und ihr machts selbst.

[erhardd (Gast)]

Sven S. schrieb:
> das musst du mir jetzt näher erklären!

...das bezog sich auf 2-lagiges Routen, zwecks Kostensenkung;
War nur ein Gedankenspiel. Aber, nehmen wir mal an, alle deine GND-Layer 
Vias wären auf einer Massefläche(oben und unten, durchkontaktiert).
Ferner, -deine 3V3 auf einer (etwas dickeren) Sammelleitung-
nahe herangeführt an die (Abblock-)C's eben durch 0R-Widerstände, um die 
unvermeidlichen Kreuzungen zu umgehen,
- das würde die Kosten der Herstellung senken, da eben 2-lagig...

[schrammler (Gast)]

Viell. auch nicht unbedingt bei PCB-Pool fertigen lassen wenn es auf den 
Preis ankommt.

[erhardd (Gast)]

...unter der USB_UP_LED hast du's schon gemacht(0R-Kreuzung)...

[Ersi (cell85)]

Vielen Dank an Helmut ! Er hat ein 2 Lagen Layout draus gemacht jetzt 
ist das Layout 40€ günstiger! ! !
Hier mal die Berechnung für 12 Stück (da auf eine Fläche 3 Stück passen 
4*3)

12 Bestückung = 900€
12 Boards inkl Bauteile = 410€

1310€ / 12 = 109,8€ für das fertige Board => ich glaub das geht aber 
noch günstiger

[Helmut L. (helmi1)]

Preise bei Eurocircuits (mein Hoflieferant)

2 Stueck   a 25,08 Euro
5 Stueck   a 12.98 Euro
10 Stueck  a 7,81 Euro

Platinenmasse:  70 x 47 mm 2 Seitig

[Ersi (cell85)]

Ok, da ich nich so den Marktüberblick habe interessant zu wissen!
Ich frag da mal an, denn 10stk für 78€ !