Forum: Platinen Review erstes Platinenlayout H-Brücke mit XBee


von Marcel L. (superhans)


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Tag zusammen,

nach längerem einlesen und durcharbeiten von Tutorien, stehe ich nun vor 
meiner ersten selbst erstellten Platine.
Dabei handelt es sich um eine, auf die ein XBee-Modul aufgenommen werden 
kann welches wiederrum eine H-Brücke ansteuert. Die Schaltung ansich ist 
bereits auf eine Streifenrasterplatine und auf einem Steckbrett 
aufgebaut und funktioniert soweit. Ich möchte euch hier nun einmal 
bitten einen kritischen Blick auf das geroutete Layout zu werfen. Von 
der Platine benötige ich ingesammt 15 Stk. und möchte sie fertigen 
lassen, bei welchem Hersteller weiss ich noch nicht.

Nun zu den eigentlich Fragen:
1) Fallen euch irgenwelche groben Fehler auf? Isolationsabstand, 
Bahnbreite etc.
2) Ich habe versucht alles auf einen Layer zu bringen, was allerdings 
nicht ganz geklappt hat. In einem Video-Tutorial habe ich gesehen, dass 
diese Brücken anschließend per Hand verlegt wurden, also ein Stück 
Silberdraht o.ä.. Es gibt doch sicherlich eine Möglichkeit, diese mit in 
der eigentlichen Platine zu verwirklichen oder? Oder geschiet dies 
sowieso automatisch wenn ich die Platine herstellen lasse?
3) Gibt es eine Möglichkeit die Platinen durchnummerieren zu lassen? 
Also eine Art Seriennummer?

Wahrscheinlich auch noch wichtig. Versorgt wird das ganze mit 4 AA 
Batterien, also ca. 7V die an die H-Brücke angeschlossene Spule zieht 
einen maximalen Strom von 1A. Allerdings wird im Regelfall nur ein 
kurzer Impuls erzeugt (100ms).

von Frank M. (frank_m35)


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Du hast einige isolierte Kupferflächen, diese solltest du entfernen oder 
mit GND durch umrouten verbinden.

4*1.5V = 6V, wie kommst du auf 7V?

Die Brücken musst du nachher von Hand verlöten, bspw. mit Draht oder 0 
Ohm Widerständen (Draht ist bei dir einfacher).

Du kannst auf deiner Platine noch einen Text im Kupfer anbringen (Datum, 
Version) aber automatisch hochzählen, das müsstest du mit deinem 
Hersteller absprechen.

Was macht Q1?

von NBG (Gast)


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Q1 ist ein Verpolungsschutz, der aber im Gegensatz zur Diode weniger 
Spannungsabfall hat.

von Marcel L. (superhans)


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Frank M. schrieb:
> Du hast einige isolierte Kupferflächen, diese solltest du entfernen oder
> mit GND durch umrouten verbinden.

Ok, werd ich machen

Frank M. schrieb:
> 4*1.5V = 6V, wie kommst du auf 7V?

Ja eigentlich 6V. Aber es handelt sich um Lithium Batterien die liefern 
wenn sie frisch sind knapp 1,75V (Ich meine normale Alkali Zellen haben 
standardmäßig auch etwas mehr als die 1,5V oder?!?

Frank M. schrieb:
> Die Brücken musst du nachher von Hand verlöten, bspw. mit Draht oder 0
> Ohm Widerständen (Draht ist bei dir einfacher).

Ok, das ist kein Problem. Allerdings interessiert mich dazu noch die 
Frage, warum die Leiterbahnen in Blau geätzt werden, und die in Rot 
nicht? Oder ist das nur eine Sache der Bestellung beim Hersteller?

Frank M. schrieb:
> Du kannst auf deiner Platine noch einen Text im Kupfer anbringen (Datum,
> Version) aber automatisch hochzählen, das müsstest du mit deinem
> Hersteller absprechen.

Stimmt das habe ich auch in einem Tut gesehen. Aber eine Beschriftung 
über dem Stoplack also im Layer tDocu oder Postion oder so macht man in 
der Regel nicht???


Frank M. schrieb:
> Was macht Q1?
s. Antwort von NBG ;-)

von Frank M. (frank_m35)


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Blau ist der Bottom Layer, rot der Top Layer. Bei einer einseitigen 
Platine wird üblicherweise nur der Bottom Layer beachtet und der Top 
Layer ignoriert.

Du kannst eine Beschriftung im Bestückungsdruck machen (tNames, tPlace), 
oder im Kupfer selbst (Bottom, spiegeln!) oder gar im Stopplack (bStop) 
was man aber nicht macht, oder beides übereinander, sodass über der 
Beschriftung im Kupfer kein Stopplack ist sondern der Text ebenfalls 
verzinnt wird. (was aber auch unüblich ist und vielleicht auf Dauer 
vermutlich auch anfälliger).

Auch hat jeder Hersteller Designrichtlinien an die du dich halten musst 
und bei denen dann dabei steht welche Layer etc sie verwenden oder wie 
sie die Daten haben wollen. Manche, die direkt Eagle Files annehmen 
geben auch DRC files raus, die du in Eagle lade kannst und somit siehst, 
ob dein Board fertigbar ist (was es sein sollte, da du sehr großzügig 
alles ausgelegt hast).

Bei der Massefläche musst du Orphans = Off schalten, damit diese Inseln 
verschwinden.

von Marcel L. (superhans)


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Danke für die Antwort!

Frank M. schrieb:
> Bei einer einseitigen
> Platine wird üblicherweise nur der Bottom Layer beachtet und der Top
> Layer ignoriert.

Ah okay. Und weil zweiseitiger teurer ist, lässt man, wie jetzt bei mir 
eine Seite herstellen und die paar unvermeidlichen Brücken, setzt man 
selber.

Frank M. schrieb:
> Du kannst eine Beschriftung im Bestückungsdruck machen (tNames, tPlace),
> oder im Kupfer selbst (Bottom, spiegeln!) oder gar im Stopplack (bStop)
> was man aber nicht macht,

Hab mal 2 Bilder angehängt jeweils mit Beschriftung (Vector Schriftart) 
im Bottom Layer. Damit man die Klemmleiste richtig anschließen kann und, 
wie du empfohlen hast mit Datum.

Die einzelnen Flächen kann ich über Orphans ausschalten ja. Aber macht 
man das in der Regel, was spricht dagegen das wie im 1. Bild zu lassen?

von Frank M. (frank_m35)


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Die Kupferbereiche sind sonst Potentialfrei und somit wirken sie wie 
Antennen. Zudem siehst du, wie wenig wirklich verbunden gewesen ist und 
kannst nun dein Layout dahingehend optimieren, dass möglichst alles gut 
verbunden (d.h. nicht nur durch dünne Stege ausgefüllt ist.

Hast du dir das angeschaut?
http://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts

Bspw. kannst du die obere Leitung von R2 auf der rechten Seite vom XBee 
Modul vorbeiführen und nicht dazwischen.
Die obere Leitung von R1 kannst du direkt rechts nach C2 mit VCC 
verbinden anstatt am XBee Modul.
Und somit letztendlich LED1/R1 und LED2/R2 miteinander tauschen, sodass 
sie in der richtigen Reihenfolge angeordnet sind.

Danach sollte auch der restliche Großteil mit Masse geflutet sein. Dann 
kannst du S1 um 180 Grad rotieren sowie R4 und R5 weiter nach untern 
über die dicke Leiterbahn schieben. Somit fällt die Brücke links oben, 
sofern ich nichts übersehen habe, weg.
Nur dann liegt die Stromfließende Bahn wieder direkt neben einer 
Signalleitung, aber bisher kreuzen sie sich eh noch.

Ansonsten fällt mir jetzt gerade nichts mehr auf.

von Marcel L. (superhans)


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Ja den Artikel hatte ich zwar gelesen, aber wie das so ist manche Dinge 
wieder vergessen wie "Vermeide aber freie Kupferflächen, die nicht an 
GND angeschlossen sind."^^

Aber ich habe nun einmal die Ratschläge verfolgt und ein wenig 
optimiert. Es blieben tatsächlich nur zwei Brücken übrig. Ich habe 
außerdem noch einen C am Vcc vom XBee eingefügt, hab mir sagen lasse, 
das das nicht schaden kann.

Ich hab nun vor die Platinen bei Leiton fertigen zu lassen und direkt 
die EAGLE brd-Datei dort hinzuschicken. Welche Layer werden denn dann 
entnommen und verarbeitet? Das kann man in der Kalkulation dort nicht 
auswählen:

http://www.leiton.de/kalkulation.html

Ich gehe davon aus, das die Layer Pads und Via bzw. Drill standardmäßig 
genommen werden, habe ich auch irgendwo im FAQ gelesen. Aber woher weiss 
Leiton denn, dass ich den Bottom Layer haben will, wenn ich einlagig 
bestelle und nicht den Top Layer?

von Dödel (Gast)


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Du solltest im Bereich der Xbee Antenne die Kupferflächen freistellen.

von Marcel L. (superhans)


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Meinst du das das viel ausmacht? Es werden Module mit RPSMA Anschluss 
eingesetzt, also noch eine erweiterte Antenne.

von Dödel (Gast)


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OK, in dem Fall spielt es wahrscheinlich keine Rolle. -> RTFD
Was aber, wenn Du mal andere Module nutzen möchtest? Kostet Dich ja 
nichts zusätzlich.

von Marcel L. (superhans)


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Platine ist bestellt. Bei Interesse kann ich das Ergebniss demnächst 
hier posten. Danke für eure Hilfe

von Hans (Gast)


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Die H-Brückenschalter sind was parasitäre Leiterbahninduktivitäten 
angeht in keinster weise optimiert... Mit wieviel kHz willst du das 
takten? Optimal wäre eine möglichst kleine aufgespannte Leiterschleife 
der kritischen Masche, also zwischen den Eingangskondensatoren und 
Brückenzweigen. Momentan sind ja mehrere Zentimeter und sogar noch 
unnötig plazierte Bauteile.

von Marcel L. (superhans)


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Ist jetz sowieso zu spät^^. Aber davon abgesehen, es wird lediglich eine 
Spule angesteuert um ein Ventil zu schließen. Und das ein paar mal am 
Tag, also 0,000000000... Hz oder so ;-).

Danke aber für den Ratschlag

von Marcel L. (superhans)


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So die Platinen sind angekommen und die ersten bestückt. Für die 
Interessierten hier das Ergebniss. Danke an alle für die Hilfe

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