Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RS485 Schaltkarte mit 32 dimmbaren (PWM) Ausgängen


von Joachim S. (mithotyn)


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Hallo zusammen!

Ich konzipiere gerade eine Schaltkarte mit 32 dimmbaren Ausgängen, die 
am Ende kleine 12V Lämpchen einer Modellanlage schalten soll. Die 
Schaltkarten werden über einen RS485-Bus angesprochen, als Master dient 
ein Raspberry Pi.

Da das mein erstes großes Projekt ist und von den Karten demnächst für 
den Anfang 10 Stück gebaut werden sollen, würde es mich freuen wenn ihr 
mal draufschauen könnt ob ich ggf. irgendwo einen Fehler gemacht habe 
oder ob man noch etwas besser machen könnte.

Danke und Gruß
Joachim

von Torsten B. (tbrox)


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Moin!

Ich würde den beiden Versorgungsspannungen eingangsseitig jeweils noch 
einen Elko zum Puffern spendieren. Ansonsten ist mir jetzt am Schaltplan 
nichts groß Verwerfliches aufgefallen.
Das Layout bietet noch vereinzelt Optimierungspotenzial (die 
Layerwechsel bei den seriellen Datenleitungen z.B.).
Ich nehme an die Polygone auf den beiden Layern sind Masseflächen? Wie 
sieht das denn ausgefüllt aus? Brauchst du wirklich beide Flächen?

von spontan (Gast)


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Schau Dir mal die Bausteine HEF4794 an, Schieberegister mit Ausgängen, 
die 40 mA treiben können. Wenn das reicht für die Glühlampen/hoffentlich 
LED dann sparst Du Dir damit ne Menge Gemüse auf der Platine.

von spontan (Gast)


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Nachtag:

>als Master dient ein Raspberry Pi.

Lass den Pi doch direkt die Schiebe-Register treiben, die HEF vertragen 
direkt 12 Volt. Clk, Data, Strobe dirket mit 12 Volt ist auch recht 
störsicher.

von Stephan (Gast)


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Morgen,
also ich würde vorschlagen, das du eine per Jumper steckbare 
Terminierung für den RS485 Bus mit auf die Platine bringst.
Dann bitte im Layout die 90° Winkel weg machen, besser sind 45° oder 
rund!
siehe http://www.mikrocontroller.net/attachment/123268/Stromdichte.png

so das wars ;-)

Stephan

von Joachim S. (mithotyn)


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@Torsten

Danke für dein Feedback. Ich hab versucht so wenig wie möglich zwischen 
den Layern zu springen und z.B. GND und VCC ausschließlich auf dem 
Toplayer geroutet. Damit das alles schön ordentlich ist. Wie soll ich 
denn die Layerwechsel bei den Datenleitungen umgehen?

Die beiden Polygone sind in der Tat beide GND. "Brauchen" tu ich die 
nicht unbedingt beide. Aber spricht was dagegen? Das ist doch auch 
sinnvoller, da dann nicht so viel vom Kupfer weggeätzt werden muss.

@spontan

40mA sind zu wenig. Teilweise muss ich mit einem Ausgang auch mal 1-2A 
schalten können, da manche Lämpchen parallel geschaltet sind. Die IRLU 
schaffen bis 17A, da hab ich also genug Reserve. Die Leiterbahnen machen 
zwar vorher schlapp, aber ich kann die Gesamtlast gut auf mehrere 
Platinen verteilen, so dass jede Platine ggf. so 3-4 A Schalten muss.

Gruß Joachim

von Joachim S. (mithotyn)


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@Stephan

Ich hab ja jeweils zwei 3-polige Stecker für die RS485 Leitung. Bei der 
letzten Platine kommt ein "Terminierungskabel" drauf, in dem die beiden 
Widerstände enthalten sind. Somit spar ich mir Jumper und Widerstände 
auf jeder Platine und bin genauso flexibel bei Erweiterungen.

Die Winkel kann ich nochmal anpassen. Etliche 90° Winkel werden nachher 
sowieso durch das GND-Polygon überdeckt, aber so ein paar sind in der 
Tat noch verbesserungsfähig.

Danke und Gruß
Joachim

von Dex (Gast)


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Wird der µC extern programmiert?

von Joachim S. (mithotyn)


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Ja, deswegen keine ISP Anschlüsse und fixe Verdrahtung von RESET.

Wenn noch genug Platz auf dem uC ist und ich noch Lust und Laune hab, 
schau ich mal nach einem Bootloader. Aber notwendig ist das eigentlich 
nicht. Die uC werden gesockelt und im Falle eines Falles ausgetauscht.

Gruß Joachim

von Wusel D. (stefanfrings_de)


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Ich würde versuchen, auf die ganzen Widerstände rund um die MOSFET 
Transistoren zu verzichten. Dazu müssten die Ausgänge der 
Schieberegister immer enabled sein.

Wenn Du von "kleinen Lämpchen" schreibst, warum dann so "große" 
Transistoren? SMD Mosfets sind deutlich billiger.

von Jürgen D. (poster)


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Könnte man nicht die ganzen Transistoren und Widerstände einfach durch 
ULN2008 ersetzen?
OK, die machen nur 0,5A, aber man könnte ja die Lanpenkreise noch etwas 
aufsplitten.

Möchtest du die Leiterkarten selber ätzen oder extern produzieren 
lassen?
Bei selber ätzen würde ich den "Bus" bei den Schieberegistern noch etwas 
von den Vias trennen. Macht das Ätzen einfacher.
Und die drei Pins an den Schieberegistern die TOP angebunden sind noch 
mit Vias zum "Draht" Durchkontaktieren versehen.

von Joachim S. (mithotyn)


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@Stefan

SMD scheidet aus. Das Löten soll für den bastelnden Rentner so einfach 
wie möglich sein. :-)

@Jürgen

Auf die Zusammenschaltung der Lampen hab ich keinen Einfluss mehr. Da 
liegen bereits mehrere hundert Meter Kabel die ich nicht aufsplitten 
kann. Ist halt so gewachsen.

Die ganzen Treiber-IC hatte ich mir auch schon angeschaut, aber 500mA 
sind halt in manchen Fällen zu wenig.

Sicherlich kann man jetzt verschiedene Versionen der Karte machen oder 
hinter die ULN wo nötig nen FET als Treiber. Aber wenn jetzt Kosten mal 
an zweiter Stelle stehen, hab ich mit meinem Entwurf eine universelle 
Karte für kleine bis hohe Lasten die einheitlich aufgebaut ist und 
leicht zusammenzubauen ist.

Ich denk aber nochmal drüber nach.

Die Leiterplatten will ich ätzen lassen.

Gruß Joachim

von Wusel D. (stefanfrings_de)


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Mir fällt es nicht schwer, SMD Mosfets in Handarbeit zu löten.
Umfrage: Wem sind SMD Mosfets in SOT23 für Handarbeiten zu klein?

von Joachim S. (mithotyn)


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@Stefan

Du bist auch mal locker 20 Jahre jünger als der, der das dann 
zusammenbaut und die nächsten 20 Jahre betreut.

Und eine Umfrage zum Thema SMD löten ist nicht Sinn und Zweck meines 
Themas.

Gruß Joachim

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