Attiny84 mit Quarz - Ist das Layout so OK ?

[Bastian W. (jackfrost)]

Hallo,

ich will mit einer Reflexlichtschranke die Anzahl der Umdrehungen an 
einem Motor erfassen. Über diese Lichtschranke sollen zwei Futtersäcke 
immer auf gleicher Höhe hängen.

Um zu sehen ob das überhaupt geht habe ich einen Protoypen mit der 
Fädeltechnik gebaut. Ich habe dafür einen Attiny13 genommen und über 
INT0 einfach einen Pin genau so geschalten wie das Signal von der 
Lichtschranke ankam. Leider hab ich bei der Leitungslänge immer 
Störungen von den Motorleitungen empfangen. Die Störungen habe ich mir 
zwischen dem Attiny13 und dem XMega, welcher die Positionierung 
übernimmt eingefangen. Herabsetzen des Pullups am xMega und ein RC-Glied 
haben leider nicht geholfen. Jedoch mit einem definierten Signal von 1 
ms bei jeder Highflanke von der Lichtschranke hatte ich keine Probleme 
mehr.

Die Lichtschranke wird im Bereich -10 bis +30 °C betrieben werden und da 
wird mir der interne RC-Oszillaztor Probleme machen , so das die Zeit 
von 1 ms +/- 5% wohl in dem Bereich nicht mehr eingehalten werden kann. 
Deswegen werde ich um ein Layout mit einem Quarz nicht rumkommen. 
Hierfür verwende ich einen Attiny84. An JP2 ist die Reflexlichtschranke 
angeschlossen. X1 geht zum xMega, welcher dann Positionierung übernimmt.
Ich will einen 8 MHz Quarz verwenden.

Anbei ist der Plan und das Layout der Schaltung. Passt das so mit dem 
Quarz und dem Entkoppelkondesator ?

Gruss JackFrost

[Joschua C. (Gast)]

Braucht der Reset keine Pull-Up statt einem Pull-Down?

[Bastian W. (jackfrost)]

Stimmt , scheinbar war die Nacht doch zu lang.

Gruss JackFrost

[Gerhard O. (gerhard_)]

Bastian W. schrieb:
> Anbei ist der Plan und das Layout der Schaltung. Passt das so mit dem
> Quarz und dem Entkoppelkondesator ?

Ja, sieht recht gut aus. Eine Frage hätte ich aber:

Um den Quarzblock legtest Du eine dünne isolierte Trennbahn um den 
Quarzblock zu erzwingen. In Pr99se, Altium verwende ich das Keepout 
Layer für solche Zwecke so daß diese Linie dann nicht sichtbar ist. Es 
würde mich interessieren ob man das in Eagle auch so machen könnte weil 
es schöner aussehen würde.

Noch wichtiger ist, dass diese dünne Leiterbahn wahrscheinlich nicht den 
DRC vieler Platinenhersteller passieren würde. Das könnte Rückfragen 
geben.

Bei der Quarzbeschaltung ist es wichtig die CS immer so nahe wie möglich 
zum uC und induktivitätsarm zu verwirklichen. Ist aber bei Dir OK.


Grüße,
Gerhard

[Jan H. (jan_m_h)]

Also entweder steh ich grade komplett aum Schlauch, oder die 
Durchkontaktierung unten an C3 hängt in der Luft?

Grüße, Jan

[Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann)]

So dünn sind die Leiterbahnen ja nicht. Man darf gerne auch mal 
45°-Winkel spendieren. So wirkt das so, als ob das noch mit 
Anreibetechnik gemacht wäre. Die +3,3V würde ich etwas dicker machen, 
soweit möglich. Und die Bahn vor Pins 4-7 vom Tiny würde ich etwas mehr 
von den Pads weg ziehen. Vias macht man i.A. rund, das ist 
platzsparender, spielt hier aber keine Rolle.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[Herbert (Gast)]

Gerhard O. schrieb:
> Um den Quarzblock legtest Du eine dünne isolierte Trennbahn um den
> Quarzblock zu erzwingen

Wieso machst du das eigentlich? Ich halte das aus EMV-Sicht für 
kontraproduktiv. Ohne Frage dein Layout wird so sicher sehr gut 
funktionieren, aber ich sehe keinen Sinn darin den Rückstrompfad 
(Massefläche) unnötig zu erschweren. (Bild Anhang) Ich hätte eher Angst, 
dass ich mir da irgendwo eine hässliche Antenne gebaut hätte. Ich meine 
- wo ist der Sinn dieser "Isolation". Inzwischen macht man ja nicht 
einmal mehr GND Cutouts unter Schaltregler Spulen ...

Ansonsten noch eine Kleinigkeit: Das Layout von der Entkopplung 
(Kondensator). Ich fände es besser, wenn der GND Pin des AVRs direkt (so 
kurz wie möglich) über ein Via mit der Massefläche verbunden wäre. Der 
GND Pin vom Kondensator sollte genauso sofort über ein Via auf die GND 
Plane "genagelt" werden. Und der Kondensator selbst, sollte so nah wie 
möglich an den Vcc Pin des AVRs hin. Auch da so kurz wie möglich. Im 
Moment hast du für meinen Geschmack einen unnötigen "Mittelweg" gewählt. 
Ist aber fast Haarspalterei an dieser Stelle. Sehr gut ist bei dir, dass 
das VCC Pad vom Strom "durchquert" werden muss.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Gerhard O. schrieb:
> Ja, sieht recht gut aus.
Nicht unbedingt, allerdings geht es beim verwendeten uC kaum besser...

Denn bei diesem uC ist neben dem Oszillator kein dedizierter Massepin, 
der vorrangig für die Oszillatorbeschaltung dienen würde.

Herbert schrieb:
> Wieso machst du das eigentlich? Ich halte das aus EMV-Sicht für
> kontraproduktiv.
Der "Zwang" zum "gelben" Stromverlauf ist eigentlich eher günstig, weil 
dadurch die aufgezogenen Stromschleifen nicht unnötig groß werden 
können. Dass die nächste Masseanbindung ein kleines Stück weit von der 
Durchkontaktierung weg ist, ist beim verwendeten Controller nicht besser 
machbar. Die hätten da besser die Vcc und GND Pins getauscht...

Gerhard O. schrieb:
> Um den Quarzblock legtest Du eine dünne isolierte Trennbahn um den
> Quarzblock zu erzwingen. In Pr99se, Altium verwende ich das Keepout
> Layer für solche Zwecke so daß diese Linie dann nicht sichtbar ist. Es
> würde mich interessieren ob man das in Eagle auch so machen könnte weil
> es schöner aussehen würde.
Das geht mit den Layern tRestrict und bRestrict. Der Vorteil der 
"Restrict" Lösung ist, dass es kein Problem mit dem DRC gibt. Der 
angehängte Screenshot zeigt beide Male das selbe Ergebnis, aber einmal 
wurde eine Linie in den dRestrict gemalt (unten) und einmal wurde eine 
Leiterbahn mit der Breite 0 ins Kupfer gemalt (oben). Diese Breite 0 
wird natürlich vom DRC angemotzt.


Man hätte übrigens auch problemlos die beiden Kondensatoren um 180° 
drehen und in der Mitte auf 1 Masse-Durchkontaktierung zusammenführen 
können. Aber der wird schon auch so schwingen... ;-)

[Bastian W. (jackfrost)]

Hallo,

danke für die Antworten.

Die Durchkontaktierung unter C3 war noch ein Überbleibsel vom letzten 
Routing und war überflüssig.

Das mit der GND Insel und dem Layout für den Entkoppelkondensator hatte 
ich von Lothar Millers Homepage.

Da ich die Platine eh selber machen wollte, hab ich für die Insel die 
Leitung mit 0 Breite genommen, dies aber nun mit bRestrict gelöst.

Die Kondensatoren habe ich um 180° gedreht und über nur eine 
Durchkontaktierung zusammen geführt.

Die Leiterbahn für die Versorgung habe ich zudem breiter gemacht.
Ist das Layout so nun besser ?

Gruss JackFrost

[Eagle_Layouter (Gast)]

Versuch mal die vielen 90° durch 45° zu ersetzen. Da läßt sich dann noch 
einiges an Platz optimieren.

[Eagle_Layouter (Gast)]

Ein Pinswap an JP1 wäre sinnvoll. Dann bekommst noch die Layerwechsel 
(Top/Bottom) weg

[Bastian W. (jackfrost)]

Ich habe das Layout nochmal geändert, da ich dann ein einfacheres 
Gehäuse nutzen kann. Ich hab dann die Status LED von meinem Prototyp 
auch noch eingebaut.

Passt das Layout so ?

Gruß JackFrost

[M. K. (sylaina)]

So beim schnellen drüber schaun:

R1 würde ich um 180 Grad drehen um den einen Pin des Widerstandes auch 
als DuKo zu nutzen und für die Optik würde ich R4 und R5 auf eine Höhe 
ziehen, dann bekommt man auch den einen Knick der Versorgungsleitung 
unter R4 weg. Und den Bogen der einen Leitung zum ISP würde ich mir auch 
schenken, der Signalleitung ist es egal ob sie von vorne, hinten oder 
der Seite ans Pad geht. Und warum die Versorgung so einen riesen Bogen 
macht sehe ich auch keinen Grund dafür.

[Eagle_Layouter (Gast)]

Einiges wurde schon genannt.

Dreh dein Layout im Uhrzeigersinn um 90°, dann lassen sich etliche 
Tracks verkürzen, wodurch du wiederum Platzersparnis erhälst.

Tipps bzw. Anregungen
* Widerstände in SMD -> weniger Bohrungen
* unter dem Quarz keine Signale jeglicher Art
* 45°-Winkel der Tracks
* einseitiges Layout