CAN - Schaltplan

[hummer87]

Hallo Forum,

ich starte gerade ein neues Projekt zur kleinen Automation.
Es geht hierbei um eine Verbindungsplatine von CAN zu externen Ansteuerungen/Modulen.
Hierzu möchte ich gern einmal eure Meinung zu meinem Schaltplan wissen.

Info:

Ich benutze eine Atmega168 oder 328 zur Ansteuerung.
als CAN Umsetzung benutze ich den MCP2515 und MCP2551.
ISP und I2C sind auf Stiftleiste rausgeführt.
Die Spannungsversorgung ist ausgelegt von 24VDC zu 5VDC mit max. 500mA

Über Anmerkung zum Schaltplan würde ich mich freuen.

Eine frage habe ich noch.
Bei Recherche gab es auch noch die Möglichkeit den AT90CAN zu verwenden, dieser hat gleich CAN integriert.

Dieser ist aber etwas teurer, bietet aber auch Vorteil (kleiner Abmessungen, mehrere CAN Filter, usw.)
Ich möchte gern alles auf Leistungsverbrauch trimmen, also so wenig wie möglich.
Ich weiß es gibt auch alternativen von PIC, möchte aber bei ATMEL bleiben, es sei denn, es sprechen positive Gründe für PIC

Für weitere Anregungen würde ich mich sehr freuen.

Anhang anzeigen canBoardv1.0.pdf

 

[Hemi]

Hi,

1. Eine Diode für Verpolungsschutz vor dem LM2594 sollte schon sein. Dann dazu noch eine Z-Diode, die Dir die Spitzen wegmacht, ich weiß nicht in welcher Umgebung das Ganze laufen soll, aber sicher ist sicher. Und dann noch eine Sicherung.
2. Den L1 würde ich vor dem LM2594 schalten.
3. R1 (/RES nach Vcc) am MAX809 ist vom Zeichen her ein Kerko? Hmm? Und 10k tun es auch
4. Wert vom R3 ist 120Ohm IMMER im HighSpeed-CAN
5. R2 ist 4k7
6. Dann, was zum JP3, neben jeder Datenleitung solltest Du eine Leitung mit einem definierten Pegel legen, wie GND oder VCC oder CS oder weiß der Geier.

@AT90CAN: Ich habe ihn mir auch schon mal genauer angeschaut, echt lecker das Ding. Allein schon wegen weniger Bauteil für ich diese MCU nehmen.

 

[hummer87]

Hallo,

vielen Dank für die Rückmeldung,

Ich habe die Änderungen in meinem Schaltplan schon einmal übernommen, vor allem die fehlenden Werte der Widerstände habe ich nicht bemerkt. Danke.
Auch den Kondensator habe ich ersetzt (peinlich )

Nun aber eine Frage zur Spannungsversorgung.
Ich habe diese noch einmal überarbeitet und beigefügt.



Nun habe ich noch eine Frage zur Spule, welche du vor den LM2594 schalten willst.
Das ganze soll bei mir zu hause aufgebaut und betrieben werden. ein geregeltes Netzteil (24VDC) soll die Spannungsversorgung bereitstellen.

Den Überspannungsschutz und den Verpolungsschutz hatte ich nicht vorgesehen, Danke dazu erst einmal.
Eine weitere Spule vor dem LM2594 würde sich doch nur EMV mäßig auf die Schaltung auswirken, oder?
welchen Vorteil hätte dies? im Datenblatt konnte ich nichts dazu finden.
Welche Auslegung würdest du für die Spule empfehlen?

Über eine kurze Rückantwort würde ich mich freuen.

den weiteren Schaltplan werde ich noch einmal überarbeiten, da auch der Gedanke eines AT90CAN mich immer weiter lockt.

Viele Grüße

 

[LotadaC]

AVcc anschließen. Da Du die interne Referenz zu verwenden scheinst, über einen Tiefpaß.

 

[hummer87]

Danke,

ist überarbeitet,

Ohh man, da hab ich ja noch eine ganze Menge übersehen.



Danke

 

[Hemi]

Hi, gern geschehen.

Du hast immernoch keine Diode zum Verpolungsschutz.

Da Du ein geregeltes Netzteil verwendest, kannst Du die Spule vor dem Regler auch weglassen, ist nur ein zusätzlicher Filter gegen die Störungen. Die brauchst Du dann nicht. Die Z-Diode würde ich trotzdem drin lassen, wegen Überspannung.

Was mir gerade noch einfällt, Du könntest (!) einen Filter in Richtung CAN verwenden, zur galvanischen Trennung vom CAN-Bus.

Zum Transceiver: Ich persönlich würde den PCA82C250 von NXP verwenden. Es ist ein quasi Standard in der Automobilindustrie, uralt und "bullet proof". Alternativ TJA1050/1051. Dann könntest Du in Richtung CAN-Bus einen Filter einbauen zur galvanischen Trennung. Hier gibt es sog. iCoupler von AD (Link), die haben wir in unserer CAN-Hardware drin. Dann gibt es seit kurzem einen CAN-Transceiver, der einen iCoupler drin hat, der TJA1052i. Ich weiß aber nicht, ob man ihn einfach herbekommt.

 

[hummer87]

Hallo,

ich habe die Diode noch eingebaut,



bzgl. des MCP2551 und PCA82C250 dürfte ich bzgl. des Layouts keine Probleme erwarten, da sie Pin-kompatibel sind.

jedoch habe ich im Internet einen folgenden Unterschied gefunden, welches mich eher zu MCP 2551 neigt,

Beim CAN-Bus im Highspeed-Betrieb müssen die Leitungen CAN-H und CAN-L auf die Referenzspannung von 2,5V gezogen werden (5V CAN). Der größte Unterschied ist, dass der MCP2551 das intern macht, der 82C250 jedoch nicht. Dort muss man das selbst bei den Knoten implementieren. Erkennen kann man das in den Block-Diagrammen der Chips im Datenblatt und beim Oszilloskopieren des Signals.

Mit der galvanischen Trennung des CAN`s würde sich ja nur wirklich Lohnen wenn ich die Spannungsversorgung ebenfalls galvanisch trenne.
Kostengünstiger müsste dies doch auch über zwei Optokoppler vor dem Transceiver funktionieren, oder?

Viele Grüße

 

[Hemi]

Was soll da die D2? Wenn DU die Schaltung verpolst, fliegt die Sicherung. Ist es gewollt so?

Zum PCA82C250: Das ist Blödsinn. Ich habe noch nie so eine Schaltung gesehen. Wo hast Du es gefunden? Schau einfach ins Datenblatt vom PCA82C250 rein, da wirst Du es in der Referenzschaltung sehen. Da gibt es sogar eine Schaltung mit galvanischen Trennung, mit 6N137 (Vorsicht: es ist ein LogicGate OK!), schau mal hier: Link, auf der Seite 9

Noch was zur Trennung: Du darfst es nicht verwechseln, das eine ist Spannungsversorgung, das andere ist Kommunikation. Wenn Dir aus irgendeinem Grund den Transceiver zerlegt, zerlegt es auch den Controller. Und so (bei galvanischen Trennung) zerlegt es Dir nur den Transceiver. In der Automobilindustrie werden die Sgs im Antriebsstrang immer galvanisch getrennt, vor allem wegen "ground drift" und so Sachen.

 

[hummer87]

Hallo,

gefunden habe ich dies hier.
http://blog.cc-robotics.de/2009/04/28/unterschiede-der-can-transceiver-im-highspeed-betrieb/

bezüglich der D2, dachte ich als Verpolungsschutz, erweitert zur D3, aber eigentlich erfüllt D3 ja schon alles.

werde sie wieder raus nehmen, Denkfehler von mir.
Was sollte deiner Meinung nach noch als Verpolungsschutz in die Schaltung?

habe dies noch gefunden:
Variante 2b
http://www.rn-wissen.de/index.php/Blitzschutz

 

[Hemi]

Hallo,

gefunden habe ich dies hier.
http://blog.cc-robotics.de/2009/04/28/unterschiede-der-can-transceiver-im-highspeed-betrieb/

Blah und vergiss es. Ich habe mir noch die Schaltung von unseren CANcabs angeschaut, da ist nichts mehr an den CANH und CANL. Und wenn selbst in der Referenzschaltung von NXP nichts drin ist, dann wird es wohl stimmen oder? Vergiss nicht, im Netz sind verflucht viele Halbwissende unterwegs, gerade was CAN angeht. Da gibt es Spezis, die mit einem HighSpeed-Transceiver an LowSpeed-CAN dran gehen und sagen, warum tut doch.

bezüglich der D2, dachte ich als Verpolungsschutz, erweitert zur D3, aber eigentlich erfüllt D3 ja schon alles.

So wie Du den D2 verschaltet hast, ist es nicht falsch. Aber, wenn Du Deine Schaltung verpolen solltest, fliegt Dir die Sicherung raus. Deswegen die Frage, ob es Dir bewusst ist, bzw. gewollt ist.

Was sollte deiner Meinung nach noch als Verpolungsschutz in die Schaltung?

habe dies noch gefunden:
Variante 2b
http://www.rn-wissen.de/index.php/Blitzschutz

D2 gehört in Reihe hinter die Sicherung.

 

[dino03]

Hallo,

So wie Du den D2 verschaltet hast, ist es nicht falsch. Aber, wenn Du Deine Schaltung verpolen solltest, fliegt Dir die Sicherung raus. Deswegen die Frage, ob es Dir bewusst ist, bzw. gewollt ist.

D2 gehört in Reihe hinter die Sicherung.

stimmt. Die Diode in Sperrrichtung parallel macht man nur wenn der Strom nicht zu hoch werden kann (Sicherung, Strombegrenzung, ...) und man beim Spannungsabfall knausern muß. Wenn die Spannungsreserve ausreicht, dann mach die Diode in Reihe.

Gruß
Dino

 

[Hemi]

Ach, vergessen, an der Diode hast Du ca 0,6v bis 0,7v Spannungsabfall, aber in Deinem Fall juckt es nicht.

 

[hummer87]

Hallo,

vielen Dank für die Hilfe,

ich habe den Schaltplan entsprechend angepasst,

Anhang anzeigen canBoardv1.0.pdf

Änderungen:
- Spannungsversorgung angepasst
- galvanische Trennung (vorbereitet) zwischen MCP2515 und Transreceiver (noch keine galvanische Trennung der Spannungsversorgung)
- in Vorbereitung AT90CAN als alternative zum ATMEGA168
- Auftrennungen im Schaltplan vorgenommen

Ich bitte um nochmalige Überprüfung des Schaltplans,
ggf. würde ich mich um rege Diskussion freuen, welche Variante besser ist AT90CAN oder ATMEGA

AT90CAN
+ mehr IO
+ größerer Speicher
+ mehr CAN Filter
- teuer


ATMEGA168
+ billig
+ µC und MCP2515 billiger als AT90CAN
- benötigt z.b. MCP2515
- größerer Platzbedarf



Viele Grüße und besten Dank im voraus

 

[Hemi]

Hi,

habe mir Dein Schaltplan überflogen:

-> Wert vom Q3 nicht gesetzt
-> an der SS-Leitung fehlt ein PullUp (10k)

-> ich würde vielleicht noch den JTAG-Interface beschalten, für alle Fälle

Mehr ist mir nicht aufgefallen.

Zu Deiner Überlegung: Ich würde den AT90CAN128 nehmen. Dadurch spare ich mir etliche Bauteile (MCP2515 und Vogelfutter) und vor allem das Routing der Bauteile. Das allein wäre schon ein Argument für den AT90CAN128. Die ein paar Euro Unterschied sind, denke ich mal, in diesem Fall egal, Du willst ja keine 1000 Stück davon erstellen.

 

[hummer87]

Hallo,

vielen Dank für eure Anregungen,

ich habe den Schaltplan überarbeitet und hoffe, dass ich nichts vergessen habe.

Anhang anzeigen canBoardv2.0.pdf

Anmerkung:

einige Bauteile habe ich optional eingeklammert. Da ich nur einen begrenzen Platz habe, sind diese aus meiner Sicht sekundär, aber geplant.

Solltet Ihr noch Anregungen haben, würde ich mich sehr freuen.

 

[hummer87]

Hallo,

nun bin ich langsam dabei die Bauteile zusammenzusuchen.
dazu habe ich eine Frage.
Es geht um die Beschaltung des LM2574.
dort habe ich im Internet schon gelesenen, das die Kondensatoren LOW ESR sein sollten.
dazu habe ich mir folgende raus gesucht.
würden diese passen?

http://www.reichelt.de/RAD-FR-220-16/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=121254&artnr=RAD+FR+220%2F16&SEARCH=RAD+FR+220%2F16

und
http://www.reichelt.de/RAD-FC-22-63/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=84590&artnr=RAD+FC+22%2F63&SEARCH=RAD+FC+22%2F63

bezüglich der Spule habe ich eine Frage,
Aufgrund geringen Platzes muss ich die "wenn möglich" kleine Bauteile benutzen. bei der Bauteilauswahl der Spule gibt es ja die verschiedensten Varianten.
Was muss ich denn hierbei beachten?
Es gibt die Angabe des Stromes auf den Bauteilen. ist dies die maximale Belastung? sollte dies immer den Ausgangsstrom des Reglers entsprechen?
Habe hierbei auch unterschiedliche Angaben im Internet gefunden.

Hat jemand vielleicht auch eine Layout Beispiel für mich, da es bei Schaltreglern ja doch einiges zu beachten gibt.

Über einige Tipps würde ich mich freuen.

Danke

 

[Hemi]

Servus,

schnappe Dir einfach das Datenblatt des Herstellers und schau da rein, das ist das Einfachste. Ich habe es kurz überflogen und habe da nichts wegen LowESR gesehen. Wenn ich es nur übersehen habe, dann würden diese von Dir verlinkten passen.

Schaltplan:
-> Vorwiderstände an den LEDs haben keine Werte

Mehr habe ich nicht gefunden.

 

[LotadaC]

Schau mal auf S.19 (oder Überfall, wo der festgelegt werden soll):

OUTPUTCAPACITOR An outputcapacitor is required to filter the outputvoltage and is needed for loopstability. The capacitor should be located near the LM2574 using short pcboardtraces. Standard aluminum electrolytics are usually adequate, but lowESR types are recommended for low outputripplevoltage and good stability.

 

[hummer87]

Hallo,

ich habe den ersten Versuch unternommen, die Spannungsversorgung auf das Board zu bringen.
Auf der Oberseite sind nur Bauteile mit geringer Bauhöhe, auf der Unterseite sind die restlichen Bauteile.

Ich bitte um eine kurze Rückmeldung.

Zur besseren Übersicht, habe ich noch keine Massefläche eingefügt.

Würde denn die Bauteilanordung so funktionieren?
Die Leiterbahnbreite beträgt 24mil bzw. 6 mm



Danke

 

[LotadaC]

Check mal die Pinbelegung am Regler... die paßt nicht zu Figure3 aus dem verlinkten Datenblatt. Dort steht auch, welche Leitungen kurz sein sollen. (Induktivität auf der Rückseite, OK)
Wenn genug Platz ist, Kapazitäten auf mehrere Elkos verteilen.

6mm kann nicht stimmen... ich nehme für die stromführenden Leitungen vielleicht 'n halben mm, für den Rest .3 bis .4mm