I/O - Testgerät

[Grandpa]

Hi All,

- MODS
Bitte nicht verschieben, es werden auch AVR's enthalten sein.


Ich meckere ja öfters über den Kabelsalat und die dauernde Umsteckerei, wenn man mal eben eine Schaltung ausprobieren will. So kam ich auf die Idee, einen Universal- LCD/ GLCD- Adapter zu basteln.
Aus dem Adapter ist inzwischen ein I/O- Testgerät (nicht nur für AVR's) geworden. Z. Zt. jedoch noch auf dem elektronischen Reissbrett, aber fast fertig. Nach Fertigstellung werde ich es natürlich im Forum vorstellen.

Zwei "Probleme" blieben übrig:

• Die Spannungsversorgung von 5 - 24V

Der 7815 erhält natürlich ein Kühlblech; einen Propeller könnte ich auch noch einbauen (Anlauf ab 25°C). Alternativ kommt auch ein Schaltregler in Betracht. Die 7812 und 7809 werden bei den Eingängen von 15V und 12 V nur mäßig warm bzw. gar nicht. In meinem Programmierboard läuft ein 7805 mit einem 9V- Netzteil (real 9.3V) plus Diode "kühl" mit Ve=8.6V.

• Die wahlweise Umschaltung der LCD- Pins

Universal heisst: 1 Controller (E), 2 Controller (E2) oder ein GLCD mit allen 20
Pins. Die Pins RW - und D0 - D3 sollen gefasst über einen Kippschalter entsprechend der Anzahl der Controller auf Masse gezogen werden; die "OFF" Stellung soll die Pins für ein GLCD "freigeben". Zustandsanzeige über LED's. Ein Wert von R=1K5 oder 1K6 für Low Current Rot, 2mA, ist austreichend; es kann "gefahrlos" auf die LED geblickt werden.

Anstelle der Widerstände habe ich erstmal nur Dioden eingezeichnet, da sich ja alles bei GND an dem R1 trifft.
Der Schaltplan ist vereinfacht gezeichnet. Bevor ich bei reichelt bestelle - hat jemand eine bessere Idee dazu?


Grüsse,

Michael

 

[Cassio]

Moin Michael!

Die Idee mit dem Adapter finde ich völig in Ordnung.
Ob du ihn nun genau so bauen solltest bin ich mir aber nicht sicher.

Was bedeutet denn, dass du Dioden zeichnest aber später doch Widerstände nehmen möchtest?

Vielleicht solltest du bei der Spannungsversorgung auch gleich eine negative Spannung mit einplanen..... wenn du schon GLCDs testen möchtest.


Ich habe bei Tigal mal ein Matrix-Testboard gesehen:

Hier der Link dazu.
Dass finde ich von der Sache her auch sehr interessant.
Allerdings kommt es aus Östereich und die Preise sind ohne die 20% MwSt. angegeben

Die Idee mit der Matrix ist zwar recht simpel.... finde sie aber sehr flexibel.
Du könntest ja etwas ähnlches bauen, deine eigenen Ideen mit den Versorgungsspannungen einfließen lassen und bist dann absolut flexibel.

Ist allerdings eine wahnsinns Löterei.....

Schöne Grüße,
Cassio

 

[Grandpa]

Gutzen Morgen, Cassio

diese Matrix ist schon interessant. Aber Löten?

Was bedeutet denn, dass du Dioden zeichnest aber später doch Widerstände nehmen möchtest?

da habe ich mich wohl nicht klar ausgedrückt. Mehr Widerstände sollen es nicht sein; die Dioden brauche ich, um die Pins nicht gegeneinder zu schalten und sind gleichzeitig gegen eine eventuell angelegte Spannung geschützt. Ist das überhaupt schon einmal jemandem passiert? Den R brauche ich nur für die LED's.

Vielleicht solltest du bei der Spannungsversorgung auch gleich eine negative Spannung mit einplanen..... wenn du schon GLCDs testen möchtest.

Hab ich schon eingeplant über einen 7660. Von +8.4V bis -5V. Alles darunter oder darüber geht dann "extern". Alles zu 100% zu realisieren geht eh nicht. Doch für die gebräuchlisten LCD/ GLCD sollte die Adaptierung ausreichen.

Die SV mit jeweils 1A reichen mir auch, ich habe mich auf eine max. Strombelastung von 350mA (= Carrera, Modelleisenbahn) je benötigte Spannung festgelegt.
Alle Versuche mit höheren Strömen gehen nur über das Labornetzgerät

Die direkten 24V (vom Labornetzgerät mit Strombegrenzung) sind für Anwendungen ausserhalb der AVR- Welt gedacht. Pneumatik mit 24V- Magnetspulen z. Bsp.; Standard sind da 87mA. Meine Leiterbahnen (die Hauptadern) sind 1.2mm breit. Das reicht so für 500mA. Das Poti ist natürlich ein 10Gang/ 2Watt.

Sollte es keine Einwände gegen die Schaltungen an sich geben (natürlich mit der nötigen Peripherie dazu) und ich keinen Denkfehler begangen habe, könnte ich ja die Endlosliste jetzt bei Reichelt eintickern.


Grüsse,

Michael

 

[Grandpa]

Hallo Jungs,

da bin ich jetzt aber enttäuscht von Euch - oder Ihr nehmt mich nicht ernst .

Ich hatte ja um "Korrekturlesung" gebeten. Beim Layouten habe ich dann den Fehler bemerkt - die geschalteten Masseleitungen der LED's müssen natürlich an 1 und 3 des Schalters, nicht gemeinmsam an 2!

Beide Pläne zum Vergleich im Anhang.


Grüsse,

Michael

 

[Grandpa]

Hi,


kurzer Zwischenbericht zum Gerät.



Ähhh...ja, das war noch einfach. Nochmal EOL (End Of Line) alles durchschalten , dann kommt der schwierigste Teil - in die Front einpassen.
Nun, da alles mit gemeinsamen XY- Nullpunkt gezeichnet wurde, sollte auch das zu lösen sein. Bei Erfolg ist dann die Hauptplatine (oder zwei) dran.


Grüsse,

Michael

 

[dino03]

Hi Michael,

sieht ja schon mächtig kompliziert aus

Gruß
Dino

 

[Grandpa]

Hi Dino,

sieht ja schon mächtig kompliziert aus

ja, sieht so aus; die vielen Kabel machen's. Natürlich gilt wie immer: Viele Wege führen an's Ziel. Ich erkläre alles nach Fertigstellung. Noch ein bisschen Geduld.


Grüsse,

Michael

- EDIT Ich beschrifte grad die Stecker mit Dymo- Etiketten für den Durchblick und Test
- EDIT 2 Hehe - seh grade, dass noch ein Stecker fehlt: der AVR- Resettaster.
- EDIT 3 Gleich noch anlöten - fertig.

 

[Grandpa]

Hallo,

hier der nächste Zwischenstand als PDF im Anhang. Hat etwas gedauert, war nicht ganz einfach, diese Friemelei.

Hat alles gut gepasst, nur ist die Beschichtung der selbstklenden Alufolie im Laserjet etwas geschrumpft. Nach dem Verbohren hatte ich keine Lust mehr, eine Neue aufzuziehen. Die 7- Segmente bekommen vielleicht noch einen Rahmen. Die LED's habe ich ganz zum Schluss an der fertigen Montage verlötet. Widerstände für Taster, LED's und Reedkontakte sind auf diesen Platinen schon vorhanden.

Sind eine Menge Kabel, doch aufgrund der gewählten Grösse war eine Steckverbindung nicht möglich. Geht ja auch so. Die Box sollte nicht zu gross sein und einen Überstand zur Front haben und die Schalter/ Taster keine Zentralbefestigung haben bei kleiner Bautiefe. War nicht einfach, die richtigen Elemente zusammenzustellen. Die Box misst 233 x 64mm und ist 143mm tief.

Die "externe" Spannungsversorgung ist keine richtige Externe. Es werden 24V über ein Labornetzgerät eingespeist, die entsprechenden Spannungen werden dann auf 78er und einen TRACO für die AVR's aufgeteilt.

Die LED's unter den 7-Segment- Anzeigen zeigen die jeweilige Einheit oder Funktion an, ein Encoder zum Einstellen einer Frequenz, Spannung, Counter, etc.

Die PWM mit Schalter für zwei Frequenzbereiche wird über einen TL494 realisiert, max. 320mA über einen BUZ11. Die gewünschte Spannung kann über den Wahlschalter bzw. Umschalter zugeführt werden.

Die Potis 1 und 2 haben keine Verbindung, die gehen direkt raus.

Die Dimmung der LCD- Hintergrundbeleuchtung wird über eine LDO- Schaltung geregelt, begrenzt auf 214mA; das ist noch hell genug und hält den Gesamtstromverbrauch niedrig. Ich verstehe sowieso nicht, warum manche HGB bis zu 400mA ziehen müssen.

Die neg. Kontrasteinstellung wird durch einen 7660 bereitgestellt, die pos. direkt von der SV des LCD's. Das On-Board- LCD ist abschaltbar für Tests mit anderen GLCD/ LCD, Kontrast und HGB sind für LCD's immer dran, für GLCD's wird die HGB abgeschaltet. Dann werden alle 20 Pins ausserhalb der Box beschaltet.

Eine detailliertere Beschreibung der Funktionen erfolgt nach Fertigstellung.

Jetzt geht's also an die Hauptplatine und die Ein-/ Ausgänge an der linken Seite...


Grüsse,

Michael

 

[dino03]

Hi Michael,

boah ! Sieht ja eher nach nem High-Tech-Meßgerät aus

Gruß
Dino

 

[Grandpa]

Hi Dino,

hmmm, danke. Das Messen übernimmt dann ja später einer der drei Atmels im Gerät...


Grüsse,

Michael

 

[Cassio]

Hallo Michael!

Na, Wahnsinn!
Jetzt weiß ich auch, warum du hier länger passiv gewesen bist.

Sieht wirklich super aus!
Wenn alles fertig ist und funktioniert, dann freue ich mich schon auf einen Livebericht bei dir.

Wünsche dir weiterhin ein gutes Händchen, ausreichend Freizeit und viel Spaß dabei!

Grüße,
Cassio

 

[Grandpa]

Hi Cassio,

ja, schnell geht eben nicht. Aber Spass hat's mal wieder jede Menge gemacht. Jetzt muss ich mir genau überlegen, was die Atmel's im Gerät übernehmen sollen, ich wollte damit ursprünglich ja "nur" den Kabelsalat reduzieren. Da jedoch Signale heraus und hereingeführt werden, ist es eigentlich wiederum egal. Die Atmels sollen im Grunde nur die Displays betreiben und etwas rechnen. Mal gucke.
Da ich einen Teil der Funktionen auf der Hauptplatine schon gezeichnet habe, sollte es nun etwas schneller vorangehen. Durch die Steckfunktionen der Front- und Seitenanschlüsse (SV ist auch auf einer Extraplatine) ist die Hauptplatine natürlich relativ schnell geändert und neu gemacht.

Live-Show geht natürlich klar.


Grüsse,

Michael

 

[Grandpa]

Hi,

ich möchte über den ADC immer die aktuelle Spannung und den Strom am Ausgang, also ein Wert zwischen 5 und 24V, erfassen und über eins der Displays ausgeben.

• Ein fester (10K) und ein einstellbarer Widerstand (10K) als Spannungsteiler
• Um ganz sicher zu gehen, dass der Atmel heil bleibt, könnte ich zusätzlich zwischen Spannungsteiler und ADC noch einen 10K- Widerstand schalten.

Die ermittelten Werte sind ja jeweils mit der Konstanten (ext. Referenzspannung 5V / 1024 = aufgerundet 0.004883) umzurechnen.

Hat jemand eine andere bzw. bessere Idee?


Grüsse,

Michael

- EDIT Hmm - ich glaub', so wird's nicht gehen. Da muss ich mir wohl eine andere Lösung einfallen lassen, oder?

 

[dino03]

Hi Michael,

• Um ganz sicher zu gehen, dass der Atmel heil bleibt, könnte ich zusätzlich zwischen Spannungsteiler und ADC noch einen 10K- Widerstand schalten.

Hat jemand eine andere bzw. bessere Idee?

nimm 1 Z-Dioden parallel zum ADC-Eingang mit 5,1V. Der obere
Widerstand des Spannungsteilers arbeitet dann als Vorwiderstand wenn die
Z-Dioden durchschalten. Ddann hast du in positiver Richtung maximal
5,1V und in negativer maximal 0,6V. Dann bleibt bestimmt alles heile

Gruß
Dino

 

[Grandpa]

Hi Dino,

die Z- Diode fiel mir auch grade ein. Rechnen ok - ausprobieren besser.

Jo, ich mach's wieder schön kompliziert mit den 5 verschiedenen Spannungen.
Ich bin sicher, dass mir noch eine Menge einfällt, was ich vorher nicht bedacht habe. Ein paar Änderungen habe ich an den Frontplatinen schon vorgenommen. Dafür bin ich halt der Amateur - was dem Spass keineswegs abträglich ist...


Grüsse,

Michael

 

[dino03]

Hi Michael,

Ich bin sicher, dass mir noch eine Menge einfällt, was ich vorher nicht bedacht habe. Ein paar Änderungen habe ich an den Frontplatinen schon vorgenommen. Dafür bin ich halt der Amateur - was dem Spass keineswegs abträglich ist...

hinterher ist man sowieso immer schlauer was man hätte besser machen können.
Das sieht bei mir auch nicht anders aus. Entweder man baut schon von Anfang
an so das man gut verändern kann (wenn es denn überhaupt geht) oder man
arbeitet dann nach dem Motto "Augen zu und durch". Das is jetzt so und gut
Zu dem Zeitpunkt war es die beste Lösung und weiteres grübeln hätte nur
weiteren Zeitverlust ohne besseres Ergebnis gebracht.

Das ist bei meinem I2C/1Wire-Analyzer auch nicht anders gewesen. Ich hab
zum Glück aber noch ein paar Quadratzentimeter für 2 weitere ICs gehabt

Gruß
Dino

 

[Grandpa]

Hi Dino,

Das ist bei meinem I2C/1Wire-Analyzer auch nicht anders gewesen.

pff...sehr beruhigend .


Grüsse,

Michael

 

[dino03]

Hi Michael,

hab ich deinen Thread doch noch wiedergefunden Wird bei dem ganzen
Geschreibsel von mir schon recht schwierig

hmmm, danke. Das Messen übernimmt dann ja später einer der drei Atmels im Gerät...

Hier was verbindendes für deine drei Atmels ...

Dadurch empfängt natürlich jedes Gerät am Bus auch die selbst gesendeten
Daten. Es gibt also immer ein Datenecho. Das muß man dann per Software
abfangen. Also zB wennn man selber sendet alles im Eingangspuffer einfach
wegschmeißen. Für eine Kollisionserkennung muß man evtl auch sorgen.
Aber das ist die einfachste Möglichkeit ohne großen Softwarekram ein
Bus-System aufzubauen.

Viel Spaß beim basteln.

Gruß
Dino

 

[Grandpa]

Hi Dino,

danke erstmal.

"hab ich deinen Thread doch noch wiedergefunden"

Nochmal zur Erinnerung:
Meine selbstgestrickte "1-Wire" - Kommunikation hat ja gut funktioniert. Vorteil: Nur ein Pin pro Atmel. Nachteil: Senden/ Empfangen ist nur abwechselnd möglich. Und getestet hatte ich auch nur bis 19K2 Baud.
Dafür war' s jedoch recht fix: Zwei Tiny85 erhielten die Impulse eines Drehencoders über den Mega8 und gaben die Ziffern jeweils an ein 7- Segment aus. Über das Kennungsbyte wurde der entsprechende Atmel angesprochen, danach folgten die Daten.

Für das Testgerät möchte ich jetzt aber die HW- UART der 2313 nutzen, beim Tiny84 die SW- UART, über RX und TX. Bleibt noch das Problem mit den Dioden...


Grüsse,

Michael

 

[Grandpa]

Hi,

noch eine Frage hinterher:

Mit den 541er will ich ja das LCD-On-Board bei Abschalten gegen die Phantomspeisung schützen, wenn ich ein externes LCD ausprobiere.

Nun habe ich aber kaum noch Platz auf dem Layout. Die HW- PWM fehlt auch noch, einige Steckplätze und die RS232- Schaltung. Reicht es nicht aus, wenn ich die Betriebsspannung der 541er ausschalte? Oder kann es dann auch zum o.g. Effekt kommen, wenn G1 und/ oder G2 der 541er nicht auf High gesetzt werden (Zeile 1 und 2 der Wahrheitstabelle)?
Die drei Atmel, zwei 541er und das LCD werden von einem TRACO gespeist; der liefert max. 600mA. Das würde platzmässig in der jetzigen Anordnung genau zum Steckplatz des o.g. Ausschalters passen.

Wenn nicht, muss ich einen Grossteil des Layouts nochmal umstricken. Das würde ich gerne vermeiden.


Grüsse,

Michael