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Sonntag, 8. Januar 2006, 22:21

Teil 2: Das Experimentierboard

[SIZE=3]Experimentierboard - Schaltplan[/SIZE]

Der Schaltplan vom Board ist recht groß, auf einer kleinen Bild-Datei würde man nichts mehr erkennen.

Daher stelle ich ihn mit Rücksicht auf den Traffic und die Ladezeit hier nur als JPG-Download zur Verfügung.

Der Schaltplan als Bild-Datei zum Download:

Rechte Maus -> Ziel speichern unter...

Der Schaltplan als Eagle-Datei zum Download:

Rechte Maus -> Ziel speichern unter...

Die Datenblätter der verwendeten IC´s als ZIP-File zum Download:

Rechte Maus -> Ziel speichern unter...

Das Board (einige Elemente werden wir nicht aufbauen):

»Torsten_G« hat folgendes Bild angehängt:
  • expboard.jpg
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Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von »Torsten_G« (26. Juli 2008, 14:10)


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Sonntag, 8. Januar 2006, 22:31

[SIZE=3]Experimentierboard - Teileliste[/SIZE]

Zusammen mit der Teileliste für den ISP-Adapter ist dies der komplette Hardware-Umfang für das Experimentierboard.

Ich hoffe mal, nichts Wesentliches vergessen zu haben...

Wer mag, kann also anhand der beiden Listen bestellen.
Die Teile werden wir dann nach und nach im Rahmen des Einsteigerkurses verbauen... ==[]


D1: Diode 1N4001 (oder ähnliche)
Als Verpolungsschutz.
Ruhig ein paar mehr nehmen.
Bezugsempfehlung: Reichelt, 1N 4001, €0,02

IC2: Festspannungsregler 7805
Maximaler Strom 1A, ab 500mA mit Kühlblech betreiben.
Bezugsempfehlung: Reichelt, µA 7805, €0,17

C8, C11, C12, C13, C14: Elektrolyt-Kondensator 10µF
Beim Einbau Polarität beachten.
Bezugsempfehlung: Reichelt, RAD 105 10/63, €0,04

C9: Elektrolyt-Kondensator 10V/220µF
Beim Einbau Polarität beachten.
Bezugsempfehlung: Reichelt, RAD 105 220/16, €0,07

C1: Keramik-Kondensator 47pF
Entprellung des Reset-Tasters
Ruhig ein paar mehr nehmen.
Bezugsempfehlung: Reichelt, Kerko 47p, €0,04

C2, C3, C4, C5, C6, C7, C10, C15: Keramik-Kondensator 100nF
Siebkondensator für die Spannungsversorgung
Ruhig ein paar mehr nehmen, braucht man sehr oft.
Bezugsempfehlung: Reichelt, Z5U-2,5 100n, €0,06

LED1: Standard 3mm-LED
Betriebsanzeige
(Sollten noch vom ISP-Adapter übrig sein...)
Bezugsempfehlung: Pollin, 13-120014, €0,45 (10 Stück)

R4: Widerstand 1kOhm 1/4W Metall 1%
Vorwiderstand für LED1 zum Betrieb an 5V
Ruhig ein paar mehr nehmen, braucht man oft.
Bezugsempfehlung: Reichelt, METALL 1,0K, €0,08

R1, R2, R3: Widerstand 10kOhm 1/4W Metall 1%
Pullup für PC6/Reset und I2C-Bus
Ruhig ein paar mehr nehmen, braucht man oft.
Bezugsempfehlung: Reichelt, METALL 10K, €0,08

S1: Miniatur-Taster
Für manuellen Reset.
Bezugsempfehlung: Reichelt, Taster 3301, €0,07

IC1: Atmel AVR Mega8-16
8-Bit Mikroprozessor
Bezugsempfehlung: Reichelt, ATMega 8-16 DIP €2,75

SV1, SV2, SV3: Wannenstecker 2x5 pol.
Stehende Ausführung
Ruhig ein paar mehr nehmen, braucht man oft.
Bezugsempfehlung: Reichelt, WSL 10G, €0,07

RN1, RN2, RN3, : Widerstandsnetzwerk 8x 10kOhm
Bezug: Reichelt, SIL 9-8 10K, €0,12

RN2, RN4, RN5: Widerstandsnetzwerk 8x 1kOhm
Bezug: Reichelt, SIL 9-8 1,0K, €0,12

PC0...7, PD0...7, PCF0...7: LED-Reihe 8-fach
Bezugsempfehlung: Conrad, 185760-99, €1,51
Oder alternativ: 24 LED´s anreihbar
Bezugsempfehlung: Reichelt, LED 5mm rt, €0,10

DS1, DS2, DS3: DIP-Schalter 8-pol.
Bezugsempfehlung: Reichelt, NT 08, €0,40

P1, P2, P3: Poti 10kOhm liegend
Bezugsempfehlung: Reichelt, PT 6-L 10K, €0,21

IC4: MAX232CPE
RS232-Treíberbaustein
Bezugsempfehlung: Reichelt, MAX 232 CPE, €0,40

IC3: PCF8574P
I2C-Bus 8-Bit I/O-Expander
Bezugsempfehlung: Reichelt, PCF 8574 P, €1,75

IC5: UDN2981A
8-fach Verstärkerbaustein
Bezugsempfehlung: Reichelt, UDN 2981 A, €1,60

Q1, Q2: MosFet IRF540
Zur Signalverstärkung, PWM, etc.
Bezugsempfehlung: Reichelt, IRF 540, €0,52

LCD-Display Wintek WDC2704M-1HNN
4x27 Zeichen, zwei Prozessoren
Bezug: Pollin, 13-120 232, €4,95

SV2, SV3: 2x5-pol. Pfostensteckverbinder (Schneidanschluss)
Wird benötigt für LCD-Display, I2C-Bus und ISP-Schnittstelle
Ruhig ein paar mehr nehmen, braucht man oft.
Bezugsempfehlung: Reichelt, PFL 10, €0,09

X1: Kabel SUB-D 9-pol. beidseitig Buchse
Für RS232-Verbindung, reicht für zwei Kabel
Bezugsempfehlung: Pollin, 13-720 154, €1,15

X1.1: Platinen-Steckverbinder 5-polig Minimum 1 Stück
Für RS232-Verbindung
Bezugsempfehlung: Reichelt, PS 25/5G WS, €0,61

Und außerdem:
Epoxy-Platine, Lochraster RM2,54, beidseitig CU
(Hartfaser geht auch, ist aber nicht so haltbar€)
Bezugsempfehlung: Reichelt, UP 832EP, €3,45 (100x160mm)

10-pol. Flachbandleitung, RM1,27
(Sollte noch vom ISP-Adapter übrig sein...)
Bezugsempfehlung: Reichelt, AWG28-10G, €1,50 (3m)

Kupferlitze 0,14mm2, 10m in verschiedenen Farben (rot, schwarz, weiß, grün, blau, grau€)
Wie man´s mag, verschiedene Farben erleichtern hinterher die Übersicht€
Bezugsempfehlung: Reichelt, LITZE RT (SW, WS, GN, BL, GR), €0,59

Stiftleiste 1x40, Minimum 4 Stück
Für diverse Steckkontakte, dürfen auch ein paar mehr sein.
Bezugsempfehlung: Reichelt, SL 1X40G 2,54, €0,18

Stiftleiste 3x4 , Minimum 9 Stück
Ruhig ein paar mehr nehmen.
Bezugsempfehlung: Pollin, 13-450 853, €0,10

Nicht mehr erhaeltlich, werden aus den einreihigen Stiftleisten
SL 1X40G 2,54 gebaut. Die Anzahl wurde entsprechend erhoeht.


Jumper-Brücken 2,54mm, Minimum 40 Stück
Am besten mit Zug-Lasche, und es dürfen auch ein paar mehr sein€
Bezugsempfehlung: Reichelt, Jumper 2,54GL RT, €0,05

Platinen-Steckverbinder 3-polig Minimum 2 Stück
Für Anschluß von RC-Kanälen
Bezugsempfehlung: Reichelt, PS 25/3G WS, €0,42

Leiterplatten-Anschlußklemme 2-polig, Minimum 3 Stück
Für Spannungsversorgung, Anschluß von Motoren€
Ruhig ein paar mehr nehmen.
Bezugsempfehlung: Pollin, 13-450 858, €0,10

IC-Sockel 28-pol. DIP-S, 1 Stück
Für Mega 8
Bezugsempfehlung: Reichelt, GS 28P-S, €0,33

IC-Sockel 16-pol. DIP, 2 Stück
Für PCF8574P, MAX232N
Bezugsempfehlung: Reichelt, GS 16P, €0,18

IC-Sockel 18-pol. DIP, 1 Stück
Für UBD2981A
Bezugsempfehlung: Reichelt, GS 18P, €0,19

Buchsenleiste einreihig
2Stück, zur Anfertigung von Kabelbrücken
Bezugsempfehlung: Reichelt, BL 1X20G8, 2,54, €0,34

1m Schrumpfschlauch 2,4mm
Zur Anfertigung von Kabelbrücken
Bezugsempfehlung: Pollin, 13-440 136, €0,65

Optional:
Kühlkörper für TO220-Gehäuse
Bezugsempfehlung: Reichelt, V 5616X, €0,30

Isolierscheibe für TO220-Gehäuse
Bezugsempfehlung: Reichelt, Glimmer TO 220, €0,05

Isolierbuchse für TO220-Gehäuse
Bezugsempfehlung: Reichelt, IB 2, €0,05

Etwas Wärmeleitpaste
Bezugsempfehlung: Reichelt, Leitpaste 4gr, €0,53

Hilfreich:
Kleines Labor-Steckboard zum Test-Aufbau eigener Schaltungen
(Oder auch ein Größeres, gibt´s ab €7,95)
Bezugsempfehlung: Pollin, 13-510 174, €3,50

Die Bezugsquellen findet man in den Hilfreichen Links
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Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von »Torsten_G« (8. Oktober 2007, 22:36)


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Montag, 9. Januar 2006, 22:55

[SIZE=3]Experimentierboard - Baubeschreibung[/SIZE]


Ich habe für das Board eine handelsübliche Lochraster-Platine im Europakarten-Format (100x160mm) verwendet, da hat man platzmäßig keine Sorgen und kann bei Bedarf recht einfach Erweiterungen und Änderungen an den Schaltungen vornehmen.

Als Träger-Material für die Platine ist Epoxyd ganz klar vorzuziehen, auch wenn die Platine im Vergleich zu der Hartpapier-Ausführung etwas teurer ist.

Die Atmel-Prozessoren erlauben den sehr einfachen Anschluss von Schaltern und LED´s, daher kann man sich die Grundlagen der Programmierung auch ohne tiefschürfende Elektronik-Kenntnisse und komplizierte Peripherieschaltungen erarbeiten.

Um das Verständnis zu erleichtern, habe ich die Verschaltung des Mega 8 in kleinere Teilschaltungen zerlegt, die nachfolgend einzeln beschrieben werden.

Torsten Gietenbruch
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Donnerstag, 12. Januar 2006, 00:00

2.1. Stabilisierte 5V-Spannungsversorgung



Ohne Saft geht nichts - für den Betrieb des Mikroprozessors benötigt man eine stabilisierte 5V-Gleichspannungsversorgung, die sich am einfachsten mit einem Festspannungsregler aufbauen lässt.

Derartige Regler sind für verschiedene Spannungen erhältlich, die beiden Ziffern hinter der „78“ geben die Voltzahl an.
Sie gewinnen aus einer um mindestens 2V höheren Speisespannung die gewünschte Sekundärspannung, indem sie den Strom gleich halten und die überschüssige Leistung in Wärme umsetzen.
Benötigt man z. B. 5V/300mA und speist mit 12V, dann werden 7V/300mA (also 2,1W) als Wärme abgegeben.

Das ist natürlich nicht grade effizient, und man sollte folgerichtig die Versorgungsspannung nicht wesentlich höher als die Sekundärspannung wählen, allerdings haben die Festspannungsregler den Vorteil, dass sie auf diese Art aus einem breiten und auch veränderlichen Versorgungsspannungsbereich die gewünschte Spannung erzeugen können.



Die oben gezeigte Anordnung der Elemente soll nur als Beispiel dienen.
Verwendet man einen Kühlkörper, ist es eventuell sinnvoller, den 7805 senkrecht anzuordnen, um ein wenig Platz zu sparen und die Kühlleistung zu verbessern.

Die 100nF Keramik-Kondensatoren (C6, C7) sind ungepolt und sollten möglichst unmittelbar an den Anschlüssen des 7805 (IC2) angebracht werden.

Bei den Elektrolyt-Kondensatoren (C8, C9) muß man auf die richtige Polung achten, der Minus-Pol ist üblicherweise durch einen Strich mit eingedruckten Minus-Symbolen gekennzeichnet.

Auch die Diode (D1) hat eine festgelegte Polung, der Ring am Gehäuse entspricht dabei dem Querstrich der Diode im Schaltplan. Sie dient nur als Verpolungsschutz - eine sogenannte Dummheitsdiode...

Bei LED´s (LED1) ist normalerweise das Bein des Pluspols länger als der Minuspol und/oder der Minuspol ist durch eine Abflachung am Gehäuse der LED gekennzeichnet.

Gespeist wird die Versorgungsspannung später mit 7...15V Gleichspannung.
Das Netzteil sollte dauerhaft mindestens 1A liefern können, um etwas Reserve für zusätzliche Schaltungen zu haben.
Ich verwende für meine Zwecke den 12V-Ausgang eines ausrangierten PC-Netzteils.

Die Schaltung selbst hat genügend Leistung, um später auch noch die zusätzliche Versorgung eines Empfängers mit einem Standard-Servo zu übernehmen.
Für Versuche mit der Fernsteuerung kann also auf den Empfängerakku verzichtet werden, wenn nicht mehr Servos angeschlossen sind.

Werden dauerhaft mehr als 500mA benötigt oder übersteigt die Versorgungsspannung 12V, sollte der 7805 mit einem passenden Kühlkörper versehen werden.
Die rückwärtige Kühlplatte des 7805 führt GND-Potenzial, ggf. ist die Verwendung einer Isolierscheibe (Glimmerplatte) und einer isolierten Schraube für die Anbringung des Kühlkörpers ratsam.

Sind alle Bauteile verlötet, sollte man die beiden äusseren Anschlüsse (1, 3) des 7805 gegeneinander und gegen den mittleren Anschluß (2) durchmessen, ob kein Kurzschluß besteht.

Ist alles ok, kann man versuchsweise einmal die Speisespannung anlegen, zwischen Anschluß 2 (GND) und 3 (Vo) des 7805 sollten jetzt 5V messbar sein.
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Donnerstag, 12. Januar 2006, 00:01

2.2.: Mega 8: Versorgung und Reset-Taster



Dem Mikroprozessor sollte man in jedem Fall einen 28-poligen IC-Sockel spendieren, dann kann man ihn bei Lötarbeiten recht leicht aus der Schaltung entnehmen.
Ebenso ist es dann natürlich möglich, die Testschaltung nur als Programmieradapter zu nutzen und den programmierten µC in andere Applikationen einzusetzen.

Für Sockel und IC gilt: Die Kerbe markiert die Seite mit PIN1 (links) und PIN28 (rechts).

Der Mega 8 hat für die Referenzspannung der Analogkanäle eigene Versorgungs-PIN´s: AGND (22), AREF (21), und AVCC (20).
Auf dem Experimentierboard reicht uns aber die normale 5V-Versorgung als Referenz für den AD-Konverter, deshalb werden diese PIN´s auch mit auf VCC und GND gelegt.

C2 und C3 sind zwei 100nF Keramik-Kondensatoren, die möglichst dicht an die Versorgungspins des Mega 8 angelötet werden sollten.

Um die beiden Kondensatoren elegant im Inneren des Sockels verschwinden zu lassen, habe ich den mittleren Steg kurzerhand mit der Laubsäge herausgetrennt:



Das Foto lügt ein wenig, es ist noch günstiger, die beiden Kondensatoren um 90° zu drehen und dann jeweils zwischen die benachbarten PIN´s 7und 8 bzw. 20 und 21/22 zu löten.


Den Reset-PIN des Prozessors habe ich außerdem mit einem kleinen Mini-Drucktaster versehen, um den Prozessor auch manuell rücksetzen zu können.
Der spätere Betrieb parallel zum ISP-Adapter ist völlig unproblematisch.

Das Bild zeigt die Elemente S1, R1 und C1, angeordnet in der Nähe des Reset-Pins (PC6):

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Donnerstag, 12. Januar 2006, 00:03

2.3.: Port B und ISP-Schnittstelle



Sind die Verbindungen nach GND und VCC (+5V) gemäß Schaltplan hergestellt, wird eines der wichtigsten Elemente auf der Platine aufgebautý der ISP-Port, über den später der Prozessor programmiert werden soll.

Er ist verbunden mit den PIN´s 17 (MOSI), 18 (MISO) und 19 (SCK) des Prozessors, außerdem noch mit PIN 1 (Reset) und bildet das Gegenstück zu dem bereits vorgestellten ISP-Adapter.

Der ISP-Port erlaubt es durchaus, die Port-Anschlüsse PB3, PB4 und PB5 auch noch anderweitig zu verwenden.
Während des Programmiervorgangs wird der Mega 8 im Reset gehalten und die drei PIN´s werden sozusagen automatisch für den ISP-Port umkonfiguriert.

Nach dem Programmiervorgang gibt der ISP-Adapter die PIN´s wieder für die Nutzung im Programm frei.

Der parallele Anschluß anderer Hardware (z. B. eines LCD-Displays) ist also unproblematisch, so lange die PIN´s nicht während des Programmiervorgangs mit fremden Signalen beaufschlagt werden bzw. die angeschlossene Schaltung die Signale des ISP-Busses nicht verfälscht.

Wie später auch alle anderen Ports, wird der komplette Port (PB0 bis PB7) auf die mittlere Reihe einer dreireihigen Stiftleiste (JP1) gelötet.
Eine der äußeren Reihen wird später mit dem Wannenstecker (SV2) des LCD-Displays verbunden.

Mit Jumpern ist es dann möglich, die PIN´s von Port B entweder auf die Reihe für das LCD-Display oder die andere Reihe umzuleiten, die noch frei für eigene Erweiterungen ist.
Entfernt man den Jumper, kann man im Bedarfsfall den jeweiligen Port-Pin auch mit einem aus einer Buchsenleiste angefertigten Brückenkabel "anzapfen".
Das ist oft hilfreich, wenn man später Schaltungen testen möchte, die bestimmte PIN´s des Prozessors benötigen.

Die Anordnung der Stiftleiste auf der Platine ist beliebig, ich würde empfehlen, sich dafür einen Platz in der Nähe des LCD-Steckers zu suchen, damit ein logischer Zusammenhang erkennbar bleibt.



Die Anschlüsse des Wannensteckers (SV1) für die ISP-Schnittstelle sollte man dann auch von der mittleren Reihe der Stiftleiste abgreifen, dort lassen sich besser zwei Drähte anlöten als an den Anschlüssen des IC-Sockels.

Für die Reset-Leitung lässt sich sicher ein Lötpunkt im Bereich des Reset-Tasters finden.

Beim Anschluß des Wannensteckers unbedingt die Pin-Anordnung im Schaltplan beachten, sonst passt es hinterher womöglich nicht mit dem ISP-Adapter überein.

Die dreireihigen Stiftleisten werden aus je zwei der 3x4-poligen Stiftleisten zusammengesetzt.
Wenn man die äußeren Stifte kürzt und die mittleren Stifte lang lässt, wird später das Anlöten der Verbindungen erheblich erleichtert:

Die dreireihigen Stiftleisten sind nicht mehr erhaeltlich, bitte statt dessen einreihige Stiftleisten verwenden -> siehe Teileliste.



Und noch ein Tipp dazu:
Lasst die Kabel vom Prozessor zu den Stiftleisten ruhig ein wenig länger und bündelt sie dann zu einem Strang. Es ist dann später einfacher, an die Lötpunkte unter den Kabeln heranzukommen.

Beim Einlöten lassen sich die Stiftleisten (und auch manch andere Bauteile...) übrigens recht gut mit Jumpern im Lochraster fixieren:

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Samstag, 14. Januar 2006, 15:39

2.4.: LED´s und Schalter – Port C und Port D

Natürlich ist es praktisch, auf dem Experimentierboard ein paar Schalter und LED´s zu haben, um die Programmabläufe zu beeinflussen bzw. visualisieren zu können.

Der Mega 8 erlaubt den direkten Anschluss, so dass außer ein paar Pullup- bzw. Begrenzungswiderständen keine zusätzliche Hardware erforderlich ist:



Dieser Schaltplan ist nur als Beispiel gedacht, er soll verdeutlichen, nach welchem Prinzip die Beschaltung der Ports auf dem Board funktioniert.
Der Schaltplan des Boards zeigt, wie die Verdrahtung der beiden Port´s auszuführen ist.

Verwendet man DIP-Schalter und Widerstandsnetzwerke, lässt sich das Experimentierboard recht kompakt und preiswert mit einer großen Zahl Schalter und LED´s ausstatten.

Die Port ´s sind jeweils auf die mittlere Reihe der dreipoligen Stiftleisten geführt, durch Umstecken der Jumper-Brücke kann man dann festlegen, ob der jeweilige PIN mit der LED oder dem Schalter verbunden ist.

Alle PIN´s können später über das Programm mit einfachen Befehlen wahlweise als Eingang oder Ausgang bestimmt werden, und das sogar zur Laufzeit, so das man jederzeit über die Software beliebig umkonfigurieren kann.

Ich habe bei mir Port C und Port D jeweils einen eigenen DIP-Schalter (DS2, DS3) spendiert, die andere Seite der Stiftleisten habe ich mit acht LED´s (PC0...7, PD0...7) versehen:



Port C hat allerdings bei der DIL-Ausführung des Mega 8 nur 7 PIN´s, das achte Bit (PC.7) des Port C existiert auf unserem Board in der Hardware nicht. Wer mit einzelnen LED´s arbeitet, muß diesen Platz also nicht unbedingt bestücken.

PC.6 ist der Reset-PIN. Diesen PIN führen wir zwar auch auf die Stiftleiste, lassen aber den Jumper ungesteckt. Ein Anschlusspunkt sollte im Bereich des Reset-Tasters zu finden sein.

Port D stellt die vollen 8 Bit zur Verfügung , daher sollte man die Stiftleiste auch vollständig mit LED´s versehen.

Bei der gezeigten Anordnung ist der Verdrahtungsaufwand zwischen den Elementen minimal, man kann fast alle Verbindungen bereits durch Umbiegen der Beinchen herstellen.

Wenn man genau hinschaut, erkennt man zwischen den Stiftleisten und den DIP-Schaltern bzw. LED´s die Widerstandsnetzwerke (RN2...RN5), wer´s nicht kennt, so sehen die Dinger aus:



Die Zahl „103“ ist das Kürzel für den Widerstandswert und steht für „10“ plus 3 Nullen, also 10.000 Ohm -> 10 kOhm.
Der Punkt am Gehäuse markiert den gemeinsamen Fußkontakt der acht Widerstände.

Außerdem beinhaltet jeder dieser beiden Port´s noch eine besondere Schnittstelle, die wir etwas später im Einsteigerkurs behandeln werden.
Am Port C kann später der I2C-Bus an den PIN´s PC.4 (SDA) und PC.5 (SDL) abgegriffen werden. Auf dem Port D ist die RS232-Schnittstelle untergebracht, und zwar an den PIN´s PD.0 (RXD) und PD.1 (TXD).

Beide Schnittstellen mögen es nicht besonders, wenn andere Hardware als vorgegeben angeschlossen ist.

Damit man die PIN´s möglichst einfach zwischen der Ein-/Ausgangsbeschaltung und den Schnittstellen umschalten kann, sind zusätzliche Jumper (JP4, JP7) vorgesehen, die von den Zweifach- Stiftleisten abgebrochen werden.
Man entnimmt dann einfach beide Jumper des jeweiligen PIN-Paares und leitet entweder auf die zugehörige Schnittstelle, die LED´s oder den DIP-Schalter um.

Auch hier ist es angeraten, die doppelte Verbindung am jeweiligen Port-PIN auf der dreipoligen Stiftleiste vorzunehmen.

Wenn alles so weit aufgebaut ist, sollte man zunächst bei ausgestecktem Prozessor und abgeschalteter Spannungsversorgung einen Kurzschluss-Test machen, also jeden einzelnen PIN des Prozessor-Sockels gegen VCC (+5V) und GND auf Durchgang prüfen.
Außer den PIN´s für die Versorgungsspannung müssen alle anderen hochohmig sein.

Ebenso sollte man alle Ports zu den mittleren Reihen der Stiftleisten durchklingeln, damit jedes Bit auch da ankommt, wo es hin soll.

Dann die Spannungsversorgung scharfmachen und an den entsprechenden PIN´s des IC-Sockels messen, ob Betriebsspannung und GND anliegen.

Wer die LED´s testen möchte, der kann bei ungesteckten Jumpern mal mit einer Masse-Leitung den jeweiligen Pin auf der Stiftleiste berühren, dann sollte die zugehörige LED aufleuchten.

Anschließend kann man den Mega 8 bei abgeschalteter Betriebsspannung in die Schaltung einsetzen.

Der Prozessor wird aber im Anlieferungszustand nicht in den Sockel passen, weil alle Beinchen zu weit nach außen gebogen sind. Die PINs müssen also zuvor ausgerichtet werden.

Profis verwenden dazu ein spezielles Werkzeug, es geht aber auch, in dem man sie alle miteinander auf eine glatte Unterlage drückt und auf diese Weise gemeinsam und gleichmäßig nach innen biegt.



In jedem Fall sollte sich der Mega 8 hinterher ohne Gewaltanwendung in den Sockel drücken lassen. Wenn Beinchen stark verbiegen oder gar abbrechen, dann war´s das in der Regel.

Auf dem Experimentierboard ist es ausreichend, den Prozessor nur leicht einzudrücken, dann lässt er sich ggf. besser wieder aus dem Sockel entfernen.
Das geht am leichtesten, wenn man einen kleinen Schraubenzieher wechselweise an den Schmalseiten des Prozessors zwischen Gehäuse und Sockel einsteckt und den Chip vorsichtig und gleichmäßig nach oben aushebelt.
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Dienstag, 17. Januar 2006, 21:20

2.5.: Der Servo-Port

Da wir uns ja mit R/C-Technik beschäftigen möchten, ist es natürlich sinnvoll, einen Port für Servos auf dem Board zu haben.
Bascom bietet praktischerweise sehr komfortable und leicht zu erlernende Befehle, um die Signale eines R/C-Empfängers zu emulieren.

Außerdem ist dieser Port auch nützlich, wenn man einmal die 5V-Stromversorgung für eine externe Schaltung abgreifen möchte.

Benötigt wird eine 3x4-Stiftleiste und eine 1x4-Stiftleiste, die Verbindung zu den Ports stellen wir später mit Drahtbrücken her:
Die dreireihigen Stiftleisten sind nicht mehr erhaeltlich, bitte statt dessen einreihige Stiftleisten verwenden -> siehe Teileliste.

[img]http://torsten.schiffsmodell.net/einsteiger/exp_board/files/exp_servoport.jpg [/img]

Schaltplan und Nachbau sind leicht verständlich, da machen wir jetzt gar nicht viele Worte drum:

[img]http://torsten.schiffsmodell.net/einsteiger/exp_board/files/servo_sch.jpg [/img]


So sieht es hinterher mit einem Stecker aus, die Farben sollen die Verbindungen verdeutlichen:

[img]http://torsten.schiffsmodell.net/einsteiger/exp_board/files/exp_servoan.jpg [/img]

Der Anschluß ist nicht verdrehsicher, man muß also darauf achten, wie rum man später den Servostecker aufsteckt!

In der Regel passiert einem Servo aber nichts, wenn man den Stecker verdreht, ist schon alles ziemlich narrensicher gemacht...
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9

Dienstag, 17. Januar 2006, 21:36

2.6.: Die Potentiometer

[img]http://torsten.schiffsmodell.net/einsteiger/exp_board/files/exp_poti_sch.jpg [/img]

Der Mega 8 ist in der Lage, an den PIN´s C.0 bis C.5 (ADC) Analogwerte mit jeweils 10 Bit Auflösung (0...1023) zu erfassen.
Dabei ist immer das Verhältnis der PIN-Spannung zur ARef-Spannung mit Bezug zum GND enscheidend, in unserem Fall bilden sich die 10 Bit also von 0...5V PIN-Spannung ab.

[img]http://torsten.schiffsmodell.net/einsteiger/exp_board/files/exp_potis.jpg [/img]

Das Poti arbeitet dabei als Spannungsteiler. Der mittlere PIN (Schleifer) wird mit dem einzelnen Stift (und später mittels Drahtbrücke mit dem Port) verbunden, die anderen Anschlüsse mit GND bzw. VCC, wie im Schaltplan gezeigt.

Der 100nF-Kondensator glättet die Signale etwas, während das Poti verstellt wird.

Ich habe bei mir Trimmpotis verwendet, die haben ein recht hohes Auflösungsvermögen und sind dabei nicht zu groß. Aber natürlich funktioniert auch jedes andere Poti.

[img]http://torsten.schiffsmodell.net/einsteiger/exp_board/files/exp_1poti.jpg [/img]

Damit ist der Grundaufbau des Experimentierboards bereits abgeschlossen.

Ich hoffe, der Nachbau macht Freude und verläuft bei allen erfolgreich.

Für Fragen und Anregungen steht die Hardware-Diskussionsecke zur Verfügung!

Viel Spaß!

Torsten :w
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10

Samstag, 25. Februar 2006, 13:39

2.7: Die RS232-Schnittstelle

Der Mega 8 ist mit einer seriellen Schnittstelle (RXD/TXD) ausgestattet, über die von externen Systemen zur Laufzeit Daten gesendet und empfangen werden können.
Sie belegt PortD.0 und PortD.1, die dann nicht mehr für andere Zwecke verwendet werden können.
Da die Schnittstelle TTL-Pegel führt, können Verbindungen zu anderen IC´s direkt aufgebaut werden.
Auch die Verbindung zum PC ist möglich, so kann dann mittels eines Terminal-Programms oder einer anderen geeigneten Software mit dem Prozessor kommuniziert werden.
Allerdings ist ein Treiber IC erforderlich, um die Signale auf die Pegel der PC-Schnittstelle zu wandeln. Das geschieht üblicherweise mit einem MAX232.

[img]http://torsten.schiffsmodell.net/einsteiger/exp_board/files/exp_max232.jpg [/img]

Der Aufbau des 16-poligen IC´s ist recht einfach, man muß aber unbedingt auf die richtige Polung der Elko´s achten.

Der MAX232 arbeitet mit positiven und negativen Spannungen! Es ist also kein Fehler im Schaltplan, wenn der Minus-Pol eines Elko´s an VCC bzw. Der Pluspol an GND angeschlossen wird!

[img]http://torsten.schiffsmodell.net/einsteiger/exp_board/files/exp_rs232_sch.jpg [/img]

Das Abschlusskabel an den PC kann man sich leicht aus einem Sub-D-Kabel mit Buchse anfertigen. An dem einem Ende wird ein 5-poliger Pfostenstecker angebracht.
Wer den nicht hat: Es reichen minimal auch drei Pole, dann wird „Shield“ nicht aufgelegt.

[img]http://torsten.schiffsmodell.net/einsteiger/exp_board/files/exp_rs232_kabel.jpg [/img]

Vor der Inbetriebnahme sollte man die Schaltung unbedingt auf Richtigkeit prüfen, also gemäß Schaltplan durchklingeln (vom Port D auf die Pins am MAX232 und weiter bis auf den Sub-D Stecker!) und dann zunächst ohne IC einschalten und die Spannungsversorgung prüfen.

Ist alles zusammengelötet, werden die beiden Jumper an D.0 und D.1 auf die RS232 umgesteckt und man kann die Sache in Betrieb nehmen.

[img]http://torsten.schiffsmodell.net/einsteiger/exp_board/files/exp_d0d1_rs232.jpg [/img]

Viel Spaß beim Löten, ein Beispiel-Programm zum Testen folgt etwas später im Bascom-Teil! :w
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