3. Evaluation Board: Peripherie 3.1 Schaltung

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3. Evaluation Board: Peripherie
In der zweiten Lötaktion wird die gesamte Peripherie (bestehend aus Tastern, einer
LCD-Anzeige, AD-Wandler, Lautsprecheranschluss und serieller Schnittstelle)
aufgebaut.
3.1 Schaltung
Dies ist der zweite Teil der Schaltung des Evaluation Boards:
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Die Peripherie besteht aus fünf Teilschaltungen. Jede Schaltung außer dem RS232
Treiber besitzt ihre eigene enable-Leitung. Alle enable-Leitungen sind an PORTA
angeschlossen. An PORTB hängt ein 4-Bit Datenbus (POTB,2...5), zwei
Steuerleitungen für das LCD (PORTB,6/7) und die serielle Schnittstelle
(PORTB,0/1).
Die einzelnen Teilschaltungen sind (von Oben):
•
Der Anschluss eines externen Lautsprechers besteht nur aus einer
Klinkenbuchse, und wird über PORTA,3 angesteuert.
•
Die Taster legen, wenn die enable-Leitung PORTA,2 gesetzt ist, ein High-Signal
an den Datenbus an. Wenn die enable-Leitung gelöscht ist, verhindern die vier
Dioden ein Interferieren der Taster mit dem Bus.
•
Das LCD benötigt neben dem 4-Bit Bus noch drei Steuerleitungen: RS und RW
werden über PORTB,6/7 angesteuert, die enable-Leitung des LCD ist mit
PORTA,1 verbunden.
•
Der Analog-Digital Wandler. Er benötigt zum Betrieb eine Referenz-Spannung,
die mit dem Trimmer R11 eingestellt werden kann. Der analoge Eingang des
Analog-Digital Wandlers kann über eine Jumperleiste entweder mit einem Poti
(R16) oder mit einer Sockelleiste verbunden werden. Die enable-Leitung des
Analog-Digital Wandlers ist mit PORTA,0 verbunden.
•
Der RS232 Wandler benötigt zum Betrieb vier Kondensatoren. Mit ihnen
generiert er die ±12V um die Schnittstelle anzusteuern. Wird TX (PORTB,1)
gesetzt, dann liegen an Pin 2 der SUB-D Kupplung etwa +12V an, wird TX
gelöscht liegen -12V an.
Liegen an Pin 3 der SUB-D Kupplung etwa +12V an, so wird von dem Wandler
RX (PORTB,0) gesetzt. Liegt eine negative Spannung an Pin 3 an, so wird RX
gelöscht.
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3.2 Platinen Layout
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3.3 Bestückung/Stückliste
Bauteil
Wert
Bauteil
R13
R15, R17..R20
R12, R14
R11 (Trimmer)
R16 (Poti)
15Ohm
10k
1k
10k
10k
1* IC Fassung 8pol
1* IC Fassung 16pol
C5, C15, C16
C11..C14
100nF
1µF
D1, D2, D3, D6
1N4148
IC8
U$2
U$3
MAX232
TLC549
LCD162C
S2..S5
Wert
Taster
Stiftleiste 2pol
Stiftleiste 3pol
Stiftleiste 5pol
Stiftleiste 16pol
Sockelleiste
U$4
3,5mm Klinkenbuchse
X1
Sub-D Kupplung 9pol
•
Zuerst werden die verbleibenden 12 Drahtbrücken eingelötet. Drahtbrücken
sind im Layout rot dargestellt und besitzen quadratische Lötaugen.
•
Danach folgen die Widerstände: In der Schaltung kommen drei verschiedene
Widerstandswerte vor:
15 Ohm
Braun Grün Schwarz
1 kOhm (1k)
Braun Schwarz Schwarz Braun
10 kOhm (10k)
Braun Schwarz Schwarz Rot
Der letzte Ring auf den Widerständen ist immer
Braun, er gibt die Toleranz an.
Um Verwechslungen zu vermeiden sollten alle
Widerstände mit einem Multimeter nachgemessen
werden.
Achtung: Drei Widerstände müssen auf der
Unterseite der Platine platziert werden. Betroffen
sind: R13 (15 Ohm), R19 (10k), R20 (10k). Dies ist
zwar unüblich, lässt sich aber nicht vermeiden,
wenn das LCD schön auf der Platine aufliegen soll.
•
Jetzt kommen die vier Dioden: Der Ring auf
der Diode muss mit dem Ring im Layout
übereinstimmen.
•
Die 9 polige Sockelleiste findet am linken Rand der
Platine ihren Platz
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•
Nun kommen die vier Stiftleisten an die Reihe: Die
fünfpolige dient zum Festlöten des Potis (siehe später).
Dazu werden der zweite und der vierte Pin mit einer
kleinen Zange aus dem schwarzen Kunststoff gezogen,
und die Leiste in den drei Bohrungen für das Poti
festgelötet.
Die 16 polige Stiftleiste dient zum Anschluss des LCD
(siehe später) und wird zunächst anstelle des LCD in die
Platine eingelötet.
•
Jetzt kommen die drei Keramik-Kondensatoren mit 100nF
(Farbe: Blau; Aufdruck: 104)
•
Der Spindeltrimmer
•
Das Poti wird liegend festgelötet: Die Anschlussbeinchen
werden so an die oben eingelötete (ehemals 5polige) Stiftleiste
gelötet, dass die Achse des Potis senkrecht nach oben steht.
Die Beinchen des Potis müssen davor um etwa 3mm gekürzt
werden. Damit das Poti fest auf der Platine hält sollte es
zusätzlich mit einer Drahtschlaufe durch die zwei freien
Bohrungen unter dem Poti an der Platine befestigt werden.
Vor dem Einbau sollte die Achse des Potis auf 5mm gekürzt werden.
•
Damit die Klinkenbuchse plan auf der Platinenoberfläche
aufliegt, müssen die beiden Kunststoffnippel an der Unterseite
der Klinkenbuchse mit einem Saitenschneider oder Cutter
abgeschnitten werden
•
Die beiden IC Sockel
Achtung: Sie besitzen auf der einen Seite eine
Markierung in Form einer Kerbe und sollten
richtig herum eingebaut werden. Anhand dieser
Kerbe kann später der IC richtig herum
eingesetzt werden.
•
Die vier Elektrolyt-Kondensatoren 1µF müssen richtig
gepolt eingebaut werden: Der weiße Streifen auf den
Elkos markiert die Kathode (-); die Kathode ist im Layout mit einem weißen
Balken, die Anoden (+) hingegen mit einem kleinen + gekennzeichnet.
•
Die Taster (die vier Anschlüsse müssen
vorher mit einer kleinen Zange gerade
gebogen werden)
•
Die SUBD-Kupplung zum Anschluss der seriellelen
Schnittstelle
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•
Ehe das LCD eingebaut wird müssen die Widerstände und Drahtbrücken, die
unterhalb des LCD liegen mit etwas Klebeband isoliert werden. Dann wird das
LCD auf die vorhin eingelötete Stiftleiste gesteckt und mit der Platine
festgelötet.
•
Nun wird die 25 polige Buchsenleisten zu einem
Jumper umfunktioniert: Je zwei
gegenüberliegende Beinchen werden mit einer
kleinen Zange zusammen gebogen und
miteinander verlötet. Gegebenenfalls kann die
Leiste auf 2*17 Pins abgesägt werden.
Zum Schluss noch die beiden ICs richtig herum in die Sockel drücken, den roten
Jumper auf die Stiftleiste neben dem Poti drücken, und die Kappe auf das Poti
schrauben.
Und am Ende sollte es so aussehen:
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