POLITECHNIKA POZNAŃSKA WBMiZ Zakład Urządzeń Mechatronicznych STEROWNIKI URZĄDZEŃ MECHATRONICZNYCH Projekt Wskazówki projektowe GRZEGORZ.PITTNER@PUT.POZNAN.PL

Plan działania Ustalić cel Ustalić parametry Wykonać schemat ideowy Wypisać potrzebne peryferia Wypisać potrzebne elementy Dobrać MCU Wykonać schemat Wykonać routing płytki Wykonać płytkę Uruchomić plytkę Połączyć się z MCU Zaprogramować Ocenić działanie programu Dopracować dokumentację do skutku

1) Cel projektu Wykonać regulator temperatury w akwarium

2) Ustalić parametry Regulowanie temperatury w zakresie od 10 do 40°C Grzałka 12V, 1A (12W) Regulator będzie działał płynnie (PID) Nastawy P,I,D będzie można zmieniać Zasilanie stacjonarne Aktualną temp. będzie wskazywał wyświetlacz 7 segmentowy, 2 cyfrowy

3) Wykonać schemat ideowy Gniazdo zasilania Zasilanie 5V stabilizowane Grzałka Tranzystor mocy LED MCU Wyświetlacz 7 segmentowy Gniazdo grzałki Wyświetlacz 7 segmentowy PWM GPIO Czujnik temp. ADC 0 ADC 1 Potencjometr nastawy temp ADC 2 ADC 3 TIMER 500Hz Potencjometr nastawy P ADC 4 Zegar wew. 1MHz Potencjometr nastawy I Pamięć flash Gniazdo programatora JTAG Potencjometr nastawy D

4) Wypisać potrzebne peryferia PWM ADC (5 kanałów) GPIO (min. 9pin) Timer (500Hz) Wewnętrzne RC (1MHz) Zdobyć wiedzę (np. z noty katalogowej) - jaki tryb PWM? jaka częstotliwość PWM? akie obciążenie PWM nasyci tranzystor? Jaki tryb ADC? Czy 1MHZ starczy? Jak wyskalować ADC (jakie Aref) Ilu bitowy timer?

5) Wypisać potrzebne elementy grzałka Potencjometry (4szt.) Sensor temperatury analogowy Złącze do grzałki Itd…. Zdobyć wiedzę o elementach Jaka grzałka? Jaki sensor temp.? (symbol, zakres, cena, pinout) Jak połączyć sensor z płytką? Jaka wartość potencjometru Jak połączyć potencjometr z płytką i obudową Itd…

6) Dobrać MCU ATmega8 ATmega16 ATmega32 ATmega64 ATmega128 wersje L

7) Wykonać schemat Zasilanie: 5V stabilizowane (obliczyć zrzut i dysypację termiczną) Podział płytki na strefy (analogowa, cyfrowa, mocy, zasilania, itd…) Duża dbałość o detale (grubości ścieżek, odległości, szumy, jakość połączeń, krętość ścieżek krytycznych itd…) CZYTAĆ NOTĘ KATALOGOWĄ, analizować przykładowe aplikacje hardwarowe Podstawki DIP pod MCU ułatwią lutowanie i wymianę

8) Wykonać routing Po wykonaniu routingu wydrukować PCB na kartce i przymierzyć elementy Ścieżki min 10mil Ścieżki ADC daleko od PWM,Q,zasilania mocy Ścieżki od JTAG możliwie proste i krótkie Ścieżki od zegara bardzo krótkie Kondensatory blisko elementu który odszumiają Elementy blisko siebie Optymalizować powierzchnię płytki Optymalizować liczę otworów Pamiętać o opisach złącz i o wytycznych projektowych

9) Wykonać płytkę Wiele błędów podczas uruchomienia projektów powstaje właśnie na tym etapie (coś nie styka, coś zwiera, coś źle przylutowane) Trwa to zawsze więcej czasu niż się planuje Wykonać płytkę to nie to samo co ją uruchomić Dbać o staranność i o detale

Popularne przypadki: zasilanie stabilizowane

Doprowadzenie zasilania filtr

Układ RESET Do JTAG

Układ interface’u programowania JTAG

Układ rezonatora zewnętrznego

Czytelność schematu - labels

Klucz tranzystorowy npn

strefy ZASILANIE DRIVER MOCY SILNIK JTAG MCU ANALOG ZEGAR UKŁ. RESET ELEMENTY MOCY MCU ANALOG PASEK LED ZEGAR KLAWIATURA

makrodefinicje #define LED1_ON PORTA|=(1<<4) #define LED1_OFF PORTA&=~(1<<4) … void main(void) { LED1_ON; LED1_OFF; } #define PORT_LED1 PORTA #define PORT_LED2 PORTA #define PORT_LED3 PORTB #define PIN_LED1 6 #define PIN_LED2 4 #define PIN_LED3 1 … void main(void) { PORT_LED1|=(1<<PIN_LED1); PORT_LED2&=~(1<<PIN_LED2); .. PORT_LED2|=(1<<PIN_LED2); PORT_LED3&=~(1<<PIN_LED3); }

Fusebits, lockbits

GOTOWCE WIEMY O NICH WSZYSTKO! ŹRÓDŁO JEST WIARYGODNE! GOTOWE ROZWIĄZANIA Z PRZYSŁOWIOWEGO GOOGLE SĄ DOBRE JEŻELI: WIEMY O NICH WSZYSTKO! ŹRÓDŁO JEST WIARYGODNE! DOTYCZĄ NASZEGO PRZYPADKU!

NOTA KATALOGOWA

powodzenia