[eagle] Sprawdzenie schematu komputerka samochodowego w Eagle - optoizolacja wejść

Witam,

od niedawna zajmuję się projektowaniem układów, dlatego proszę o zerknięcie na schematy komputerka samochodowego.




Napięcia wzięte z aku (12VAKU) i ze stacyjki (12VSTA),
sygnały wejściowe:
- LIGHT (0 lub 12V),
- DOOR (0 lub 12V),
- INJ wtrysk (amplituda 12V zmienne wypełnienie i częstotliwość, dlatego podłączone do INT i TIMERa w uP)
- VSS prędkościomierz (impulsy, amplituda 1V)
- LPG (na początku przerywany 0 lub 5V, później stałe 5V)

Dodatkowe wyprowadziłem gniazdo, aby była możliwość rozbudowy w przyszłości.

W założeniach konieczna była optoizolacja wejść i odczytywanie ich w taki sposób, aby jak najmniej je obciążyć.

--------- EDIT

Nie chce mi się załadować plik ze schamtem w Eaglu, dlatego proszę o ściągnięcie go tutaj: http://www.speedyshare.com/files/28459089/plytka_glowna.sch

Pooglądałem obrazki, ale zagmatwanie szyn BUS uniemożliwiają łatwe odczytanie schematów.

Zamiast tak ładować niepotrzebne szyny, przedłóż wyprowadzenia i dokładnie je opisz.
Wtedy prościej będzie odczytać taki schemat.
A jak dajesz szynę BUS, to daj jedną i do niej wszystko podłącz.

Albo tak rozmieść poszczególne człony schematu, aby zlikwidować niepotrzebne krzyżowanie szyn.

Aby dokładnie sprawdzić taki schemat powinieneś wkleić plik projektu ze schematem.


Wejścia wzmacniaczy powinieneś zabezpieczyć rezystorami 1k a nie diodami.

Czy te rezystory 1k na wej. wzmacniaczy są konieczne?

PS. Usunąłem szyny BUS, tak jak radziłeś, o wiele lepiej teraz to wygląda, proszę o zerknięcie

motorolae365ok napisał:

Czy te rezystory 1k na wej. wzmacniaczy są konieczne?

PS. Usunąłem szyny BUS, tak jak radziłeś, o wiele lepiej teraz to wygląda, proszę o zerknięcie

Witam
Na wejściach wzmacniaczy konieczne jest zastosowanie rezystorów ograniczające prąd aby uniknąć "zatrzaskiwania" się wzmacniacza (zobacz w nocie aplikacyjnej jaki jest zalecany prąd wejściowy). A jeśli obawiasz się jakichś ujemnych szpilek na wejściu, to powinieneś to zabezpieczyć diodami wpiętymi zaporowo pomiędzy masę a szynę sygnału. Jeżeli już stosujesz krótkie odcinki ścieżek z opisami (TDI, TDO, TMS... ) to powinieneś w zastosować to do całego schematu i już nie mieszać z "szyną bus". Dlaczego nie podciągnąłeś szyn "SDA" i "SCL" układu PCF8583 do szyny zasilania zgodnie z zaleceniem noty aplikacyjnej. No i te umiejscowienia symboli zasilania i masy. Zobacz, co ci podpowiada "ERC", popraw to, bo program nie wie z czym dokładnie to połączone.
Pozdrawiam.

Nie podłączaj AREF do +3V3. Zrobisz to programowo.

Nie podłączaj RESET do +5V tylko do +3V3.

Niepotrzebnie stosujesz dwa stabilizatory +3V3 (IC3, IC4), jeżeli ich wyjścia łączysz razem.
Zresztą takie połączenie jest błędem bez stosowania diod jako sumatora.

Wystarczy jeden IC4 z tym że musisz inaczej połączyć katody diody D1, D3.
Należy je połączyć razem aby dawały możliwość zasilania albo z 12VAKU, lub 12VSTA.
A linie 12VSTA połączyć razem z linią +12V

Dziękuje ale mam kilka pytań.

1. Rezystory na wej. omp-ampa będą w pewnym stopniu obciążać sygnały wejściowe czego chce uniknąć. Czy jest jakiś sposób żeby coś z tym zrobić?

Cytat:

A jeśli obawiasz się jakichś ujemnych szpilek na wejściu, to powinieneś to zabezpieczyć diodami wpiętymi zaporowo pomiędzy masę a szynę sygnału.

2. Ok, tak zrobię.

Cytat:

Dlaczego nie podciągnąłeś szyn "SDA" i "SCL" układu PCF8583 do szyny zasilania zgodnie z zaleceniem noty aplikacyjnej.

3. Chciałem to zrobić programowo. Zły pomysł?

Cytat:

Nie podłączaj AREF do +3V3. Zrobisz to programowo.

4. Prowadzący zalecił podłączać tak zasilanie jeśli nie ma osobnego analogowego.

Cytat:

Nie podłączaj RESET do +5V tylko do +3V3.

5. Mój błąd, już poprawiłem

Cytat:

Niepotrzebnie stosujesz dwa stabilizatory +3V3 (IC3, IC4), jeżeli ich wyjścia łączysz razem.
Zresztą takie połączenie jest błędem bez stosowania diod jako sumatora.

Wystarczy jeden IC4 z tym że musisz inaczej połączyć katody diody D1, D3.
Należy je połączyć razem aby dawały możliwość zasilania albo z 12VAKU, lub 12VSTA.
A linie 12VSTA połączyć razem z linią +12V

6. Hmm w sumie ciekawy pomysł, ale potrzebuje wykrywać, kiedy stacyjka zostanie wyłączona. Mi to nie przeszkadza, że są dwa prawie identyczne zasilania. Ale jeżeli uważasz, że tak będzie lepiej to gdzie wyciągnąć ten sygnał ze stacyjki? Przepuścić go przez omp-amp i transoptor?

Co do pkt.4 to przecież napięcie referencyjne pobierasz z wnętrza mega128, jeżeli tak ustawisz to w programie.


Co do pkt.6 poniżej zobacz jak to można w prosty sposób rozwiązać.



Diody D11 nie musisz stosować, jak pisałem wcześniej, ale jak musisz to ją daj

Co do rezystorów 1k włączonych szeregowo na wejściu wzmacniaczy, to w żaden sposób nie obciążają one źródło sygnałów wejściowych.
Na schemacie dodałem też diody zabezpieczające wejścia przed szpilkami.
Nie zapomnij również o komplecie kondensatorów filtrujących położonych blisko doprowadzenia napięcia do wzmacniaczy.




Na wyjściu wzmacniaczy masz zastosowane optoizolatory, dlatego wzmacniacze powinny pracować jako komparatory napięcia.

Cytat:

Na schemacie dodałem też diody zabezpieczające wejścia przed szpilkami.

Ale co do tego to nie mogę tak zrobić, bo to na pewno wpłynie na zmianę syg. wejściowych (jeśli posiadają szpilki). Ale napięcie na wej. nie powinno przekraczać napięcia zasilania wzmacniaczy.

Cytat:

Na wyjściu wzmacniaczy masz zastosowane optoizolatory, dlatego wzmacniacze powinny pracować jako komparatory napięcia.

Tak wiem, takie jest zamierzenie. Tylko teraz dodając te rezystory 1K na wej. zmieni mi się napięcie na wej. nieodwracającym i będę musiał na nowo wyliczyć dzielnik na odwracającym?

Kolego, bez obrazy, ale co ty wygadujesz

Poczytaj w literaturze na temat zabezpieczania wejść wzmacniaczy operacyjnych układami diod i nie tylko.

Jeżeli zamierzeniem jest zastosowanie wzmacniaczy jako komparatory napięcia, to masz odwrotnie podłączone wejścia wzmacniaczy.
Brakuje również rezystorów jako dodatnie sprzężenie zwrotne, miedzy wejściem nieodwracającym a wyjściem wzmacniacza.

http://www.mif.pg.gda.pl/homepages/sylas/students/mt/is/wzmacniacze_operacyjne.pdf

https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1977797.html

W pierwszym linku jest opisany komparator str. 12 (na dole).
W drugim, mój topic, w którym pytałem się jak dobrze odczytać te sygnały.

Jeśli dodam te diody, to na całej linii nie będzie szpilek ani napięć ujemnych. Skoro teraz są (choć wątpię) to samochód musi być do nich przystosowany i jeśli je wyeliminuje to może źle działać, mam racje czy w tym miejscu się gubię?

Dlaczego poprzestajesz na pojedynczych artykułach.
Poszukaj w literaturze, w necie przynajmniej kilkanaście różnych opisów , artykułów itp.
Zobaczysz że to co pokazałeś powyżej nie jest prawidłowymi przykładami na stosowanie komparatorów z wykorzystaniem wzmacniaczy.

Jeżeli już mają tam być komparatory to zastosuj układy komparatorów scalonych np LM393 itp.

Zasugerowałem się moim poprzednim topiciem. Czyli proponujesz skorzystać z tego LM393, ok. W takim wypadku, podłączenie będzie podobne? Na jeden sygnał wej. poprzez rezystor (np. 1k), do drugiego dzielnik, zasilanie jak w powyższym wzmacniaczu operacyjnym?

Dalej nie wiem co z tym ograniczeniem szpilek i nap. ujemnych. Przecież to wpływa na całą linią i dotrze do np. wtryskiwaczy w samochodzie?

motorolae365ok napisał:

Zasugerowałem się moim poprzednim topiciem. Czyli proponujesz skorzystać z tego LM393, ok. W takim wypadku, podłączenie będzie podobne? Na jeden sygnał wej. poprzez rezystor (np. 1k), do drugiego dzielnik, zasilanie jak w powyższym wzmacniaczu operacyjnym?

Dalej nie wiem co z tym ograniczeniem szpilek i nap. ujemnych. Przecież to wpływa na całą linią i dotrze do np. wtryskiwaczy w samochodzie?

Witam
Na stronie 9 noty aplikacyjnej LM393 są zalecenia, jak to podłączyć. A szpilki dotrą tylko do układu pomiarowego i mogą (nie muszą)go zafałszować, bo wtryskiwacze pewnie mają (nie jestem ekspertem samochodowym) duży czas bezwładności i na nie nie reagują. Zastosowanie diod ma na celu tylko wyeliminowanie ich z linii pomiarowej.
Pozdrawiam.

Ok co do tych sygnałów wejściowych to zrobiłem na komparatorach i wszystko dobrze działa.

Co do zasilnia to boję się połączyć te dwa napięcia, jeśli coś pójdzie nie tak to mogę mięć problem z resztą elektroniki samochodowej. Z drugiej strony nie chce, żeby akumulator był ciągle obciążony.

Dlatego skorzystam tylko z jednej linii zasilania +12V STA (ze stacyjki), i chce to zrobić z podtrzymaniem. Pytanie jak? Tzn. gdzie dodać jakiś duży kondensator, aby po wyłączeniu stacyjki móc przez kilka ms zapisać zgromadzone dane na karcie pamięci? Kiedyś czytałem, że tylko kondensator nie może być, musi być z jakimś kluczem tranzystorowym.

Albo inne rozwiązania, wykorzystać jakąś przetwornice z wejściem ON/OFF, znacie coś takiego?

Aby zrobić podtrzymanie zasilania wrażliwych elementów, musisz zastosować kondensator GoldCap, o jak największej pojemności.
Aby taki układ zaprojektować poprawnie musisz skorzystać z przykładu powyżej jak łączyć dwa napięcia w jedną linię za pomocą diod.

Ale ja w sumie będę tylko podtrzymywał jedno napięcie +12V ze stacyjki. Coś takiego wymyśliłem:


Dałem GoldenCap'a pomiędzy stabilizatory, aby ładowało go napięcie 5V i później gdy zaniknie zasilanie, będzie utrzymywał zasilanie przez 1,5V swojego spadku. W szeregu dodatkowo opornik 10 Ohm (2W), w przypadku gdy kondensator będzie całkowicie wyładowany (zwarcie), aby nie przeciążyć stabilizatora (teraz max prąd 5V/10Ohm = 0,5A, moc=5V*0,5A=2,5W - myślę że wystarczy, bo to tylko chwilowy prąd popłynie)

Drugie zasilanie (+3V3 AKU), służy jedynie do zasilania RTC, myślę że nie będzie ono zbytnio wyładowywało akumulatora, mimo że będzie ciągle podłączone.

Co myślicie o takim rozwiązaniu?

Już się pogubiłem w tym co pragniesz zaprojektować.

Narysuj schemat blokowy, jak widzisz to rozwiązać.
Nie rysuj wszystkich połączeń, tylko schematycznie po jednej linii co z czym i gdzie.

To będzie dla Ciebie dobra nauka, jak przystępować do takich projektów.

Po zaakceptowaniu schematu blokowego, możesz przystąpić do projektowania poszczególnych części projektu.
Z naciskiem na korzystanie z not katalogowych używanych elementów.
Bez tego żaden poprawny projekt nie powstanie.

Dopiero po zaprojektowaniu osobnych części układanki, można przystąpić do cyzelowania całości schematu.

Jeżeli wydaje Ci się że można to zrobić na skróty, to zapewniam, że projekt nie będzie działał poprawnie.




Jeżeli masz zamiar tylko podtrzymywać zasilanie układu zegara to wystarczy zasilić go baterią 3V (pastylka) poprzez układ diod.

Ale teraz pytam o jedna konkretną rzecz - zasilanie z podtrzymaniem. Reszta jest już gotowa.

Jeśli chcesz to w skrócie to wygląda tak: zasilanie z podtrzymaniem, uC do którego podłączam: zegar RTC, buzzer, karta SD, wyświetlacz z Nokii 3310 x 2, akcelerometr, sygnały wej. poprzez optoizolację, przyciski, gniazdo z wyprowadzeniem magistral do dalszej rozbudowy.

Doszedłem do tego że chce aby zasilanie było JEDNO - ze stacyjki. Po jej wyłączeniu muszę jednak zapisać zgromadzone dane na karcie SD.
Dlatego dodałem GoldCaba (jak radziłeś). Tylko proszę o sprawdzenie czy tak jest poprawnie.

Co do zegara, to po co dawać baterie, jak można podłączyć się pod taką wielką z samochodu (akumulator)? Wychodzi w sumie na to samo, a nie muszę się martwić o wymianę jej (choć pewnie wystarczy na 10 lat).

Mi nie jest potrzebne tłumaczenie w skrócie co z czym łączysz.
To o czym pisałem wcześniej ze schematem blokowym, było skierowane do Ciebie.
Bo cały czas wychodzi na to że Sam nie bardzo rozumiesz co projektujesz.


W poprzednich postach pisałeś o podtrzymaniu zasilania zegara RTC, a schemat pokazuje co innego:

Cytat:

Ale ja w sumie będę tylko podtrzymywał jedno napięcie +12V ze stacyjki. Coś takiego wymyśliłem:


Dałem GoldenCap'a pomiędzy stabilizatory, aby ładowało go napięcie 5V i później gdy zaniknie zasilanie, będzie utrzymywał zasilanie przez 1,5V swojego spadku. W szeregu dodatkowo opornik 10 Ohm (2W), w przypadku gdy kondensator będzie całkowicie wyładowany (zwarcie), aby nie przeciążyć stabilizatora (teraz max prąd 5V/10Ohm = 0,5A, moc=5V*0,5A=2,5W - myślę że wystarczy, bo to tylko chwilowy prąd popłynie)

Drugie zasilanie (+3V3 AKU), służy jedynie do zasilania RTC, myślę że nie będzie ono zbytnio wyładowywało akumulatora, mimo że będzie ciągle podłączone.

Co myślicie o takim rozwiązaniu?

Dajesz osobne zasilanie 3V3AKU dla zegara, ale kondensator GoldCap podłączasz do zasilania w linii stacyjki.

Teraz znowu piszesz o podtrzymaniu zasilania, aby zapisać dane po wyłączeniu zasilania.
Wystarczy tylko dać duży kondensator na wyjściu stabilizatora 3V3, zasilającego procek i peryferie.


A bateria zasilająca tylko zegar, to najlepszy wybór.
Co zrobisz jak wyciągniesz akumulator, będziesz wszystko programował od początku?

Chyba się nie rozumiemy. Pod pojęciem podtrzymanie miałem na myśli krótkotrwałe dostarczenie zasilania po wyłączeniu stacyjki, dzięki któremu będę mógł zapisać zgromadzone dane na karcie SD.

Natomiast podtrzymanie do RTC, to już nie na tym GoldCap'ie, bo to nie ma sensu jak jest akumulator. I jednak wybiorę akumulator zamiast baterii, bo on już jest. A jak wyciągnę akumulator to trudno, będę musiał tylko ustawić zegar na nowo (tak jak w radiu i zegarku samochodowym) to dla mnie nie problem.

Co do tego GoldCap'a to nie rozumiem czemu mam dać go na końcu? Przecież będzie krócej trzymał, prawda? Z tego wzoru:

deltaU - w podłączeniu takim jakie zasugerowałem mam 5-3,3V = 1,7V. Plus jeszcze różnica pomiędzy 3,3V a napięciem przy którym wyłącza się uC. Tak jak ty napisałeś mam tylko tą ostatnią różnicę, co jest zdecydowanie mniejsze. Wiem że jeszcze będzie spadek na stabilizatorze, ale nie jest to zbyt wielka wartość.

Może zamiast tak kombinować, złóż na pająka obydwa układy podtrzymania zasilania, przed i za stabilizatorem.
Porównaj czasy działania w rzeczywistości a nie według Twoich obliczeń.

Weź pod uwagę wszystkie spadki napięcia na elementach które umieściłeś w układzie stabilizatora +5V.... Dioda... rezystor, GoldCap...+3V3