Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PLC Fatek
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przystawka zasilająca na biurko z Hubem USB.

RometFan;p 30 Maj 2018 20:49 3756 19
  • Witam, przedstawiam tu swój projekt wykonany na jedno z zaliczeń na studiach elektronicznych. Jest nim mały zasilacz do prototypowania z 2 portowym hubem USB. Pomysł na jakieś kompaktowe urządzonko zrodził się w małym studenckim pokoju gdzie zawsze jest mało miejsca na chomikowanie rzeczy (myślę, że każdy domorosły elektronik wie o czym mówię ;)), a uruchamianie projektów opartych o mikrokontrolery zawsze powodują kilometry kabelków/drucików a na końcu i tak okazuje się, że zasilanie modułów radiowych z portu USB nie jest dobrym pomysłem bo wydajność prądowa jest za mała. Dodatkowo zalegało mi kilka sampli Atmeg i hubów od Microchipa oraz jakieś moduły Step-Down oparte na scalaku MP1584 z Alliexpress.

    Przystawka zasilająca na biurko z Hubem USB.Przystawka zasilająca na biurko z Hubem USB.

    OPIS OGÓLNY:
    Urządzenie posiada następujące wyjścia:
    - 5V, 3.3V o wydajności prądowej do 3A(wg producenta),
    - 12V pewnie około 300-500 mA (zwykłe LDO).
    - 2 x USB 2.0 tyou A, z ograniczeniem prądowym 500 mA,
    Wejścia:
    - Wejście zasilacza niestabilizowanego ~12V ( tu jest mała nieścisłość, ponieważ zastosowanie
    Vin = 12V nie da nam na wyjściu LDO Vout=12V ). Da jednak około 10V, a tego kanału i tak chyba jeszcze nie użyłem ;-). Może w przyszłości dorobię jakieś zasilanie ~14V.
    - Wejście mini USB do huba USB.

    Kanały 5V oraz 3.3V mają wyjścia załączane za pomocą przycisku i pomiar prądu realizowany na boczniku 0R05 poprzez czujnik INA219. Aktualnie pobierany prąd jest wyświetlany na wyświetlaczu OLED. HUB pozwala na podpięcie programatora/płytki rozwojowej, przejściówki USB<->UART, pendrive, telefonu.

    Przystawka zasilająca na biurko z Hubem USB.

    OPIS SZCZEGÓŁOWY i DZIAŁANIE:




    Jako, że nie jestem zwolennikiem gotowych modułów i lubie mieć wszystko na dedykowanej płytce, zaprojektowałem swoją płytkę dopasowaną do obudowy uniwersalnej 12cm x 7cm x 4cm.
    Do obudowy zmieściłem dwie płytki połączone za pomocą goldpinów pod kątem 90 stopni.
    Na pierwszej płytce:
    - Zaadoptowałem z modułów układy MP1584 i obudowałem go wg noty katalogowej
    układu (Sam moduł z Alliexpress posiadał diodę do 1A i jakąś małą cewkę), tak
    aby otrzymać 5V i 3.3V.
    - Dodałem LDO 12V,
    - Dodałem Huba USB opartego na chipie USB2422, oraz układ MIC2026 jako
    ogranicznik prądu USB. Do rysowania schematów posłużyła dokumentacja ;).
    - Układy INA219 i przekaźniki załączające wyjścia 5V i 3.3V.

    Na drugiej płytce znajdują się przyciski załączające wyjścia i tak naprawdę przeszczepione Arduino pro mini ( wykorzysałem Arduino z lenistwa, ponieważ znalazłem gotowe biblioteki dla czujnika INA219 oraz wyświetlacza OLED).

    Całością steruje Arduino/Atmega328p. Wyświetlacz OLED i Czujniki INA podpięte są pod magistrale I2C. Przyciski załączające wyjścia sprawdzane w kółko w pętli głównej. W przypadku naciśnięcia, uC wysterowuje tranzystory, które załączają przekaźniki. Jako że w urządzeniu ewidentnie brakuje ograniczenia prądowego (miało być prosto i szybko), to wykonałem chociaż programowe ograniczenie w przypadku zwarcia. Przekroczenie prądu 3A mierzonego przez bocznik wyłącza przekaźnik. Kodu nie będę wrzucał, jest prosty, jeśli ktoś chciałbym coś takiego wykonać to mogę udostępnić.


    SCHEMAT I PŁYTKA:
    Przystawka zasilająca na biurko z Hubem USB.Przystawka zasilająca na biurko z Hubem USB.Przystawka zasilająca na biurko z Hubem USB.Przystawka zasilająca na biurko z Hubem USB.

    WYKONANIE:
    Obie płytki wykonałem w domu metodą fotochemiczną. Nigdy nie wychodziły mi płytki żelazkiem, a zamówienie płytek z chin nie było jeszcze wtedy takie popularne, poza tym lubię widok własnoręcznie robionej płytki. Otwory na wejścia/wyjścia wycinałem dremelem, przedni panel narysowałem w Autodesk Inventor (na zdjęciach trochę poplamiony, bo dostał kubkiem z kawą :D)

    Przystawka zasilająca na biurko z Hubem USB.Przystawka zasilająca na biurko z Hubem USB.Przystawka zasilająca na biurko z Hubem USB.

    KOSZT:
    Ciężko oszacować. Układy scalone miałem, ale ich koszt, to pewnie:
    ~ 30 zł 2 x czujnik INA219 + bocznik,
    ~ 10 zł moduły przetwornic,
    ~ 15 zł Arduino Pro-Mini,
    ~ 2 zł LDO,
    ~ 15 zł Wyświetlacz OLED SSD1306,
    ~ 5 zł Obudowa uniwersalna,
    ~ 20 zł Reszta drobnych elementów i złącz,
    ~ Koszt płytki w Chinach to około 5$ -> 20 zł

    Czyli trochę ponad 100 zł czyli nieopłacalnie ;). Dla mnie koszt nie był większy niż 40 zł, bo większość znalazłem "pod ladą" :)

    CZAS:
    ~ Pewnie około 4-5 dobrych wieczorów, chociaż ja go robiłem przez miesiąc „na raty”. Zapraszam do komentowania ;).


    Fajne!
  • Semicon
  • #2 30 Maj 2018 22:38
    jankazik
    Poziom 16  

    Fajne i przydatne. Więcej niż gadżet. Jakbyś wrzucił kawałek kodu sterowania INA to byłbym wdzięczny.

  • #3 30 Maj 2018 23:24
    kacpo1
    Poziom 22  

    Co do kosztów, można je bardzo znacząco obniżyć, kupując u Chińczyków. Co prawda ogromnym minusem jest czas dostawy.

  • Semicon
  • #6 31 Maj 2018 11:02
    adversus
    Poziom 23  

    Czy dobrze zrozumiałem że płytkę PCB zamawiałeś w Chinach ??? Czy jest ona czymś zabezpieczona przed utlenianiem się miedzi, bo teraz wygląda bardzo ładnie, pytanie czy się nie utleni.

  • #7 31 Maj 2018 11:55
    RometFan;p
    Poziom 26  

    Nie, nie . Płytki robiłem sam fotochemicznie. Swego czasu zrobilem trawiarke i naswietlarke. Płytka jest zabezpieczona kalafonia ze spirytusem, jak teraz wygląda to nie wiem, bo jest zamknięta w obudowie ale podejrzrwam, ze dobrze sie trzyma, bo mam kilka innych tak zabezpieczonych i zero korozji.

    Jednak robienie ręcznie plytek w domu nie ma już żadnego sensu. Plytki z Chin z wysyłką kosztują mniej niż laminat, i wszystkie środki do trawienia, nie mówiąc już ile z tym zabawy.

  • #8 31 Maj 2018 11:57
    mr_grabarz
    Poziom 18  

    RometFan;p napisał:
    Plytki z Chin z wysyłką kosztują mniej niż laminat, i wszystkie środki do trawienia, nie mówiąc już ile z tym zabawy.

    A można prosić o namiar na takowego producenta płytek?

  • #9 31 Maj 2018 12:07
    RometFan;p
    Poziom 26  

    No np. www.pcbway.com

    Właśnie wrzuciłem w kalkulator, koszt 5 płytek 80mm x 80mm z soldermaską, cynowaniem, i opisami to koszt 20$ z wysyłką. Wychodzi 4$ za płytkę. Jednak czasem np. przed świętami mają promocje i koszt 5 płytek to np. 5-10$.

    Wiadomo, że do domowego projektu wystarczy jedna płytka (tu jest ten minus). Ale jak sobie policzę tę płytkę nie mając nic do jej wykonania w domu to:
    - laminat światłoczuły około 20-30 zł,
    - środki trawiące około 10 zł,
    - ze 2 wiertła do wiercenia otworów około 10 zł.
    Już mamy 50 zł, a jeszcze trzeba poświęcić czas na cięcie, wiercenie itd.

  • #10 31 Maj 2018 15:13
    rs6000
    Poziom 26  

    Jak na razie cenowo, jakościowo i szybkością produkcji i wysyłki to allpcb jest nie do pobicia www.allpcb.com
    Od zamówienia do otrzymania przesyłki DHL 4-5 dni. Zrobiłem u nich w ostatnim czasie kilkanaście zamówień i zero reklamacji. Najkrócej płytki otrzymałem w 3 dni, najdłużej 5, zależy w którym dniu tygodnia się zamówi.

    Pozdr

  • #11 31 Maj 2018 15:28
    kacpo1
    Poziom 22  

    RometFan;p napisał:
    koszt 5 płytek to np. 5-10$.

    A koszt przesyłki ? Minimalny to 7$
    Więc według mnie, wytrawianie (szczególnie termotransfer) jest lepszy do amatorskich płytek.
    Sumując, najtańsza możliwa opcja, wychodzi 12$ = ~44 zł, przy czym trzeba czekać miesiąc.
    Własne płytki - Laminat jednostronny 200 mm x 160 mm - 15 zł (lub dwustronny 300 mm x 200 mm - 20 zł) takie laminaty starczają na kilka płytek.
    Wytrawiacz - 10 zł (500 g) można używać po kilka razy.
    Wiertło - 10 zł (lub lepsze, wytrzymalsze 20 zł)
    I łącznie wychodzi 35 zł i za tą cenę można zrobić kilka płytek drukowanych

    (Oczywiście nie dostajemy tutaj solder maska, silk maska ani innych dodatków, dlatego jest to kwestia indywidualna.)

  • #13 31 Maj 2018 16:01
    kacpo1
    Poziom 22  

    RometFan;p napisał:
    I tu jest problem bo jak np w domu zrobić przelotke pod padem QFN.

    Też prawda, dlatego tu już zależy jaki projekt i jaki poziom zaawansowania.

  • #14 31 Maj 2018 18:49
    rs6000
    Poziom 26  

    kacpo1 napisał:
    przy czym trzeba czekać miesiąc.

    Nie trzeba, zerknij na mój post wyżej.

    Pozdr

  • #15 31 Maj 2018 18:59
    kacpo1
    Poziom 22  

    No dobrze, przesyłka jest darmowa, ale płytka 5 cm x 5 cm kosztuje 15$ = 55 zł
    Czyli strona zachęca "darmową wysyłką" która tak na prawdę jest wliczona w koszt płytek :)

    Także nadal utrzymuje się przy twierdzeniu, że amatorskie, mało skomplikowane projekty, taniej wychodzi robić samemu.

  • #16 31 Maj 2018 19:08
    rs6000
    Poziom 26  

    Oczywiście, bo koszt startowy dla każdej wielkości płytki jest podobny, bez wględu na rozmiar, to normalne, ale płytka 60x60 to 16$, 70x70 to 18$ itd. a za każdym razem powierzchnia płytki jest o około 40% większa od poprzedniej, a cena nie rośnie w takim tempie, weź to pod uwagę.
    Jak zrobisz płytkę domowym sposobem z solder maskami, silkscreenem i metalizacją otworów to Ci pogratuluję, i zmieścisz się w tej cenie.
    Co nie oznacza, że prototypów nie robię metodą fotochemiczną zanim nie zamówię ostatecznej wersji ;)

    Zrobiliśmy koledze OT, zatem kończymy.

    Pozdr

  • #17 31 Maj 2018 22:09
    Kuniarz
    Moderator Projektowanie

    Proszę zakończyć OT na temat PCB ;-)

    Projekt schludnie wykonany, funkcjonalny i przydatny. Bardzo podoba mi się zastosowanie kątowo łączonych płytek - pozwala to na zbudowanie zwartej konstrukcji i minimalizuje kabelkową pajęczynę wewnątrz.

    Świetna robota ! :)

  • #18 01 Cze 2018 18:15
    Bullseye
    Poziom 27  

    RometFan;p napisał:
    No np. www.pcbway.com

    Właśnie wrzuciłem w kalkulator, koszt 5 płytek 80mm x 80mm z soldermaską, cynowaniem, i opisami to koszt 20$ z wysyłką. Wychodzi 4$ za płytkę. Jednak czasem np. przed świętami mają promocje i koszt 5 płytek to np. 5-10$.....


    To ja dam moze cos konkurencyjnego z Polski:
    http://www.fabrykapcb.pl/
    Plytka 80x80 to 9zl netto.
    Zamawialem od nich sporo, zawsze bez zastrzeżeń.
    I czas oczekiwania jakies 7dni tylko.

  • #19 02 Cze 2018 17:07
    rs6000
    Poziom 26  

    No nie wiem, zrobiłem w kalkulatorze na stronie płytkę 8ox80mm, dwustronną, solder maska, metalizacja otworów i już mam 27zł a nie podałem jeszcze długości frezowania.

    Pozdr

  • #20 04 Cze 2018 11:02
    szeryf3
    Poziom 14  

    Fajny i przydatny projekt, oraz schludnie wykonany.