Crítica esquemática

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Diseñé mi primer proyecto de electrónica y le agradecería que me hiciera cualquier comentario al respecto.

Estoy especialmente buscando errores de principiantes, cualquier cosa incorrecta o ineficaz con mi circuito y en la forma en que construí el esquema.

El proyecto es un temporizador de cocina controlado por un Arduino. Tiene tres temporizadores que pueden ejecutarse al mismo tiempo y suena cuando llega a cero. Se alimenta desde la pared, pero cuando se desconecta, una batería debe asumir, sin reiniciar el temporizador.

El primer esquema es la fuente de alimentación. Si está conectado a la pared, no debe usar la energía de la batería, pero debe cambiar a la batería si está desconectada.

Schematic 1 http://s11.postimage.org/x078v6ncz/schem2_id.png

El segundo esquema contiene el microcontrolador y los interruptores y botones utilizados para controlar el temporizador.

Schematic 2 http://s17.postimage.org/h9pxtt1wf/schem3_id.png

El tercer esquema contiene la pantalla.

Schematic 3 http://s13.postimage.org/x57bzox6v/schem4_id.png

Entiendo que evaluar un esquema es mucho pedir, por lo que estoy muy agradecido por cualquier comentario.

EDIT

Estoy muy agradecido a todos los que se tomaron su tiempo para comentar mi esquema. No tengo ningún amigo ingeniero por lo que sus comentarios son muy valiosos.

Intenté realizar los cambios de acuerdo con lo que sugeriste. No lo he probado en el tablero aún, así que no estoy seguro de si todo funcionará. Todavía tengo que hacer algunas pruebas para encontrar el mejor valor para R5.

Aquí está el esquema actualizado:

Schematic 1 http://s13.postimage.org/ik0w837bb/schem2b.png

Schematic 2 http://s11.postimage.org/l523lpglv/schem3b.png

Schematic 3 http://s7.postimage.org/44ih2jvqj/schem4b.png

    
pregunta André Wagner

2 respuestas

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Kudos por usar refdes (designador de referencia) para (la mayoría) de los componentes. Especialmente si quieres hablar sobre un esquema que son necesarios para una comunicación decente.

La fuente de alimentación

  • utiliza los refdes "L1" y "L2" para los LED. No lo hagas "L" es el designador estándar para inductores. Use "LD" o "LED" o, como lo hago, "D" para el diodo.
  • el valor de R1 es demasiado bajo. Le dará al LED 45 mA que es demasiado para un indicador LED. Aumente el valor a 560 y tendrá un seguro de 18 mA; por lo general son clasificados en 20 mA. Compruebe la hoja de datos. Por cierto, ¿realmente necesitas ese LED? Siempre consumirá energía.
  • C1 y C2 se indican como "10 mF", donde supongo que deberían ser "10 µF", eso es una diferencia de factor 1000. Lo más probable es que sean condensadores electrolíticos, que están polarizados. Use un símbolo que indique la polarización e indique claramente cuál es el lado positivo. También para los electrolíticos es una buena práctica mencionar el voltaje en el esquema. C1 debe tener al menos 20 V, C2 10 V.
  • Coloque un 100 nF paralelo a C1 y C2
  • dibuje C2 más cerca de la salida del regulador que del LED. Eléctricamente no hace ninguna diferencia, pero así es como debe colocarlos en la PCB. Los 100 nF deben estar más cerca de la salida.

El microcontrolador

  • el ATmega328 no tiene un pin VREF. Eso probablemente debería ser Vcc. Agregue un condensador de desacoplamiento de 100 nF entre Vcc y tierra, lo más cerca posible de las clavijas. Siempre desacopla la fuente de alimentación de un IC.
  • El reinicio está conectado a tierra. Está bien si utiliza el circuito de reinicio interno, pero no olvide programar el bit RSTDISBL en "1".
  • no puede conducir un altavoz directamente desde un pin de E / S. Necesitarás un transistor allí.
  • puede guardar una resistencia si usa el pull-up interno de PC0 y conecta el interruptor a tierra. R4 no será necesario entonces. Recuerda que la lógica estará invertida.
  • igual para PB2 a PB5 e interruptores S2 y S4: pull-ups internos e interruptores a tierra en lugar de +5 V.
  • los interruptores S2 y S4 son confusos. Tiene 2 contactos en el lado inferior y 5 en el lado superior. ¿Se supone que son contactos de cambio? Si es así, no lo necesitarás: una entrada siempre será complementaria de la otra, por lo que solo necesitarás una. En cualquier caso, la más baja de las resistencias desplegables no cumple ninguna función.
  • Yo usaría nombres más descriptivos para las redes en el Puerto D, como "Digit1", "Digit2", etc.

La pantalla

  • Nuevamente, desacople la fuente de alimentación con un capacitor de 100 nF.
  • los valores de resistencia para R4 son demasiado altos. Intercambiarlos por 150 tipos.
  • los 5 resistores R5 se pueden caer. No sirven ninguna función.
  • el microcontrolador no puede conducir los cátodos comunes de la pantalla directamente: con todos los LED encendidos, tendrá 7 \ $ \ veces \ $ 20 mA = 140 mA, eso es mucho más de lo que una E / S puede hundir. Necesitará 5 transistores NPN aquí, o una matriz de transistores como ULN2803 .

Conclusión
Esta es una lista larga, pero creo que hizo un buen trabajo, considerando que es su primer proyecto. He visto esquemas mucho peores. ¡Éxito!

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Su circuito alrededor de Q1 y D3 no está del todo bien: la batería alimentará el LED, pero no el resto del circuito. No estoy seguro de que el LED como indicador de batería sea una buena idea: especialmente con la energía de la batería, debe ser económico y no gastar energía en un LED.

¿Qué tal esto? Mantenga los diodos como en su primera versión, pero controle el LED desde el microcontrolador. Use uno de los pines libres para detectar la presencia de 12 V a través de un diodo Zener de 5 V y una resistencia en serie. A continuación, puede parpadear el LED cuando se está ejecutando con energía de la batería. Un destello corto una vez por segundo es mucho más económico.

    
respondido por el stevenvh
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Lanzaré algunos pensamientos rápidos aquí y podré agregarlos más tarde.
 La lista de otros en los comentarios sería una respuesta combinada.

Alguien debería bloquear a Olin hasta que abordes algunos de los puntos planteados :-).

C! &erio; C2 se muestran como 10 mF cada uno.
 mF = milli-Farad = 10,000 microFarad.
 Si te refieres a 10 microFarad (como parece probable), entonces esto suele estar escrito en 10 uF.
 PUEDES haber escrito esto como uF y se ha cambiado por sustitución de fuente a 10 mF (como sucede a veces) pero esto debe comprobarse.

Estás usando un nombre de resistencia para un grupo de resistencias. por ejemplo, R4 = 7 x 10k.
 Esto se entiende fácilmente, pero hace que sea imposible referirse fácilmente a una resistencia individual o similar, y no es adecuado para la automatización con fines de diseño (ya que el componente R4 es incierto).

La capacidad de leer designaciones de forma fácil y sin ambigüedades es un objetivo de diseño importante de un esquema.
La diferente apariencia visual de las etiquetas en diferentes lugares no parece tener un propósito (pero puede tener) y algunas son difíciles de entender.  Por ejemplo, A B C D que se conecta a DA DB DC DD es blanco en cuadrados negros. Difícil de leer.
 Blanco sobre gris dentro de los cuerpos de los componentes es igualmente difícil de leer e innecesario.
 Gris sobre gris es peor.

En este momento, este diagrama es un instructor funcional, pero es imposible de usar para la construcción o solución de problemas sin otro material de referencia (o una memoria eidética).
La adición de números de pin mejoraría enormemente el rango de usos que puede tener el diagrama.

Todos los electrones se quedarán sin C1 :-).
 No realmente, por supuesto, pero alinea sus conductores verticalmente según C2.
 No hay nada de malo en alinear los condensadores horizontalmente donde se adapta a la aplicación, pero el uso normal cuando se muestra un condensador desde una línea horizontal a tierra (como antes y después del regulador de voltaje U1) es según C2.

De manera similar, la disposición horizontal de R2 es menos común y "no se ve bien". Esto se hizo para ahorrar espacio, pero, por ejemplo, mover U1 hacia arriba de modo que su entrada fue alimentada horizontalmente por D1 y mover el texto sobre U1 permitiría usar el mismo espacio pero L2 & R2 para ser ambos verticales.

La conexión SPK1 parece un poco extraña, la intención es clara.

En varios lugares, la legibilidad se mejoraría mediante el uso de una conexión horizontal a tierra, o de un símbolo de tierra local en lugar de un cable largo a tierra.
 p. ej. pin LE de U3,

El regulador puede ser Toshiba TA4805 .
 La corriente de reposo descargada es de 0,85 mA típica y 1,7 mA en el peor de los casos.
 PERO el indicador de estado del LED dibuja alrededor de 3 mA.  Una 'batería de transistor' de PP3 9V tenía aproximadamente 600 mAh de capacidad, por lo que la vida útil de la batería se descargó ~ = 600/5 = 150 horas o aproximadamente 1 semana de funcionamiento 24/7 en funcionamiento sin descargar.
 Los LED modernos pueden ser MUY brillantes y un mA de 1 mA debería ser suficiente.

Los pines de puerto PC1 - PC5 están bien como se muestra, pero DEBEN programarse con pull up / downs si están configurados como entradas o deben configurarse como salidas.

R4 = 7 x 10k parece MUCHO demasiado alto a menos que sea una pantalla inteligente en contacto con una potencia más alta para la provisión actual.

Anon ...

    
respondido por el Russell McMahon

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