Das GREETBoard ATMega32 entsteht (3)

Hier geht es zu Teil 1 (Link) und Teil 2 (Link) des GREETBoard ATMega32

Die Taster

20121218-Entprellfalsch

Kurz bevor ich damit begonnen hatte, die Bauteile zu verlöten, wurde ich auf einen Problem in der Planung der Taster-Entprellung aufmerksam. Die von mir eingeplante externe Entprellung basiert auf der gleichen Technik, wie sie auch auf meinem Pollin-Board zu finden ist. Dort funktionierte es wunderbar und so habe ich diese Version der Entprellung, ohne mir viele Gedanken darüber zu machen, in meiner Schaltung übernommen.

Aber was musste ich dort im Internet lesen, diese Entprellung ist sehr schlecht! Doch warum? Eigentlich ist die Antwort ziemlich einfach und auch von Elektronik-Laien recht schnell verstanden. Schauen wir uns dazu die Schaltung an und gehen die Funktion grob durch.

 

20121218-EntprellfalschDurch die Betätigung des Schalters wird der Pin des Mikrocontrollers auf Vcc gezogen. Damit Vcc aber nicht sofort am Mikrocontroller ansteht, wird das Signal solange über den Konden sator nach GND geleitet, bis dieser voll geladen ist. Diese Zeit sollte so lange sein, wie der Taster benötigt, bis er komplett entprellt ist. Grundsätzlich funktioniert dies sehr gut.

Diese Schaltung hat jedoch den Nachteil, dass im Moment der Tasterbetätigung ein sehr hoher Strom über den Taster fließt. Da der Kondensator noch nicht geladen ist, kann dieser wie ein Bauteil ohne Widerstand betrachtet werden. Bedingt durch den (nahezu) fehlenden Widerstand des Schalters und des Kondensators, entsteht hier ein Kurzschluss, was eine eher schlechte Lösung darstellt. Tatsächlich haben beide (der Kondensator im Einschaltmoment), einen äußerst geringen Widerstand.
Je mehr Ladung im Kondensator gespeichert wurde, desto weniger Strom fließt durch ihn hindurch. Der Stromfluss über R wird hingegen immer größer, bis dieser die durch Spannung und Widerstand mögliche Stärke erreicht hat.

20121218-Entprellen2Neben der Möglichkeit den Taster hardwaremäßig zu entprellen, wir auch die softwareseitige Entprellung verwendet. Bei einer Signalveränderung am Eingang verharrt der Mikrocontroller im Programmablauf für eine definierte Zeit, um das Prellen des Tasters abzuwarten. Danach wird das Programm weiter ausgeführt. Hierdurch kann der Taster den Pin direkt auf GND ziehen. Über die internen Pullups erhält der Mikrocontroller ein sauberes High-Signal. Außerdem werden so keine Kondensatoren und Widerstände benötigt, was wertvollen Platz auf der Platine freimacht.

 

Ich bin sehr gespannt womit ich diesen sinnvoll füllen kann! Das aktuelle Board wurde aber derart verändert (daher die Drahtbrücken neben den Tastern), dass es der unteren Schaltung (Bild 3) entspricht.

Das Löten

Unspektakulär wäre die beste Umschreibung. Beginnt man mit den kleinsten Bauteilen und arbeitet sich zu den Größeren vor, ist es sehr einfach die Bauteile anzulöten. Einzig die Beine, die an Vcc angeschlossen werden hatten es in sich. Die Kupferfläche der Vorderseite ist für Vcc vorgesehen, die der Rückseite für GND, seltsamerweise hat die Vcc-Seite soviel Wärme von der Lötspitze abgezogen, dass es hier schwierig war, dass das Lot auch auf dem Pad „verläuft“. Es bildeten sich hier die Art Lotkugeln an den Beinen, die auf kalte Lötstellen hinweisen. Ich bin sehr gespannt ich solche auf dem Board haben werde, oder ob ich das ein odere andere Bauteil mit zu langer Hitzeeinwirkung vernichtet habe.

Fertig sieht das Board nun so aus:

20121218-Boardfertig

 

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