RE: Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#76 von joachimkr , 13.07.2021 01:18

Hallo Heinzi,

Soweit ich deren Konzept verstehe, wird der Wagen als einer von (~20?) identifiziert, indem dessen magnetische Signatur, also die Polung der 12 Magnete im Fahrzeug-Zentrum verschieden ist. Die Hall-Sensoren erzeugen also ein Muster, dass zwar in den Amplituden und Abständen immer ähnlich ist, aber in der Polaritäts-Folge an den Hall-Sensoren verschieden. Warum der Elektroniker den Namen deutsch ausspricht, keine Ahnung...
Das hat nur eine Chance, wenn die 12 Magnete eine im Vergleich zum Fahrzeug hinreichend kleine Fläche haben. Sonst lassen die Fahrzeuge sich nicht voneinander trennen.
Die Position in X, Y und Drehwinkel lässt sich mit der vorgegebenen vergleichen.
Die Problematik ist im Grunde, dass keine Verwechslung auftritt, weil die Vorwärts-Steuerung die Position erzwingt - bis mal was schiefläuft. Zum Beispiel Haftung, Reibung. Wenn die nicht wäre, bräuchten sie die Hall-Sensorik nicht, jetzt müssen bzw. können sie nachregeln.
Gerrit Braun lässt viel weg, um das Know-how im Unternehmen zu halten:
Deren Platinen dürften aus einem Grund besonders schwer zu fertigen und teuer sein: die CU Schichten werden mit den üblichen 35 um zu dünn sein, das hätte zuviel Spannungsabfall und damit Wärme eingetragen. Das hat Rückwirkungen auf die Durchkontaktierungen. Nach einer dermaßen hohen Investition drücke ich denen die Daumen, dass das System alltagstauglich wird!
Die Energiemenge der Strecke dürfte beachtlich sein, also Wärme.

Der Hauptunterschied in den Erkennung-Ergebnissen ist, dass die Anzahl Bits bei RFIDs ein vielfaches ist. Ich kann auf fertige RFIDs zurückgreifen. Das Verfahren ist natürlich total verschieden. Die arbeiten mit nahezu statischen Magnetfeldern niedriger Frequenz und regeln diese ortsbezogen, ich mit Hochfrequenz.
Mein Verfahren ist viel preiswerter, weil es prinzipiell alle Komponenten käuflich, preiswert gibt. Und vor allem: ich erzeuge keine Bewegungsenergie!
U
Viele Grüße,
Joachim


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RE: Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#77 von joachimkr , 13.07.2021 16:18

Hallo zusammen,

Jetzt bin ich doch weiter, als gedacht.
Der Chip lässt sich initialisieren, das HF Feld der RFID Antenne ist vorhanden.
Was nicht funktioniert, ist das Rücklesen aus Registern des RFID Lese-Chips.

Da gestern die Situation sehr unübersichtlich war, habe ich heute Schritt für Schritt mit dem Debugger die Initialisierung abgearbeitet.
Die Betriebsspannung geht um 10mV herunter, sobald die Antenne Energie bekommt. Kein Wunder, werden doch bis zu 350mA gezogen.
(Erinnerung: Die Spannung wird transformiert. Von 18 auf 3.3, also ca. ein Fünftel wird dem Gleis entnommen: maximal 70mA)
Hier ein Foto der Spannungen an den gegenüber Ground symmetrischen Spannungen:



Interessant: Die Spule bekommt 12V Spitze/Spitze bei < 75 nsec Periode - da zeigen die Filter ihre Wirkung, dass dort ein recht hübscher Sinus anliegt.
Jedes Einzelsignal hat 6 Vss, aber die sind gegenläufig.

Eine kleine Spule aus CuL mit 2 LEDs, gegenläufig gepolt, zeigt ganz plastisch die Energie des Feldes:



Solch eine Spule kann man später als Schnell-Test-Instrument an den Gleisen nutzen, um den Leser auf sein Feld zu prüfen.

Ein Schnelltest über den Energiehaushalt:
Umgebung: 28° CPU: 28.9° RFID Lesechip: 30°, der Step-Down-Spannungsregler: 31°
Platine: 29°
Ziemlich wenig thermische Verluste. Die 70 mA werden offenbar effizient in das HF Feld gebracht.

Jetzt muss ich herausfinden, warum die CPU das vom Chip ausgegebene Digitalsignal nicht sieht.
Sie sieht nur 0 als Wert. Der RFID Lese-Chip gibt auch mal 1 aus.

Viele Grüße,
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RE: Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#78 von joachimkr , 14.07.2021 20:28

Hallo zusammen,

Heute hatte ich wenig Zeit, aber immerhin, jetzt funktioniert die Kommunikation der Chips in beiden Richtungen.
Es ist wieder einer der CPU Pins, der nicht korrekt verlötet war.
Da Reserven vorhanden waren, habe ich auf einen anderen Port-Pin umgelenkt. Es war jetzt bereits der 2. Pin, der bei meiner Handarbeit nicht korrekt kontaktiert wurde.
Da alles wichtige geht, bleibe ich bei diesem Exemplar des Musteraufbaus, die Umlenkung ist ohne weitere Auswirkungen.

Morgen gibt es den 2. Pieks, mitten im Tag. Da nehme ich mir nichts vor!

Viele Grüße
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RE: Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#79 von joachimkr , 19.07.2021 02:12

Hallo zusammen,

Diese Woche wird Endspurt am RFID Lese-Chip. Die 2. Impfing hat mich Donnerstag erreicht und heftig aus der Bahn geworfen. Moderna schreibt auch, bei der 2. Impfung wird es meistens deutlicher.
Offenbar kannte mein Immunsystem Coronaviren nur aus dem Bier.
Diese Simulanten jedenfalls haben mich 2 Tage flachgelegt!

Jetzt muss ich den HF Teil komplett verifizieren, jede Interaktion mit der CPU kontrollieren. Möglicherweise habe ich den UART in den SPI hineinfunken lassen, oder die 13.56 MHz Antenne falsch angeschlossen (ja, das geht!)

Sobald ich fertig bin, melde ich mich und mache 1 Tag Urlaub - ich habe jetzt nämlich einen Garten an der Ostsee , den ich in 1 Std erreiche, cool, oder?

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Durchbruch: Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#80 von joachimkr , 19.07.2021 15:15

Hallo zusammen,

Der komplette RFID Leser funktioniert.

Der Grund für die Verzögerung lag tatsächlich in Konflikten von Definitionen in Dateien, die geändert werden mussten, um die Software auf Änderungen der Hardware anzupassen.
Der Hersteller hat Macros für die lesbare Zuordnung von Port-Pins an Funktionen genutzt.
Soweit, so gut.
Jedoch finden sich genau gleichlautende Macros in 3 Dateien.
Davon war eine im Widerspruch zu anderen.

Jetzt musste ich, um meine Experimentierplatine nutzen zu können, 2 Pins physisch ummappen. Hatte aber einen Widerspruch konstruiert.

Letzte Woche hatte ich bereits beim Hersteller diese Thematik angesprochen, bekam aber von dort keine Auflösung, wie man bei 3 Dateien für 2 SPI devices den SPI driver zum ansprechen des richtigen devices bringt.
Nun gut - ich lasse jetzt innerlich den Korken knallen, denn die eigene Hardware arbeitet mit eigener Software. Meilenstein 2 erreicht. Großartig!

Bevor ich die Experimentierplatine ganz verlasse, muss ich die SPI Flash-Speicher noch beschreiben können und Werte neben dem Programm darin ablegen können. Aber ich hatte während der Fehlersuche den Flash Speicher ausgelötet.

Damit Ihr einen Eindruck von der Komplexität des Messaufbaus bekommt, entferne ich alle Messgeräte und schieße ein Foto.
Rechts Schaltplan/Layout CAE Daten auf Laptop, Mitte Testprogramm und Debugger auf PC,
Links 7 Baugruppen, die untereinander gekoppelt sind, dort wo farbige Kabel herausragen, ist die Experimentierplatine.
Multimeter, Vector Analyzer, RFIDs, Notizzettel, Digital-Oszi, Lupe, Temperaturmessgerät und vieles mehr. Ein vermeintliches Chaos, in dem für mich gerade noch Platz ist







Hartnäckigkeit zahlt sich irgendwann aus.

Viele Grüße,
Joachim


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RE: Durchbruch: Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#81 von Xien16 , 26.07.2021 11:12

Glückwunsch zum funktionierenden RFID Leser

Und vielen Dank für die Fotos.
Manche nennen es Chaos, ich würde eher sagen "alles griffbereit"


Gruß,
Janik


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RE: Durchbruch: Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#82 von joachimkr , 28.07.2021 01:07

Hallo zusammen,

Jetzt arbeite ich zweigleisig am Projekt. Zum einen im Labor an einem Aufbau, der die Auswechslung der Platine zwecks Test, Programmierung erlaubt, ohne mechanischen Stress für das Gesamt-Kunstwerk. Also aus - Entwicklungsplatine für den Prozessor von Dialog Semiconductor, PCIe Stecker-Extender, 64 poligem Umsetzstecker, 10 poligem Extrakt auf Rasterplatine, Buchse und Stecker für das Federkontakt-Sytem mit dem ersten Abschnitt des Flachbandkabels - zu einer starr aufgebauten Einheit verbunden.
Anschließend die Optimierung der Transceiverspule im Gleis. Wenn die gut ist, werde ich einen ersten Aufbau mit Raspberry, Central Station und Weichen, Gleisen machen. Vielleicht nutze ich sogar die erste Experimentierplatine dafür.

Andererseits arbeite ich im Home-Office am neuen Layout, um es zu verdichten, Fehler auszumerzen und in Bezug auf FCC (ungewollte Abstrahlung von Hochfrequenz) zu optimieren. Signale auf der Leiterplatte werden 'entschärft', da die Logiksignale exrem kurze Schaltzeiten haben. Überschwinger werden mit altbekannten Tricks und Layout minimiert, auch für FCC.
Die Bauteile werden verkleinert, wo sinnvoll. Dadurch wird die Platine kleiner und daher billiger. Alle Kleinkondensatoren und Widerstände werden auf 0402 geschrumpft.
Das Arbeiten am Layout erfordert höchste Konzentration, für mein Empfinden. Nur der Prozessorteil bleibt im Prinzip so, wie angelegt und wurde optimiert. Die anderen Teile werden komplett neu plaziert und geroutet.

Das ist alles derzeit überlagert von einem Projekt, dass Geld einbringen soll. Interessant, aber fernab von dieser Technik. Das wird mich hoffentlich eine Weile ernähren. Da hoffe ich sehr drauf, sonst wird es eng.

Viele Grüße
Joachim


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RE: Durchbruch: Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#83 von joachimkr , 28.07.2021 01:12

Hallo Janik,

Zitat von Xien16 im Beitrag #81
Glückwunsch zum funktionierenden RFID Leser

...ich würde eher sagen "alles griffbereit"

Gruß,
Janik

Das ist der Punkt - anders geht es gar nicht, die Strippen sind alle begrenzt lang.
Der Platinenstapel ist riskant, das muss alles berührungssicher und starr werden.

Viele Grüße
Joachim


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RE: Durchbruch: Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#84 von joachimkr , 29.07.2021 22:08

Hallo zusammen,

Die verifizierten Schaltungsteile enthielten Fehler im Layout und auch im Schaltplan war einer drin. Jetzt sind diese Aufzeichnungen abgearbeitet, das neue Layout erzeugt, bis auf den 4-fach Massemelder.
Der wird noch getestet, erst nach Abschluss werde ich auch dieses Layout verdichten.
40% wurden eingespart. Eine Handbestückung ist noch möglich.
Die CPU Anschluss-Karten, welche sehr fragil und komplex aufgebaut werden mussten, wurden für den Einbau in ein Metallgehäuse vorbereitet, das ich noch hatte. Dann ist die Handhabung sicherer.

Viele Grüße,
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Weiter gehts ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#85 von joachimkr , 04.08.2021 18:29

Hallo zusammen,

Die konventionelle 3-Leiter Meldegruppe soll ja mit in die Vorserie, daher habe ich die erstmal bestückt, geprüft auf Fertigungsfehler.
Den Test spare ich mir für (ab) morgen auf.

Hier ist sie auf der Experimentierplatine nun bestückt:


Was mich noch mehr beschäftigte, war die Sicherheit der Platine von Dialog Semiconductor, meiner PCI-e Übergabeplatine mit dem Stapel loser Platinen und filigraner Lötstellen an den Litzen von Flachbandkabel. Daher habe ich das zur Abwechslung mal ganz mechanische Problem heute auch noch gelöst. Der Aufbau ist halbwegs sicher, erlaubt zugleich die Zugänglichkeit der Komponenten auf der Platine.

Hier ein Foto:


Viele Grüße
Joachim


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RE: Das wars mit dem ersten Exemplar ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#86 von joachimkr , 05.08.2021 18:21

Hallo alle Zusammen,

heute war der Tag des ersten Malheurs: Beim Test der 3-Leiter-Rückmeldung sah ich gerade die erste korrekte Auslösung der Eingangs-Flip-Flops am Takteingang, bin dann aber mit dem Auslöse-Signal, also dem "braunen" 18V Rechteck (in Form eines Drahts) aus Versehen an einem Pol eines 3.3V Pufferkondensators vorbeigekommen. Also Einspeisung von 18V auf alle Betriebsspannungspins der Halbleiter. Da reicht eine Millisekunde!
Das wars - die ganze Platine ist jetzt höchstwahrscheinlich kaputt. Jedenfalls alle Halbleiter von Belang. Was für ein simpler Fehler, eine einzige ungeschickte Bewegung.

Ich bin nun erstmal geschockt und frustriert. Seit ein paar Monaten habe ich diese Platine in Abschnitten aufgebaut und habe kaum mal was kaputt gemacht, jetzt wohl alles. Die Platine hat wacker durchgehalten und der wichtigste Test der letzten Baugruppe war gerade mit OK abgeschlossen. Dieses Wochenende werde ich erstmal ausspannen und überlegen, ob ich sie nun mühsam repariere - Austausch aller 3.3V Halbleiter, also fast alle - oder ob ich mich auf das weitere Funktionieren meiner Schaltung verlasse, ein neues Layout im Zielformat mache und damit neu starte. Eine schwere Entscheidung.
So ein Mist!

Viele Grüße,
Joachim

P.S. (nach ein paar Stunden Abkühlung) Morgen werde ich versuchen, die Experimentierplatine wieder zum Leben zu erwecken.
Sehr viel Zeit werde ich aber nicht investieren.
Denn:
Der Neuaufbau dauert zu lange, zuviele Layout-Fehler. Das gute ist: Die Funktion der 3-Leiter Baugruppe, also der letzten, war einwandfrei. Jedenfalls bis ich sie kaputt gemacht habe. Lediglich der Multiplexer zum Abtasten der 4 Besetztzustände war nicht getestet.
Aber diese Komplexität ist überschaubar...

P.P.S. : Es ist zwar momentan ärgerlich, dass die Experimentierplatine hinüber scheint, aber im Grunde habe ich alles verifiziert, bis auf den Kanalselektor 1 aus 4, einen simplen Chip. Ich werde also das neue Layout fertig machen und die Platine bestellen, sowie alle Komponenten nachbestellen, die beim Aufbau von 2 oder 3 Mustern benötigt werden. Beim ersten davon werde ich die Bestückung in einem Schwung komplett machen und mit dem neuen Reflow-Ofen verarbeiten.
Den hatte ich gestern bekommen, gemessen und für brauchbar befunden.

Am Wochenende ist Pause. Jedenfalls Morgen bin ich im Pachtgarten, das Dach mit neuer Teerpappe belegen. Es tropft...

Viele Grüße,
Joachim


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zuletzt bearbeitet 06.08.2021 | Top

RE: Das wars mit dem ersten Exemplar ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#87 von joachimkr , 07.08.2021 01:49

Hallo zusammen,

Jetzt habe ich doch noch einen Grund gefunden, sofort auf die neue Leiterplatte zu gehen. Die noch freien Pins der CPU hätten auf der Experimentierplatine nicht gereicht, da zwei CPU-Chip Pins nicht kontaktiert hatten. Den letzten zu testenden Chip hätte ich nicht mehr in seiner Selektion des Kanals 1 aus 4 ansteuern können. 1 Pin fehlte, da wäre die Software nicht komplett gelaufen.
Das ist aber sowieso trivial mit dem Selektor, viel wichtiger war eine sichere Detektion der 4 Masseeingänge und das funktionierte perfekt.

Das neue Layout ist deutlich besser, effizienter in der Flächennutzung und die Bausteine sind dichter gepackt.
Ich habe ja eine Bestückungshilfe gekauft, sowie einen Reflow-Ofen, mit Umluft statt Infrarot. Die neue Platine wird mit Glück (Sorgfalt) der ersten Serie entsprechen.
Beim ersten Exemplar werde ich eine Vollbestückung machen - ohne sukzessiven Aufbau von Einzelchips, wie bei der allerersten Platine.
Möglicherweise auch gleich 3, aus Effizienzgründen.
Nach ca 2 Tagen, nach Lieferung der Platine, habe ich ein neues Muster.

Jetzt habe ich den Resttag am Layout gearbeitet, statt Sofa-Sitzen. Es hat mich wirklich gewurmt!

Schönes Wochenende!
Viele Grüße
Joachim


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RE: Das wars mit dem ersten Exemplar ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#88 von joachimkr , 08.08.2021 22:33

Hallo Zusammen,

Das Layout der Baugruppe für das C-Gleis ist nun fertig. Nächste Woche werden sämtliche Bauteile mit Bestellnummer und Footprints nochmals einzeln geprüft, Bestände gezählt und dann bestellt.
Auch die Montage im C-Gleis (gerade und größere Radien) wird geprüft.
Wie beschrieben, der nächste Fertigungsgang wird nun in einem Rutsch stattfinden.
Muster, aber mit einer gewissen Chance auf Funktion.

Da meine Experimentierplatine nun defekt ist, nehme ich das erste Funktionsmuster für die Zeitlücke bis zur Lieferung der neuen Platine, um an der CS2 Daten einzuspeisen.

Viele Grüße,
Joachim


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RE: Das wars mit dem ersten Exemplar ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#89 von joachimkr , 10.08.2021 19:49

Hallo zusammen,

Zwischenstand des Layouts: Ich habe eine Schnittlinie hinzugefügt. Erstens kommt man in manche Radien, zweitens kann ich die Gleichströmer dann leichter beglücken.
Eine innere Signallage fehlt im Bild, ist sowieso unübersichtlich.




Viele Grüße,
Joachim


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Einkäufe ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#90 von joachimkr , 11.08.2021 19:27

Hallo zusammen,

Ich kriege gerade abwechselnd Schüttelfrost und heiße Ohren.
Bei der Zusammenstellung von Bestell-Listen kommen plötzlich gravierende Lücken zutage, bei den Distributoren.
Vor wenigen Monaten hatte ich kein Problem.
Momentan sieht es so aus, als ob ich - falls ich alles zusammenkriege - sofort bevorraten muss.
Die Elektronikindustrie macht sich gerade selbst kaputt, oder die Chinesen haben gezielt aufgekauft, um weitere Monopole auszubauen.

Es ist nicht zu fassen, was gerade abgeht!
Ich mache 3 Kreuze, wenn ich alle Komponenten bekomme. Und teuer wird das dann auch, wenn ich Vorrat anlegen muss. Für 3 Schlüsselkomponenten ist in Europa nichts zu bekommen.

Viele Grüße
Joachim


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Platinenmaße ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#91 von joachimkr , 11.08.2021 21:13

Hier Fotos zukünftiger Versuchskaninchen.
Eine schlanke Weiche habe ich vergessen.





Über die Funktionalität bei Radien sagt das noch nichts, nur über Mechanik. Der Außenbogen einer Bogenweiche ist zu eng.

Der Radius ist R2. Die Gerade ist 172 mm.
Das kleinere Rechteck ist der 4-fach Massemelder.


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RE: Platinenmaße ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#92 von DG-300 , 11.08.2021 21:37

Hallo Joachim,

tja das mit den Komponenten ist aktuell ein echtes Problem. Das trifft ja auch die ganze Deutsche Industrie.
Da sind natürlich so ein paar Brocken die Du brauchst, bzw wir echte Peanuts, leider.
Ich hoffe Du kommst irgendwie voran.
Mit R2 das wäre schon klasse :-)

Björn


lg Björn

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RE: Platinenmaße ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#93 von tibaum , 12.08.2021 03:48

Hallo Joachim,
Du solltest etwas mehr Zeit in Dein Layout investieren. Die Bauteile sehen eher "raufgeworfen" aus. Durch eine optimierte Platzierung lassen sich viele Verbindungen verkürzen (EMV) und Platz sparen. Die Teile des abtrennbaren Bereichs bekommt man auch auf auf den 70mm langen Abschnitt mit platziert. Das Layout sieht nach "Hauptsache fertig werden" aus.
Wenn Du schon kleine Vias verwendest die im Pad eines Bauteils liegen dann solltest Du auch gleich zwei oder mehr verwenden um die Induktivität zu verringern (EMV).
Einige Kerkos liegen auch irgendwo im Board herrum. Wenn das Entkopplungskondensatoren sind, dann sind die Wirkunglos. Immer ganz dicht am IC platzieren, wenn möglich direkt am Versorgungsanschluß ohne Vias dazwischen. Quarz mit Kerkos auch ganz dicht an den µC, kurz angebunden und ohne Vias.
Du tust Dir keinen Gefallen mit so etwas.
Gruß Timo


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RE: Platinenmaße ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#94 von joachimkr , 12.08.2021 11:07

Hallo Timo,

Das täuscht ein bisschen. Die wenigsten der Kerkos sind Blockkondensatoren. Die meisten sind doppelte Chebychev Filter, die auch noch symmetrisch sind und deswegen eher symmetrisch lange/kurze Bahnen haben. Der 2.4 GHz Pfad ist sogar gestreckt verlegt, was ordentlich Platz braucht, aber unvermeidlich gemacht werden muss. Auch die Verbindung zum Programmieradapter ist eine sehr große Sperrfläche.
Lange Strecken gibt es tatsächlich nur für langsame digitale Signale.
Am 'lautesten' Chip, dem StepDown Regler, sind die entscheidenden Elemente auf Tuchfühlung, so wie in den Empfehlungen von TI.
Eine dritte Fläche geht für eine optionale, große Transzorb-Diode drauf, welche man nicht sieht.
Die Plazierung war die Hauptarbeit, auch wenn sie Dir nicht erkennbar ist.
Die Durchkontaktierungen kann ich aber noch vergrößern, was weniger Rückwirkung auf die Bahnen hat.

Gegenüber der Experimentierplatine hat sich alles enorm verdichtet.
Ich sage nicht, dass es nicht noch besser geht, aber das waren die Prioritäten.

Vielen Dank,
Joachim


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Kerkos ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#95 von joachimkr , 12.08.2021 15:36

Hallo Timo,

Zitat von tibaum im Beitrag #93
Hallo Joachim,
Du solltest etwas mehr Zeit in Dein Layout investieren....
Einige Kerkos liegen auch irgendwo im Board
Gruß Timo


Ich habe einen Blick darauf geworfen und dank Deines Hinweises tatsächlich einen Chip ohne Blockkondensator gefunden. Der fehlte bereits im ersten Layout, ohne Konsequenzen.
Das ist das SPI Flash-ROM. Da kommt noch einer dazu.
Der Digitalteil der CPU ist extrem im Chip gekapselt und extern mit 2 größeren 1uF Kerkos gepuffert. Der Chip arbeitet intern mit nur 1.2 V, die er über eine externe Induktivität generiert. Der 2.4GHz HF Anteil hat nochmals eine andere Betriebsspannung, die über dieselbe Induktivität gewonnen wird. Eine sehr ausgebuffte Technik. Gerade diese Strecken sind wichtig, niederohmig. Und auch kurz, entsprechend einem groben Vorschlag in Design-Guidelines.

Immerhin, es hat sich gelohnt, nochmals zu schauen.

Danke!
Gruß,
Joachim


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Kerkos ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#96 von joachimkr , 13.08.2021 01:06

Zitat von DG-300 im Beitrag #92
Hallo Joachim,

tja das mit den Komponenten ist aktuell ein echtes Problem. Das trifft ja auch die ganze Deutsche Industrie.
Da sind natürlich so ein paar Brocken die Du brauchst, bzw wir echte Peanuts, leider.
Ich hoffe Du kommst irgendwie voran.
Mit R2 das wäre schon klasse :-)

Björn

Hallo Björn,

Stand der Dinge bisher ist, dass ich von 3 fehlenden Komponenten des Boards für 1 ein Angebot habe.
Der Distributor wäre mit 'Spekulant' besser beschrieben.
Der Preis ist drastisch, das 2.5 fache des normalen.
Trotzdem macht es Sinn, denn der Fehler liegt bei den Herstellern!

Ich warte nun ab, dass ich wirklich für alle Komponenten ein Lieferangebot von Seiten eines auf Fehlteile spezialisierten Distributors bekomme.
Wenn ja: Dann müssen wir die volle Stückzahl des Beta-Programms beschaffen, denn die 'beste' Lieferzeit, die bei den bisherigen Quellen auftauchte: 55 Wochen Ansage.
Glaube ich zwar noch nicht und ich habe alle Hersteller angeschrieben:
TI, Dialog Semiconductor, NXP - habe um Hilfe gebettelt.
Aber für den Ernstfall: die Preiserhöhung der Baugruppe müsste ich weitergeben, ich habe mich sowieso schon selbst (mehrfach) geplündert.
Die Platine ist weit gediehen, aber ein Angebot dafür habe ich noch nicht. Mit Extravaganzen rechne ich aber nicht.
Für die Bestückung und den Test bin ich aber bereits mit Bestand gerüstet! Material, neues Werkzeug und Motivation sind auf erforderlichem Höchststand.

Viele Grüße,
Joachim


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RE: Kerkos ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#97 von tibaum , 13.08.2021 04:49

Hallo Joachim,

Zitat von joachimkr im Beitrag #95

Ich habe einen Blick darauf geworfen und dank Deines Hinweises tatsächlich einen Chip ohne Blockkondensator gefunden. Der fehlte bereits im ersten Layout, ohne Konsequenzen.


Woher willst Du wissen das es keine Konsequenzen hat ohne einen EMV Test gemacht zu haben?
Was ist mit C340, C 341 und C342? Sind das Entkopplungskondensatoren? Dann sind die wirkungslos.

Zitat von joachimkr im Beitrag #95

Der Digitalteil der CPU ist extrem im Chip gekapselt und extern mit 2 größeren 1uF Kerkos gepuffert. Der Chip arbeitet intern mit nur 1.2 V, die er über eine externe Induktivität generiert. Der 2.4GHz HF Anteil hat nochmals eine andere Betriebsspannung, die über dieselbe Induktivität gewonnen wird. Eine sehr ausgebuffte Technik. Gerade diese Strecken sind wichtig, niederohmig. Und auch kurz, entsprechend einem groben Vorschlag in Design-Guidelines.


Die Design-Guidelines von Dialog Semiconductors hast Du nun wirklich nicht beachtet. Den Eingangs-Kerko vom Schaltregler hast Du über Vias angeschlossen und der Ausgangs-Kerko ist über eine lange Leiterbahn angeschlossen. Die Induktivität soll dicht am Chip liegen und die Plane unter sollte frei gestellt sein damit es keinen Einkopplung gibt. Dialog weist explizit darauf hin.
Die GNDs der Filter-Kerkos vom Antennenausgang sollten auch ganz dicht an Pin18 vom µC angeschlossen werden. Ich würde die Antenne auch gespiegelt verwenden damit der GND der Antenne über die Top-Plane dicht an Pin18 geführt wird und nicht über Vias. Aber darauf habe ich Dich ja schon mal hingewiesen.
Schau Dir mal das Layout des DA14531 TINY Module von Dialog Semiconductors an, wie das das dort gelöst ist.

So sehe ich da noch einige Baustellen auf Deinem Layout.

Solltest Du der Meinung sein das ich mich täusche, von mir aus, es kostet Dein Geld!
Gruß
Timo


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RE: Kerkos ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#98 von joachimkr , 13.08.2021 09:50

Hallo Timo,

Ich werde mir die genannten Punkte mal genau anschauen. Fehler sollte ich ja wirklich vermeiden. Insbesondere die Einkopplung in die Masse-Plane wäre ungünstig, das ist mir entgangen.
Ggf. ändere, optimiere ich das nochmals. Dass ich 2 Masse-Planes in dem Bereich habe, hast Du gesehen nehme ich an. Ich habe deren Platine als Inspiration genommen, nicht das Modul, das kam ja erst später.
Danke für Deine Mühe!

Viele Grüße, Joachim


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Überarbeitung Layout ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#99 von joachimkr , 13.08.2021 18:47

Hallo Timo,

ich habe heute den ganzen Tag nachgeabeitet, um Deine Kritikpunkte komplett abzuarbeiten. Das Layout von der Platine, die Dialog liefert, ist nun sogar schlechter (ist ein bisschen übertrieben) Die Platine wurde verkürzt. Den Blockkondensator gab es, aber der saß an einem anderen Chip, jetzt habe ich eben einen hinzugefügt. Unter der Spule der CPU ist tatsächlich auch bei der Dialog Musterplatine kein Kupfer, das habe ich ebenfalls gemacht. Ich denke, die wollten vor allem Wirbelströme vermeiden.
Auf dem folgenden Bild sind rechts unten Sperrflächen. Gehäuse ohne 3D Definition erscheinen als Kontaktflächen, wo es keine Gehäusemaße im KiCAD gibt und die Plätze leer erscheinen. Die Pfostenstecker und Jumper werden nicht bestückt, das sind Anschlüsse - Spannungseingang, NC Spule, 4 Kontakte für Massemeldung. Die senkrecht eingebaute Diode ist ein Platzhalter, für eine Transzorb-Diode, die zumeist nicht bestückt wird. Bei Außeneinsatz (Gartenbahn) muss die sein, wird aber anders bestückt, braucht Platz/Sperrfläche. Eine Reihe doppelter Kontakte zeigt, wo man die Platine zerschneiden kann, um entweder einen anderen Analogteil für die Gleichströmer anzuflanschen, oder in einen Radius besser hineinzupassen. Deswegen sind dort auch 2 gegenüber liegende Kontaktflächen. In der Ecke rechts oben befindet sich die Möglichkeit, für Radien etwas abzuschneiden, neben der Antenne auch ein bisschen. Den 2.4 GHz Teil habe ich nicht angetastet, der läuft optimal.
Die Platine ist nochmal kürzer geworden, da ich das Flash-SPI-ROM verschoben habe und den gesamten Mittelabschnitt dann neu geroutet habe. Die Fläche links der CPU erscheint leer, aber da ist ein Gewimmel von Leiterbahnen und Durchkontaktierungen, in das nichts mehr plazierbar ist.

Bild:


Ich bin sehr dankbar für jeden Tipp. CAD für Mechanik habe ich nie gemacht, das haben früher Kollegen gemacht, die auch nichts anderes machten. Daher rührten auch die Fehler im ersten Design. Dieses zweite Layout hat bereits eine echte Chance für Serien-Verwendung, wenn ich mir nicht neue Fehler eingebaut habe. Die Platine ist noch immer für manuelle Bestückung (mit meinem Hilfsgerät) geeignet, theoretisch sind auch Reparaturen möglich.
Die Kontrollen sind noch nicht abgeschlossen.

Viele Grüße,
Joachim
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zuletzt bearbeitet 13.08.2021 | Top

RE: Überarbeitung Layout ... Bau- und Entwicklungs-Thread: Drahtlose Identifikation

#100 von vikr , 13.08.2021 19:20

Zitat von joachimkr im Beitrag #99
Dieses zweite Layout hat bereits eine echte Chance für Serien-Verwendung, wenn ich mir nicht neue Fehler eingebaut habe. Die Platine ist noch immer für manuelle Bestückung (mit meinem Hilfsgerät) geeignet, theoretisch sind auch Reparaturen möglich.
Die Kontrollen sind noch nicht abgeschlossen.
bei echten Modellbahnern ist eben der Weg das Ziel...

MfG

vik


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