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spezial:user:theo:hauptplatine_tmaa

Alternative MLL Hauptplatine mit zwei ATmega328P

Einfaches Layout ...

  • Kompakte Bauform
  • Standardgehäuse (Littfinski LDT-01)
  • Serielle USB-Schnittstelle ohne Probleme
  • Montagefreundliches Layout
  • Versorgungsspannung
    • Extern
      • 5V MLL-Bus abgesichert mit 2,7A / Komponenten abgesichert met 400mA
      • 12V (nur verfügbar auf MLL-Bus)
    • Intern
      • DCC (relativ teuer, DCC-Booster + Netzteil für Beleuchtung?)
      • USB (über die FTDI-Schnittstelle - Max. 400mA)
  • DCC Interface (galvanisch getrennt)
  • 100 % kompatibel mit der Original-MobaLedLib Software
  • Die drei bekannten Taster mit zugehörigen LED's
  • Analoge Verbindung (5V, GND und A0 bis A5)
  • Digitale Verbindung (GND, D2 und D7 bis D12)
  • Und … MLL-Bus (D6)


Bauanleitung

Lage der Komponenten (v3.1)

Um die Teile zu platzieren, ist es ratsam, immer mit den kleinsten (Bauform) Teilen zu beginnen !
Widerstände > Dioden > Kondensatoren > LED's, > und so weiter …

Platzieren Sie die Komponenten gemäß der Stückliste.


Stückliste v3.1

Anzahl Bezeichnung Beschreibung Bestellnummer Bemerkungen Montagereihenfolge
1 Platine MobaLedLib LDT-01 v3.1 Theo 1)
1 B1 Brückengleichrichter, 200 V, 1 A HDBL 103G 4
11 C1, C2, C3, C4, C5, C6, C11, C12, C13, C15, C17 Vielschicht-Kerko 100 nF, 50/100 V, Z5U 20%, RM 2,5 Z5U-2,5 100N 3
4 C7, C8, C9, C10 Keramik-Kondensator 22 pF, 5 %, NPO, 100 V, RM 2,54 KERKO 22P 3
1 C14 Elko, radial, 1,0 mF, 16 V, RM 5,0, 85°C, 2000h, 20% RAD 1.000/16 Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 15
2 C16, C18 Elko, radial, 100 µF, 25 V, RM 2,5, 85°C, 2000h, 20% RAD 100/25 Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 14
2 C19, C20 Vielschicht-Keramikkondensator 1,0µ, 20% Z5U-5 1,0µ 3
1 CON1 Wannenstecker für AKL 369, 3-pol, RM3,81 AKL 382-03 13
1 Anschlussklemmensystem 3-pol, RM3,81 AKL 369-03 -
1 CON2 Wannenstecker für AKL 249, 2-pol, RM5,08 AKL 230-02 13
1 Anschlussklemmensystem 2-pol, RM5,08 AKL 249-02 -
1 CON3 Buchsenleisten 2,54 mm, 1×06, gerade MPE 094-1-006 12
1 FTDI USB Interface FT232RL Jumper auf 5V-Auswahl stellen! -
1 CON4 Wannenstecker, 6-polig, gerade WSL 6G Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 10
1 CON5 Wannenstecker, 10-polig, gerade WSL 10G Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 10
1 CON9 Stiftwanne, 8-pol., Kontakte vergoldet, 2,54mm BKL 10120552 Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 10
2 CON6, CON10 Stiftleisten 2,54 mm, 1×02, gerade MPE 087-1-002 11
1 CON7 Unnötig -
2 CON8, CON11 Stiftleisten 2,54 mm, 1×03, gerade MPE 087-1-003 11
4 Jumper 2,54 mm, geöffnet, rot MPE 149-1-002-F1 Für CON6, CON8, CON10, CON11 -
3 D1, D2, D3 Schalt-Diode, 100 V, 150 mA, DO-35 1N 4148 Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 2
1 F1 Rückstellende Sicherungen, max. 40A-60V, 2,2s PFRA 020 9
1 F2 Rückstellende Sicherungen, max. 40A-30V, 7,3s PFRA 135 9
2 IC1, IC2 Arduino - ATmega328 mit Arduino Bootloader ARD ATMEGA 328 Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 17
2 IC-Sockel, 28-polig, doppelter Federkontakt GS 28-S Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 5
1 IC3 HIGH SPEED 10MBit/s Logic Gate Optokoppler, DIP-8 6N137 EVL Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 17
1 IC-Sockel, 8-polig, doppelter Federkontakt GS 8 Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 5
1 IC4 DC/DC-Wandler 5V, 5W 5V/1A Spannungs regler Ersatz für L7805CV – benötigt keinen Kühlkörper! - Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 16
1 LED1, LED2, LED3, LED4, LED5 LED 2x3x4 mm LED Kit primäre farbe LED1-Gelb, LED2-Weiss, LED3-Blau, LED4 und LED5-Rot (kompakte Bauform für RM 2,54, nebeneinander auf einem Raster platzierbar) Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 7
2 LED6, LED7 WS2812D rgb 5mm led Diffuus WS2812D Achten Sie auf die richtige Ausrichtungsrichtung 8
2 R1, R13 Widerstand, Kohleschicht, 470 Ohm, 0207, 250 mW, 5% 1/4W 470 1
1 R2 Widerstand, Kohleschicht, 330 Ohm, 0207, 250 mW, 5% V 1
3 R3, R4, R9 Widerstand, Kohleschicht, 10 kOhm, 0207, 250 mW, 5% 1/4W 10K 1
3 R8, R12, R14 Widerstand, Kohleschicht, 1,0 kOhm, 0207, 250 mW, 5% 1/4W 1,0K 1
2 R10, R11 Widerstand, Kohleschicht, 75 Ohm, 0207, 250 mW, 5% 1/4W 75 1
1 R15 Widerstand, Kohleschicht, 22 kOhm, 0207, 250 mW, 5% 1/4W 22K 1
1 R16 Widerstand, Kohleschicht, 4,7 kOhm, 0207, 250 mW, 5% 1/4W 4,7K 1
5 S1, S2, S3, S4, S5 Schalter DIP 2 Pins 3mmx 6mmx 4,3mm PCB Taster Kompakte Bauform, platzsparend 6
2 X1, X2 Standardquarz, Grundton, 16,000000 MHz 16,0000-HC49U-S 4

Programmierung Bootloader

Glücklicherweise muss Folgendes nur einmal passieren !

Im Gegensatz zu einem Arduino Nano, bei dem das erstellte Programm über den Program Generator in den Mikroprozessor geladen wird, ist dies mit dieser Version, mit einem ATmega328p, nicht möglich. Der Grund dafür ist, dass im Mikroprozessor kein Bootloader installiert ist. Ein Bootloader ist eine Art Übersetzer, der die für den Mikroprozessor erforderlichen maschinensprache aus den vom Program Generator angebotenen Anweisungen extrahiert.

Aber keine Sorge, zum Glück haben wir dafür eine Lösung. Man kann den beide ATmega328p (LED - IC1 und DCC - IC2) mit bereits installiertem Bootloader kaufen, etwas teurer, oder ihn selbst in den Mikroprozessor brennen. (Preisunterschied ca. € 2,-) In der Teileliste habe ich die Version mit Bootloader. Sich selbst hochzuladen, ist gar nicht so schwer – schauen Sie sich dazu die Arduino-Seite an. (From Arduino to a Microcontroller on a Breadboard)

Aber wir sind noch nicht am Ziel! Der ATmega328p-DCC (IC2), verfügt nun über einen Bootloader, allerdings muss auch das DCC-Programm geladen werden … Auch hierfür gibt es eine Lösung. Tauschen Sie beide ATmega328p-ICs untereinander aus und verwenden Sie die MLL-LED-Position zum Programmieren des MLL-DCC, wie Sie es mit der Original-MLL-Hauptplatine tun. Für den MLL-LED IC ist dies nicht notwendig, er wird bei korrekter Positionierung vom Program Generator mit Daten versorgt.

Vergessen Sie nicht, anschließend alles wieder in die richtige Position zu bringen!


Jumper-Einstellungen für 5V-Stromversorgung

Erfolgt die Versorgungsspannung (5V) beispielsweise über die FTDI-Schnittstelle, müssen folgende Einstellungen vorgenommen werden (Siehe auch Layout unten):

  • Platzieren Sie den Jumper auf CON11, auf Position Opto
  • Stecken Sie den Jumper auf CON 8, auf Position USB
  • Platzieren Sie keinen Jumper auf CON10
  • IC3 muss installiert sein

Wird die Einspeisung über DCC nicht genutzt, können C15, C16, C17, C18 und IC4 entfallen.


Gerber-Dateien

  • Zur Eigenfertigung der Leiterplatten, z. B. bei JLCPCB, stehen die Gerber-Dateien zur Verfügung:

Weitere Infos

Um die Daten aus der Exel Anwendung Program Generator in den LED ATMega328p (IC2) laden zu können, wurde eine „separate“ serielle USB-FTDI-Schnittstelle verwendet. Der ATmega328p verfügt standardmäßig nicht über eine integrierte USB-Schnittstelle.

Wenn diese FTDI-Schnittstelle mit einem „schwarzen“ Kondensator ausgestattet ist, unten rechts direkt neben den Löchern, ist es möglich, die Schnittstelle mit Ihren persönliche Einstellungen zu programmieren. (dies ist mit einem braun/gelben Kondensator Ausführung nicht möglich!) Hierfür können Sie das Tool verwenden, das von der FTDI-Site (FT_Prog) heruntergeladen werden kann. Die Schnittstelle darf dann nicht mit der MobaLedLib-Anwendung verbunden werden.

Die Pinbelegung ist auf der Hauptplatine am Anschluss CON3 und auf der FTDI-Platine angegeben.

Achten Sie also auf die Ausrichtung!


Problemanalyse

Keine Interaktion der am MLL-Bus angeschlossenen Anwendungen ?

  • Überprüfen Sie die Versorgungsspannung, es darf nur eine (Extern, FTDI oder DCC) davon angeschlossen sein!
  • Leuchtet die „Heartbeat“-LED (LED7) ?
    • Ja → RGB_Heartbeat(#LED) - Erster vom Programmgenerator generierter Befehl
      • Trennen Sie die Stromversorgung
      • Verbindung von externen Anwendungen zum MLL-Bus CON5 entfernen
      • Stecke den Jumper auf CON7 ein
      • Platzieren Sie an CON8 einen Jumper auf der USB-Position
      • Stromversorgung über FTDI-Schnittstelle (CON3) herstellen
      • Als zweite Zeile RGB_Heartbeat(#LED) im Programmgenerator hinzufügen und in MLL LED schreiben
      • Leuchtet die „Heartbeat“-First-0 (LED7) und 'zweite' Heartbeat-Last-X (LED6) ?
        • Ja → Problem wahrscheinlich in einer der angeschlossenen externen MLL-Anwendungen
        • Nein → Der richtige „Code“, der mit dem Programmgenerator eingestellt wurde?
    • Nein → RGB_Heartbeat(#LED) - Erster vom Programmgenerator generierter Befehl
      • Trennen Sie die Stromversorgung
      • Verbindung von externen Anwendungen zum MLL-Bus CON5 entfernen
      • Jumpereinstellungen korrekt ?
      • Warten Sie einige Minuten, damit sich die möglicherweise defekte Sicherung (F1 und F2) zurücksetzen kann.
      • Stromversorgung wieder herstellen
      • Anwendung über Programmgenerator neu laden
        • Wenn dies nicht möglich ist, ersetzen Sie die FTDI-Schnittstelle
        • Immer noch nicht möglich, dann ersetzen Sie IC1 und versuchen Sie es erneut (verwenden Sie hierfür vorübergehend IC2 – erstellen Sie später erneut das Original).
      • Leuchtet die „Heartbeat“-LED (LED7) ?
        • Ja → Problem wahrscheinlich in einer der angeschlossenen externen MLL-Anwendungen
        • Nein → Der richtige „Code“, der mit dem Programmgenerator eingestellt wurde?
          • Platine mechanisch beschädigt, Überprüfen Sie die Lötstellen und ist das richtige Bauteil an der richtigen Stelle (und in der richtigen Ausrichtung platziert) ?

Schaltplan

1)
Anfrage für eine Platine kann per PN an Theo gesendet werden (stummi: TMaa)
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