MULTI2313 - ein Controllerboard für "alles mögliche"

Hier geht es um ein von mir entwickeltes Controllerboard zur universellen Verwendung, vor allem im Bereich der LED- Steuerung. Nichts wahnwitzig innovatives, aber für meine Zwecke unheimlichst praktisch. Schaut doch einfach mal rein...

MULTI2313 - ein Controllerboard für "alles mögliche"

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Irgendwie waren mir die ganzen vorigen Boards hier zu eingeschränkt, zu sperrig, zu leistungsschwach oder zu "einfach nur gekauft". Naja, letztlich hatte ich auch noch entsprechende Bauteile in rauhen Mengen, mit denen ich was sinnvolles anfangen wollte.
Ich entschloss mich also selbst etwas zu entwerfen und professionell fertigen zu lassen, da ich gleich x-fach Verwendung für solch eine Steuerung habe.

Meine Anforderungen im Vorfeld waren:

- muss in ein billiges Reichelt- Kunststoffgehäuse passen (-> TEKO )
- sollte fest montierbar sein (-> Schraublöcher)
- sollte in Unterputzdose passen (-> längs einscheiben)
- muss mit Wechselspannung betrieben werden können (-> Gleichrichter )
- muss mit unstabilisierten Netzteilen zu betreiben sein (-> Spannungsregelung)
- muss auch als RGBW- Controller eingesetzt werden (-> 4 MOSFETs )
- muss schneller getaktet werden können (-> externer Quarz)
- muss schnell umprogrammierbar sein (-> ISP- Port )
- muss mit externen Bedienelementen ausgestattet werden können (-> Erweiterungs- Port)
- serieller Anschluss an den PC (-> Pegelwandler MAX232 )
- muss um Ausgänge erweiterbar sein (-> Darlington- Treiber ULN2003 oder UDN2981)
- Ströme um 5A pro Farbkanal sollten keine Probleme bereiten (-> Bauteilauswahl, Leiterbahnbreite, Dicke des Kupfermaterials)
- ausreichend Pufferkapazität um Netzteil- Pfeifen zu vermeiden (-> Elkos und Kerkos)

Meine geplanten Anwendungen waren:

- RGB- Steuerung mit PC- Anschluß (-> Ambilight, Modding- Beleuchtung im PC, ...)
- Matrix- Ansteuerung (-> MoodLight, 7-Segment Großanzeigen, ...)
- einfache RGB- Steuerung per HSV- Farbmodel (Spielzeug halt...)
- lauter weiterer Bastelkram, wofür man solch eine Platine gern im Schrank lagern hat

Und was ist nun daraus geworden?

Ein meiner Meinung nach sehr gelungenes Board, dass nach 3 Tagen Arbeit in rund 4 Wochen aus China im 50er- Pack bei mir eintrudeln wird. Ich habe bewusst nicht auf SMD verzichtet, aber nur sehr wenige und einfach lötbare Bauteile verwendet. Der Erweiterungs- Port ist gleichzeitig die ISP- Schnittstelle (funktionell) komplett nach Standard.

> aktuelle Version der Anleitung
> Grundprogramm Bascom

Die theoretischen Leistungsdaten:

Sind stark von der Variation der Bestückung abhängig. Bei bestückter Gleichrichtung und linearer Spannungsregelung (ggf. mit Kühlkörper) sind technisch bedingt nicht mehr als 1,5A Dauerstrom möglich. Die maximale Kapazität auf dem Board sollte Spitzenströme um 3-5A gut puffern können. Wenn die Eingangsspannung aber bereits stabilisiert in entsprechender Höhe bereitsteht sind die Leiterbahnen der Platine mit bis zu maximal 15A belastbar (Platz für Sicherung "Polyfuse" vorhanden), wobei dies natürlich unter Umständen variiert, je nachdem welche MOSFETs verbaut werden.

Die Abmessungen:

56.5 x 45 mm; Höhe ab 10mm je nachdem ob Bauteile liegend oder stehend montiert werden.

Um den Fragen vorzubeugen:

Es ist nicht angedacht alle Forderungen gleichzeitig zu erfüllen, aber das ist auch seltenst notwendig. Ich habe die allerverschiedensten Anwendungsfälle berücksichtigt, die aber vermutlich erst deutlich werden, wenn ich meine ganzen Kleinprojekte dann irgendwann veröffentliche, die alle auf diesen kleinen Platinen beruhen werden.

Ich werde versuchen, schonmal zu verdeutlichen, was man damit so alles aufbauen kann. Dies will ich der Übersicht halber aber in weitere Beiträge auslagern. Nur schonmal so als kleiner Tipp: Das Geheimnis ist das große leere Lochrasterfeld.

Hier beispielsweise die Verwendung mit einem ULN2003A.

Der für nicht-induktive Lasten nicht benötigte Anschluss "Vss" muss hier nur entfernt werden und schon kann man das ganze um 7 weitere Ausgangskanäle mit je bis zu 500mA bzw. insgesamt max. 600mA erweitern. Das gelbe stellt Lötbrücken dar, die einfach mittels Lötzinn hergestellt werden können.

Zitat von Hiho

Meinst du nicht das die Abstände zwischen den Pads im Lochrasterfeld etwas klein sind?

Hallo HiHo, das sieht nur etwas seltsam aus, da ich auf dem Bild die Lötstoppmaske mit eingeblendet habe. Die Abstände zwischen den Pads betragen etwa 0,55mm, ähnlich wie auch bei normalen Lochraster- Platinen.

Der zusätzliche Anschluß eines IR- Empfängers stellt kein Problem dar. Wie viel Speicherplatz der Fernbedienungscode im Prozessor jedoch benötigt kann ich so jetzt nicht sagen. Zum Test hab ich das gnaze grad mal zusammengepackt und die Abfrage eines Codes scheint etwa 5% Speicherplatz zu fressen, die Implementierung ist also möglich aber nicht mit großem Funktionsumfang.

Diese Platine soll und kann insgesamt natürlich nicht die großen Brüder mit Atmega8 beispielsweise ersetzen, diese dürfen sich weiterhin Ihr täglich Brot verdienen.

Du kannst da jetzt auch nur 3 sehen, der vierte wird optional auf dem Lochrasterfeld bestückt. Ich sag ja, das Lochrasterfeld ist das geilste von Welt hehe.

Genau so soll es sein, ist ja auch nicht auf LED- Anwendungen festgelegt das Board. Da steckt (in meinem Kopf) noch so viel Potential drin. Kann die 4 Wochen Lieferzeit schon gar nicht abwarten, da ich gleich mindestens 8- 10 Stück von den Platinen verplant habe.

btw. habe mal die (theoretischen) Leistungsdaten im ersten Beitrag nachgetragen.

edit: Habe im Eröffnungspost mal ein besseres/aktuelles Bild eingefügt.

Die Platinen sind da! Undzwar nach nur 3 Tagen Versanddauer!

Ja, ich habe gleich 50 Stück herstellen lassen und habe natürlich "auf Risiko gespielt", falls ich doch wider Erwarten einen Fehler drin haben sollte. Das muss ich natürlich noch ausgiebig testen, aber eigentlich sieht alles ok aus.

Wenn ich alle Kosten (Erstellung der Produktionsfilme, Produktion, Versand, Zoll) addiere und auf 1 Stück zurückrechne komme ich auf etwa 2,30€ pro Stück. 10- 15 Stück habe ich fürs erste direkt verplant, heisst ich hätte erstmal 35 Stück übrig und würde Sie zu jeweils 2,50€ das Stück abtgeben wollen. Wenn Du welche benötigst schreib mir einfach eine private Nachricht hier im Forum.

Habe auch schon 2 Platinen bestückt und werde im laufe des Abends die Bilder davon einstellen. Bin auch selbst überrascht wie nett die Platinen bestückt aussehen und v.a. wie schön sie in die verschiedensten gehäuse, Unterputzdosen usw. usf. passen.

Danke, die Platinen habe ich bei pcbcart.com fertigen lassen.

WICHTIG: Habe vermutlich erst Mitte der Woche wieder Internetzugang, spätestens dann kommen Bilder der ersten bestückten Platinen.

Bestückung LowPower (Gleichrichtung, Spannungsregelung, 1300µF Pufferkapazität)

[Blockierte Grafik: http://img222.imageshack.us/img222/2679/lopo1.th.jpg] [Blockierte Grafik: http://img413.imageshack.us/img413/3162/smd1.th.jpg]

Bestückung HighPower (keine Spannungsregelung, Polyswitch Sicherung, 3300µF Pufferkapazität)

[Blockierte Grafik: http://img175.imageshack.us/img175/3914/hipo3.th.jpg] [Blockierte Grafik: http://img706.imageshack.us/img706/8198/hipo1.th.jpg]

habe mal wieder ein Platine fertiggestellt, diesmal mit Gehäuse. Auf dem Lochrasterfeld hier ein Drehimpulsgeber und zusätzlich noch ein Taster, nur die Abdeckungen für die Bedienelemente fehlen leider noch.

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Oh da hast du Recht. Die Platine ist 56.5 x 45 mm