Hardware 1.10

Ja, ich habe heute Abend wirklich nichts besseres zu tun, ich sitze hier ganz entspannt am Rechner zu Hause, meine Frau spielt 2m weiter an ihrem Rechner ihre Online-Games.

So, da die Diskussion um Änderungen der Platine im Sammel-Thread doch ein wenig unpassed waren, habe ich einfach mal einen neuen aufgemacht.

mmc2iec_1.10_top.jpg
mmc2iec_1.10_ls.jpg

Das ist die neue Version 1.10.
Die Bilder sind nicht so ganz korrekt, die Pins für die Transistoren und den Spannungs-Regler kommen offensichtlich nicht an ihren Lötpads an, der MicroMatch soll kein SMD-Gehäuse haben, die Transistoren haben nicht das richtige Gehäuse und es werden auch nur drei bestückt, der 0R0 auf der Unterseite wird auch nicht bestückt und die Durchkontaktierungen werden vom Lötstopplack abgedeckt sein...

Und blau habe ich das auch nicht hinbekommen, aber ich kann auch noch nicht sagen, ob das klappt.

- die Stiftleiste hat jetzt 8 statt 7 pins um einen Disk-Wechsel-Taster an PC4 anschliessen zu können
- es gibt drei Bohrungen von 2,2 mm Durchmesser für M2 Schrauben, 2 unter den Löchern in der Abschirmung vom SD-Sockel, eine dicht am SD-Sockel
- der keramische Kondensator am Spannungs-Regler ist mit auf die Unterseite gewandert
- kleinere mechanische Korrekturen

mmc2iec_1.10_top.png
mmc2iec_1.10_ls.png

Das müsste sich jetzt weitesgehend entspannt aufbauen lassen.
Nur die beiden Tantal-Kondensatoren C2 und C3 liegen mir ein wenig zu dicht zusammen, an der Stelle drängt sich das aber alles etwas.

Ansonsten auf ein erfolgreiches Jahr 2008!

Stimmt, R5 und R6 machen sich auch gut auf der Rückseite.

mmc2iec_1.10_top.png
mmc2iec_1.10_ls.png

So ist sowohl um die LED's als auch um die Widerstände schön viel Platz drum herum.

An einer Platine kann man echt beliebig lange rumschnitzen.
Hier noch ein wenig schieben, das Teil drehen, ...

Also eigentlich habe ich den Thread für die Hardware aufgemacht. tstststs.

So, heute konnte ich endlich mal nachmessen, warum genau die 1.9 denn nun einen Reset macht, wenn ich eine SD-Karte einlege.

3,0V_128MBSD_vorher.gif

Das ist mit meiner "BlueMedia" 128MB, mit einer SanDisk 512 MB miniSD sieht es ähnlich schlecht aus.
Nur die 16 MB MMC von Canon ist nicht so hungrig.
Um nicht zu technisch zu werden - Fragen beantworte ich gerne.
Nur soviel, die gelbe Linie ist direkt vor, die grüne Linie direkt hinter dem Spannungs-Regler.

Und wenn die Spannung lange genug und tief genug unter die 2,7V fällt dann macht der Controller einen Reset.

3,0V_128MBSD_nachher.gif

Das zweite Bild zeigt nun den gleichen Vorgang nachdem ich erst den 4,7µF am Ausgang des Spannungsreglers gegen einen 10µF getauscht habe und dann - weil das noch nicht genug gebracht hat - einen zusätzlichen 10µF direkt am Versorgungs-Pin des SD-Sockels angebracht habe.

Das delta-x unten im Bild gibt die Zeit an bis die 2,7V wieder erreicht sind.
Statt 8µs nun 380ns ist schon ganz ordentlich.

Zufrieden bin ich damit aber nicht.
Und mit der 512MB SanDisk konnte ich immer noch einen Reset auslösen.

Ich ersetze den LP2950-3.0 jetzt durch einen LM1117IMP3.3 und baue das Netzteil um mit dem Regler auf der Unterseite.
Die Tantale werden alle auf 10µF gesetzt und es kommt noch einer dazu.
Der LM1117 ist laut Datenblatt schneller und die zusätzlichen 0,3V werden dem Spuk wohl endgültig ein Ende bereiten.

Den LM1117-3.3 kann ich auch vergessen.
Der braucht nämlich >4,75V Eingangs-Spannung.
Was wiederrum bedeutet auf die Schutz-Diode verzichten zu müssen, wenn ein Betrieb ab 5V möglich sein soll.

Die Auswahl an Spannungs-Reglern bei den Versendern ist echt zum heulen.

Stattdessen kann ich auch noch einen weiteren Tantal an den Eingang der SD-Karte legen,
das ist sogar günstiger.
Muss ich morgen mal nachmessen, was das bringt.

Was grösseres als 10µF bekomme ich leider nicht, nicht ohne auch gleich ein grösseres und somit dickeres Gehäuse nehmen zu müssen, da ist die Auswahl auch sehr dünn.
Es gibt ja 4,0V Tantale, nur nicht für privat-Kunden...

Zitat von x1541

Wann genau tritt dann der Reset auf? Beim Einstecken der Karte? Ich verstehe nicht warum das ein Problem ist, es wird doch eh ein (soft) Reset gemacht?

Ja, das passiert beim Einstecken der Karte.
Bei der sd2iec Software wird auch kein Reset gemacht, soweit ich Unseen verstanden habe wird die Karte erst beim nächsten Zugriff initialisiert.

Das ist deshalb ein Problem, weil das einen undefinierbaren Betriebs-Zustand darstellt.
Ein nicht kalkulierbarer Schweine-Effekt der auch noch von der verwendeten Karte abhängt.

Mit den 1.6'er Platinen haben wir davon nur nichts bemerkt weil die Karte alleine am Spannungs-Regler hängt.

Meine grösste Befürchtung ist, dass das nicht nur beim Einstecken passieren könnte sondern mit anderen Karten vielleicht sogar beim Umschalten auf Schreiben.
Oder in ganz üblen Fällen schon beim Lesen.
Die meiste Zeit schlafen die Karten doch und ziehen so 250µA um dann innerhalb von 1ms auf 65mA zu springen.

Wenn ich schon merke, dass das Pfusch ist, dann tue ich auch was dagegen.

Zitat

Ansonsten, wie wäre es mit einer Stombegrenzung (Serienwiderstand) in der Spannungsversorgung? Würde das etwas bringen?

Habe ich nicht so richtig in Erwägung gezogen wegen der 75mA Stromaufnahme der Karte beim Schreiben,
die müssen ja dann auch durch den Widerstand.
An eine Induktivität habe ich auch noch gedacht.

Nun ja, ich bin ja auf der Arbeit gut ausgestattet und habe auch Widerstände unter 10 Ohm zur Verfügung.
Also habe ich das heute Mittag mal ausprobiert mit erst 1,0 dann 2,2 Ohm.

Als erstes habe ich mal den 10µF Tantal am SD-Sockel richtig herum angebracht...
Der Effekt alleine war aber noch nicht so gross aber deutlich messbar.
Den 10µF auf 22µF zu bringen hat wiederrum garnichts gebracht.

Hier mal das Ergebnis mit 2,2 Ohm in Reihe und dann den 10µF am Sockel:

print_13.gif

Das grüne ist die Spannung an der Karte, das gelbe Signal die Spannung die auch der Controller sieht.

So gefällt mir das, die Idee mit dem Widerstand war also der Bringer, danke!

2,2 Ohm bei 65 mA lesend müssten ja eigentlich so 165 mV ergeben.
Gemessen habe ich, während der Bootloader die Firmware aktualisiert hat, aber nur eine Spannungs-Differenz von weniger als 50 mV.
Jetzt muss ich das Layout nur noch so hinbekommen, dass der zusätzliche Kondensator nicht auf der Unterseite liegt.

So, was sagt Ihr denn jetzt dazu:

mmc2iec.jpg

1.10.sch.png

Mit 30,1x56,0 mm ist die Platine jetzt 4 mm länger geworden.
Dafür gibt es links 7 PortPins zusätzlich auf eine Stiftleiste herausgeführt. Diese 7 Portpins würden für ein Display reichen, allerdings läuft der Controller nur auf 3,0V was ein direktes Anklemmen der meisten Displays verhindern dürfte.

Die Programmier-Buchse ist zwischen Quarz und SD-Sockel womit man nach deren Bestücken zwar leider nicht mehr so gut an den SD-Sockel rankommt, die meisten von Euch müssen die aber halt nicht bestücken.

Es sind jetzt 3 Tantale zu je 10µF verbaut und auf der Unterseite noch zusätzlich eine 2,2 Ohm Widerstand in 1206.
Damit bleiben alle Bauteile auf der Unterseite unter 1 mm Höhe.

So, nochmal die gleiche Version aber gedreht:

mmc2iec_top.jpg

Und die Unterseite:

mmc2iec_ls.jpg

Also ja, der eine 100nF der quer vor dem LP2950 lag ist auf die Unterseite gewandert.

Jetzt noch das Ganze mit blauem Lack und goldener Oberfläche vorstellen.
Ach ja, die 2-polige und die 7-polige Stiftleiste gehören nicht zum Bausatz da die rein optional sind.
Und die 7-polige hat ja noch keine Verwendung.

Na dann kann ich auch gleich den Widerstand zwischen Int2 und Pin37-ATN wieder einbauen der auf der 1.8 und der 1.9 ja vorgehalten ist.

mmc2iec_top2.jpg

In 1206 bekomme ich den da nur nicht rein, 0805 geht grade noch.
Einerseits ist klein ja gut weil man dann die Pads zur Not mit etwas mehr Lötzinn überbrücken kann.
Aber da eine Leitung anzuschliessen dürfte für die meisten Leute ein wenig sehr gefährlich sein.

Nicht bestückte Teile kosten uns schlieslich garnichts.

Die Masse ist übrigens nicht "reingelaufen" weil ich die an dem Tantal ausgesperrt habe, die Tantale haben alle auf der rechten Seite GND.
Das sah mir aber zu ausgefranst aus und beim Löten hilft viel Kupfer auch nicht grade.

Zitat

Was für Online-Games spielt den deine Frau ?
Ich habe, solange es das noch für die PAL-PS2 gab, Everquest gespielt ... und üblege momentan wieder mit Planetarion oder SOL anzufangen

Ach, so Browser-Games halt, SpaceNations und so ein Zeug eben.
Die 1 1/2 Tage ohne Internet waren schon heftig für uns, wir leben wirklich Online.
Wenigstens habe ich keinen Urlaub mehr - auf der Arbeit surfen darf ich aber leider garnicht privat.

Zitat

Wieso ist die Platine eigentlich so groß wenn das bestückte Teil dann nur halb so groß ist ?

Die ist schon voll bestückt.
Aber das 3D-Berechnungs-Programm kennt den SD-Sockel nicht.

Hier mal ein Foto von der Version 1.9:

IMG_0164.JPG

Wie man sieht bin ich sehr knapp an die Grenzen des Sockels gegangen.
An der Stirnseite schaut der sogar leicht drüber.
Wenn man die Karte zum Entfernen in den Sockel drückt schaut sie immer noch etwa 5 1/2 mm über
die Platinen-Kante.
Das Ding in ein Gehäuse mit 5 mm Wandstärke zu integrieren wäre also kein Problem.

Zitat

Welchen Sinn hat die Leiterbahn auf der Oberseite die schräg über den unbestückten Teil der Platine führt ?

Das ist an dem SD-Sockel der Anschluss für den Schreibschutz-Schalter.