XS1541 Lochraster

Hallo Forum,

hier kommt nach und nach die Aufbauanleitung für ein XS1541 auf Lochraster-Platine!

Dieser Aufbau wird nur für die Ungeduldigen oder bastelfreudigen empfohlen, da eine professionelle Platine in Vorbereitung ist.

Hier erst mal die Einkaufsliste, die auch direkt als Warenkorb Version 3 vorliegt:

Der Warenkorb enthält alle Teile die man braucht, um sowohl die Version mit seriellem Interface mit MAX232 als auch mit Little-USB aufzubauen, die nicht benötigten Teile können also gelöscht werden.

Wer das LittleUSB verwenden will (empfohlen), löscht:

Wer die klassische RS232-Variante mit MAX232 und Stromversorgung über USB verwenden will, hat alles dabei.

Eine passende Platine ist ebenfalls im Warenkorb.

NICHT ENTHALTEN sind M3-Schrauben zur Befestigung der Centronics-Buchse, Lötzinn, Biegelehre zum Biegen der Widerstände etc. oder etwas, womit man sich den Atmel flashen kann. Auf der Platine wird dazu eine 6-polige ISP-Steckerleiste vorgesehen.

Im nächsten Teil gehts dann mit der Vorbereitung der Platine weiter. Zur Aufnahme der Buchsen muss etwas gebohrt bzw. gefräst werden.

EIDT by FXXS: folgenen alten Link (mit absicht ungültig durch REM) zum zweiten Mal durch den oben angeführten ersetzt

Nachtrag: in dieser Einkaufsliste ist der Little-USB nicht enthalten, da man ihn bei Reichelt nicht erwerben kann.
Wer denn LittleUSB verwenden möchte, kann ihn bei chip45.com bekommen.

Alternativ kann das XS1541 auch mit einem normalen USB-seriell-Adapter betrieben werden. Bei mir war das der billigste, den ich damals finden konnte, ein Digitus USB 1.1.
Die Stromversorgung erfolt dann über eine zweite USB-Buchse, so dass dann gesamt zwei USB-Buchsen benötigt werden.

Hier kommt der Schaltplan für das XS1541 Lochraster.

Die Teile in dem Kasten in der unteren linken Ecke entfallen bei Verwendung des LittleUSB.

Wichtig ist es, entweder den LittleUSB oder den MAX232 zu bestücken, da die beiden sich sonst darum prügeln, wer RxD treiben darf und das Rennen wird wohl mindestens einer der beiden Chips verlieren.

Bei mir hat es sich beim Aufbau auf Lochraster immer sehr bewährt, die jeweils gelötete Verbindung im Schaltplan direkt abzuhaken, damit ich auf einen Blick sehen kann, was bereits gelötet ist, und was noch gelötet werden muss. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn man seine Arbeit unterbrechen muss und erst zwei Tage später weiter machen kann.

Noch ein paar Worte zum Lesen des Schaltplans:

- Der kleine Kreis mit "Vcc" darüber ist die Versorgungsspannung von +5 Volt.

- Das nach unten zeigende Dreieck ist Masse, also 0 Volt.

- Die ungewöhnlichen Symbole für die Elkos bestehen aus einem gefülltem Rechteck (=Pluspol) an drei Seiten umgeben von einer Linie (=Minuspol). Am Elko selbst ist in der Regel der Minuspol gekennzeichnet durch einen Streifen in dem auch noch Minus-Zeichen hinterlegt sein können.

- Die grünen Linien stellen einfache Drahtverbindungen dar, die auf der Lochrasterplatine einzeln gelötet werden müssen.
Auf dem Schaltplan können sich diese Linien kreuzen ohne dass eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Falls eine solche Verbindung bei kreuzenden Linien gewünscht ist, wird sie durch einen Punkt an der Kreuzungsstelle gekennzeichnet. Ein Beispiel für einen solchen Fall findet sich in dem Kasten unten links bei Vcc: das geht nach unten an den Kreuzungspunkt, von da aus nach links zum MAX232, nach unten zum Elko und nach rechts zur mit "FILTER" bezeichneten Dämpfungsperle.

- Um den Schaltplan übersichtlicher zu halten, werden nicht immer alle Leitungen einzeln gezeichnet, sondern eine Reihe von Signalen zu sogenannten "Bussen" zusammen gefasst. Busse werden im Schaltplan als dicke blaue Linie dargestellt. Als Beispiel verfolgen wir das Signal PA0 vom Atmel oben rechts aus an Pin 40: als einzelner Draht (=grüne Linie) geht es mit Namen benannt "PA0" über das schräge Busanschlusssymbol auf den Bus, die blaue dicke Linie. Dieser Bus geht runter und nach rechts zu den beiden IEEE-Buchsen, wo das Signal jeweils oben links an der Buchse wieder als "PA0" herauskommt. Dieser Bus hat eine Überlappungsstelle mit einem anderen Bus: an der unteren rechten Ecke des Atmel überlappt er sich mit dem IEC-Bus. Da kein Punkt eingezeichnet ist, ist auch keine Verbindung dieser Busse hergestellt.

Bei der Erstellung des Warenkorbs ist mir ein Fehler unterlaufen:

die 40-polige Stiftleiste ist dort fälschlicherweise als 1 x 40 ausgeführt. Diese Stiftleiste kann zwar zur Not auch verwendet werden, in dem man die passend abschneidet und zwei Reihen nebeneinander einlötet, aber schön ist das nicht. Insbesondere muss sie dann beim Einlöten z.B. mit dem Stecker eines Flachbandkabels fixiert werden, damit die Pins gerade stehen, also parallel zueinander und den richtigen Abstand haben.

Ich habe den Warenkorb jetzt aktualisiert (aktuelle Version in Posting1) und die Stiftleiste durch eine 2 x 25 polige ersetzt.

In der Einkaufsliste ist dann SL 1X40G durch SL 2X25G zu ersetzen.

Kann vielleicht einer der Moderatoren den Link im ersten Beitrag aktualisieren, bevor noch jemand das Falsche bestellt? Danke!

edit: Warenkorb nochmals aktualisiert... ich werd' weich... der obige Link in diesem Posting ist der aktuelle.
EIDT by FXXS: link wegen update (s.U.) deaktiviert

Der Sinn und Zweck der Verwendung des LittleUSB ist, ausschließlich Bauteile in DIP-Gehäuseform also für "Grobmotoriker" direkt passend zum 2,54 mm Lochraster der Platine verlöten zu können.

Der Little-USB kommt fertig montiert daher, den steckt man dann in den 16-poligen DIP-Sockel und gut.

Der gepostete Bausatz ist eben wie gesagt ein Bausatz - und mal ehrlich, ich mache mir schon bei der professionellen Platine einen Kopf, ob man den FT232RL so ohne weiteres einlöten kann, wenn man keine SMD-Erfahrung hat -- hier ist es dann neben dem FT232RL noch diverse Kondensatoren etc., die alle in SMD-Technik eingelötet werden wollen.

Darüber hinaus ist der Anschluß nicht zum Pinout des Little-USB kompatibel.

Fazit: ich denke, das wäre am falschen Ende gespart.

edit:

PS: Ich hatte bei der Bestellung des LittleUSB Probleme: die Software auf chip45.com stolpert über Sonderzeichen in den Angaben der Strasse. Erst nachdem alle Angaben nur noch aus Buchstaben und Ziffern bestanden, wurde sie angenommen.

Außerdem soll keiner behaupten, man könne kein SMD auf Löchraster verlöten: Progressive wiring techniques

Einen Wiring Pen kann man für einen stolzen Preis bei reichelt fertig erwerben oder aber wie auf der Internetseite beschrieben leicht selbst bauen: ich habe dazu einen Stabilo point 88 und eine Rolle Nähgarn mit etwas Draht zur Halterung der Rolle verwendet.

Hier kommen jetzt eine 3D-Ansicht, wie das fertige Board aussehen soll zusammen mit einer Ansicht, wie welcher Draht verlötet werden muss. Jeder Punkt entspricht einem Loch der Lochrasterplatine.

Bei Programmen wie Eagle etc. betrachtet man das Board üblicherweise von oben und muss dann umdenken, wenn man unten lötet. Da das fehlerträchtig ist, habe ich die Ansicht gespiegelt - man sieht also die Unterseite und lötet genau so, wie die Verbindungen dargestellt sind.

Für die Verbindungen habe ich die Farben rot, grün und blau gewählt. Es sollte klar sein, dass es keine Verbindung bedeutet, wenn ein roter Draht einen grünen kreuzt. Umgekehrt bedeutet es natürlich Verbindung, wenn Drähte gleicher Farbe aufeinander treffen. Auch kommt es vor, dass Drähte verschiedener Farbe an einen Anschlussbein eines ICs oder Widerstands zusammen treffen, die wollen dann natürlich zusammen verlötet werden.

Also... ich hoffe, das war verständlich?

Weiter geht es dann, wenn meine Bestellung eingetroffen ist.

3D-Ansicht:
xs1541_3D.png

Von der Lötseite, also von unten gesehen:
xs1541lr_bot_view.png

Zitat von FXXS

Ich hoffe es ist so richitg, bitte überprüfen...

Ja, jetzt stimmt alles! Vielen Dank!

Schrieb ich, es stimme alles? Wo hatte ich blos meinen Kopf beim Erstellen des Warenkorbs?!

Die Lieferung ist heute gekommen und prompt ist mir ein weiterer Fehler aufgefallen: der Sockel für den MAX232 soll 8 Anschlüsse an einer Seite haben und 8 an der anderen Seite. In Summe macht das natürlich 16. Benotigt wird also ein 16 poliger Sockel GS 16P - mit dem 8 poligen Sockel GS 8P kann man natürlich am MAX232 nix reissen...

Also habe ich (mal wieder :rotwerd: ) den Warenkorb aktualisiert:

Warenkorb Version 3

Unter der Funktion "Warenkorb laden" habe ich dann entdeckt, dass man Warenkörbe auch löschen kann. Also flugs die alten Warenkörbe gelöscht, bevor noch jemand was falsches bestellt.
Dann habe (natürlich nach dem endgültigen Löschen) entdeckt, dass man dort auch Warenkörbe bearbeiten kann - ich hätte also den Link auch erhalten können und nur das Teil ändern können - naja, man lernt...

Wenn also ein Moderator nochmal so freundlich wäre und den Link ändern könnte?
Auf jeden Fall den in Posting Nr. 1, in Posting Nr. 4 gibts auch noch einen.

edit: der Warenkorb enthält genau EINEN Sockel, da man sowohl für den MAX232, als auch für das LittleUSB einen 16-poligen Sockel benötigt. Das bedeutet, dass auch die Benutzer des LittleUSB von diesem Sockelproblem betroffen sind!

Vielen Dank, FXXS!

Für den weiteren Aufbau werden mindestens folgende Teile benötigt:

- Dremel mit 3,0mm Bohrer und Fräskopf
- Schlitz- und Kreuz-Schraubendreher
- Lötkolben (15-30W), Lötzinn, Schwamm zum Säubern der Spitze, Entlötpumpe / Entlötlitze
- Kleiner Seitenschneider
- Cutter-Messer
- Permanent-Marker (z.B. CD-Stift)

<Vorbereitung>

xs1541lr_Teilechaos.jpg

Aus dem Wust an Teilen sind jetzt erst mal die Platine, alle Anschlußbuchsen (2 Stück 6 polig DIN, 9 polig und 15 polig Sub-D, 24 polig Centronics, und der Reset-Taster heraus zu fischen. Die Platine muss jetzt etwas bearbeitet werden, sprich: aufgebohrt werden, um diese Teile aufnehmen zu können.

<Teile positionieren und Bohrungen markieren>

Um die richtige Position der Buchsen besser finden zu können, dient die Ansicht von oben der Platine:

xs1541lr_top_view.png

Jeder Punkt entspricht dabei einem Loch. Ich habe mit den beiden DIN-Buchsen angefangen, die dann doch ohne Bohren in die Löcher gingen - gerade eben zwar, aber immerhin.
Dann habe ich den 40 poligen Sockel positioniert und mit zwei Lötpunkten an gegenüberliegenden Ecken befestigt. Hiervon ausgehend ist das Zählen der Löcher viel leichter. Dann habe ich den 16 poligen Sockel für den MAX232 befestigt und die Bohrungen für die anderen Buchsen mit einem Permanent-Marker (z.B. CD-Stift) markiert:

xs1541lr_markiert.jpg

<Bohren und Fräsen>

Die Löcher habe ich mit einem 3,0mm Stahl-Bohrer gebohrt. In den Löchern der Centronics-Buchse sind zwar bereits Gewinde eingeschnitten, aber da meine M3-Schrauben da nicht durch passen, werden auch die beiden ohne viel Federlesen mit dem 3,0er durchgebohrt.

Die rechteckigen Bereiche sollen Platz schaffen für die Beine der Anschlussbuchsen, die leider nicht in das 2,54mm-Raster passen. Dabei habe ich die mittleren Löcher auch mit dem 3,0mm-Bohrer aufgebohrt, da das schneller als das Fräsen ging. Den Rest habe ich dann mit einem kleinen Fräskopf entfernt. Anschließend muss überprüft werden, ob die Buchsen nun passen und an den Kupferresten der Lötaugen keine Kurzschlüsse bekommen. Ansonsten muß natürlich nachgearbeitet werden.

Das Bohren erzeugt natürlich eine ganze Menge Späne. Das Fräsen staubt ganz schön und geht gleich viel angenehmer von statten, wenn man den Dremel so hält, dass er einem die Luft aus den Kühlschlitzen des Motors nicht ins Gesicht bläst. Jetzt ist erst mal Saugen angesagt. Wer das Innere seines Staubsaugerbeutels nicht kennenlernen möchte, räumt vorher allen Kleinkram weg.

xs1541lr_gebohrt.jpg

<Buchsen befestigen>

Die Centronics-Buchse wird jetzt mit zwei M3 x 8 mm Schrauben, zwei Unterlegscheiben und zwei Muttern befestigt. Diese Teile sind wie gesagt nicht im Warenkorb, da es sie nur in großen Packungseinheiten gibt.

Bei den Sub-D-Buchsen werden die Beinchen gespreizt, damit sie sich besser verhaken und somit besseren Halt bieten. Anders als bei fertigen Platinen halten unsere Sub-D-Buchsen nur an den äußeren Befestigungen, nicht aber an den vielen Anschlußbeinchen, daher werden die äußeren Befestigungen mit viel Lötzinn auf einer Fläche von vier Lötaugen verbacken - diese beiden Stellen sind die einzigen, die die Buchse halten, wenn ein Stecker herausgezogen wird, daher nicht mit Lötzinn sparen, sondern nach dem Motto "viel hilft viel" die Buchse ordentlich befestigen.

Bei der USB-Buchse und dem Reset-Taster werden die Halte-Beine (und nur die!) umgebogen und auch mit ordentlich viel Lötzinn verbacken.

Die DIN-Buchsen halten auch ohne festgelötet zu werden, daher werden sie jetzt erst einmal nicht weiter befestigt.

<Bestücken>

Eine feste Reihenfolge nach der die Teile zu bestücken wären, kann ich nicht nennen. Ich habe mit den bedrahteten Bauteilen (also Quarz, Kondensatoren, Widerstände etc.) angefangen, da zum guten Teil die Verbindungen bereits durch geschicktes Biegen der Anschlussbeine geschaffen werden können - und diese Verbindungen müssen dann nicht noch mit Draht geschaffen werden.

Für mich war es hilfreich, die Ansichten der Ober- und der Unterseite in einen Bildbetrachter zu legen und dann mit "Bild vor" und "Bild zurück" zwischen diesen Ansichten zu wechseln. Der Blick auf die Oberseite dient zum Finden der richtigen Position des Bauteils, ist es dann mit seinen Drähten durch die Platine gesteckt, hilft der Blick auf die Unterseite, wo dieses Bauteil festgelötet werden soll.

Bei den Elkos kommt die mit dem Minus-Streifen markierte Seite in das runde Lötauge, der Pluspol dem entsprechend in das quadratische Lötauge.

C11 mit dem Pluspol an Masse zu löten tut zwar irgendwie weh, ist aber richtig. Am negativen Ende liegt die idealerweise -12V (naja, eher -9) des seriellen Interfaces und die ist eben negativer als 0 Volt.

Der Fehlerteufel hat mal wieder zugeschlagen:

ATN der IEC-Buchse (runde DIN-Buchse) gehört an Pin 16 des Atmel und nicht an Pin 17 des Atmel.
Den IEC-Teil der Schaltung habe ich fertig, der arbeitet jetzt.

Die ATN-Leitung des IEEE-Busses wurde vergessen, die gehört an Pin 17 und geht zur Centronics-Buchse an Pin 11 der Centronics-Buchse bzw. der Steckerleiste.

Verbesserte Zeichnungen / Schaltpläne poste ich, wenn alles fix und fertig aufgebaut und getestet ist - auf den LittleUSB warte ich z.B. noch, der kommt hoffentlich Anfang der Woche.
Dann kommt auch die Anleitung zum Aufspielen des Bootloaders, Setzen der Fuses und Bespielen der Firmware.

Ich arbeite mit avrdude - ist das ausreichend, oder sollte ich auch Bilder der Häkchen von ponyprog beifügen?