Správnost schéma

glararan
Příspěvky: 11
Registrován: 04 led 2021, 13:02
Reputation: 0

Správnost schéma

Příspěvek od glararan » 04 led 2021, 13:35

Ahoj,

Již dělší dobu využívám JLCPCB pro výrobu plošných spojů, ovšem nyní jde o poměrně složitější schema, které si nechám zároveň osadit => utratím za to dost peněz a nerad bych objevil nějakou chybu po odeslání. Sám jsem tak nějak přesvědčen, že jsem na nic nezapomněl, ale raději se obracím ještě zde, zda někdo můžete mrknout a případně poradit v čem by mohl být problém.

Cíl: domácí alarm založený na A9 modulu (https://ai-thinker-open.github.io/GPRS_ ... re/a9.html) a AVR (atmega328p)

Schema + část PCB níže.

Funkce:
- integrovaný zdroj 5V/4A (meanwell z gme.cz)
- AC pojistka
- měření napětí integrovaného zdroje (detekce výpadku el. proudu "PSUV")
- záložní zdroj v podobě Li-ion baterie 2600mAh, vybíjecí proud 2C
- měření napětí záložního zdroje VBAT (lze měřit až v případě výpadku el. proudu, jelikož obvod integruje TP4056 - napětí na VBAT je v případě připojeného zdroje 4.2V.. napadlo mě připojit MOSFET a ovládat ho pomocí AVR.. ale asi nemá smysl měřit baterii, když je zdroj aktivní.. leda degradace baterie? To možná provést kontrolu jednou za rok?)
- MOSFET Q2 - určuje jestli zdroj nebo baterie je použita pro provoz obvodu
- integrovaný step-down (SY8089) na 4.2V pro napájení A9 modulu
- integrovaný step-up (MT3608) na 5V a 12V (zde je otázka jestli dělat step-up i pro zdroj nebo pouze pro baterii.. nyní je i pro zdroj.. zdroj sám o sobě by měl dát lineární 5V.. otázka tedy jestli nechat nebo přidat mosfet, ale osobně bych asi nechal, kvůli vyhlazení z kondenzátorů)
- integrovaný regulátor 4V na 3.3V (žádná komponenta nepoužívá 3.3V.. jen do budoucna, v případě potřeby)

Externí komponenty:
- 6-12V RFID čtečka s WIEGAND komunikací (5V), možnost ovládání LED a BUZZER (pro aktivaci je nutné je spojit se zemí) - připojeno skrze J2
- 12V siréna (aktivace spojení se zemí)
- 12V PIR senzor
- volitelně magnetický senzor (M_SWITCH) - integrovaný pull-up

signály pro PIR, sirénu jsou připojené skrze P1

AVR se bude programovat skrze USBASP - konektor ICSP na desce, A9 (již vyzkoušeno na předešlem kusu se programuje skrze HW TX/RX)

cíl avr: z předešlé zkušenosti, kdy jsem zkoušel vše programovat v A9 jsem měl problém s WIEGAND komunikací.. A9 četlo 2x tolik dat, eliminace byla zahození každého druhého bitu. AVR bude řídit stav alarmu, číst senzory, číst RFID atd.
cíl A9: komunikace s AVR po seriové lince, kdy dostane příkaz: zavolej, polož telefon, odešli sms

čím jsem si definitivně jistý schematicky:
- ovládání sirény
- čtení PIR signálu
- step-down 5V na 4.2V
- step-up 5V/12V
- řízení baterie
- funkčnost A9
- regulátor 3.3V

čím si nejsem jistý v schema
- AVR (většinou jsem využíval ESP32, tentokrát nebudu potřebovat tolik funkcí, proto jsem volil AVR)
- ICSP
- měřitelnost napětí jak zdroje tak baterie

čím si nejsem jistý v pcb
- poprvé mám na desce 2x MT3608.. a nejsem si úplně jistý zda nebudou problémy s EMI

Schema:
https://ctrlv.link/shots/2021/01/04/vQOd.png

PCB - omlouvám se, ale jak jsem šetřil místo tak jsem vyházel popisky, určitě bych po vás nechtěl detailní kontrolu, spíš jestli vás něco okem trkne.
Všechny cívky jsou magneticky chráněné (magnetic-shield) čili jsem neodstraňoval GND pod danými cívkami. Snad je to ok.
https://ctrlv.link/shots/2021/01/04/Khns.png

PS: zapojení 230V nechám na elektřikáři..

Díky za tipy!

Uživatelský avatar
kiRRow
Příspěvky: 1151
Registrován: 07 kvě 2019, 07:03
Reputation: 0
Bydliště: Opava

Re: Správnost schéma

Příspěvek od kiRRow » 04 led 2021, 15:56

https://www.varnet.cz/soubory-ve-skladu ... %20EZS.pdf čtení ke kávě.

Já co instaluji alarmy nějakých 10let ... na co bych si dal bacha ? :

Napájecí rozvody bych rozhodně dělal ve "12V" (alarmy do toho normálně pouštějí 13,65 V) kvůli úbytku napětí na vedení. Jištěné jsou polymerovou vratnou pojistkou.

Akumulátor olověný bezúdržbový. Hlavně kvůli bezpečnosti ,ale taky kvůli kontroly kapacity akumulátoru. Kapacita se hold musí spočítat doporučuji co největší kapacitu jsi schopný dobít. Víš že proud vypadne vždy, když odjedeš na víkend pryč.

Nepřipojovat všechny detektory na jednu tzv zónu (velmi "dobře" se hledá, který z X připojených detektorů v sérii způsobuje falešné poplachy) .

Komeční alarm testuje akumulátor každou minut, odpojí se od zdroje, změří pokles napětí na akumulátoru, zase se připojí. Pokud napětí klesne pod přípusnout mez 9-10V dojde k odpojení akumulátoru a vypnutí celého systému, aby nedošlo k zničení akumulátoru sulfidací. (V ten moment je radost, když máš zálohovanou sirénu - sepne se, je to to samé jako bys ji sabotoval ustřižením drátu)

Určitě si do alarmu udělej minimálně jednu ovládací klávesnici.

Spoustu lidí vykradou v noci, když lidi spí - pouvažovat nad možností více režimů zapínání.

glararan
Příspěvky: 11
Registrován: 04 led 2021, 13:02
Reputation: 0

Re: Správnost schéma

Příspěvek od glararan » 04 led 2021, 16:38

Ahoj,

díky za link. Počtu.

Co jsem zapomněl dodat je, že alarm nehlídá složitý objekt, nýbrž jednu místnost s dvěmi vstupy.

Já jsem se rozhodl použít 5V zdroj kvůli tomu, že většina součástek se pohybuje kolem 5V (AVR a A9). A9 vlastně bude žrát nejvíc, když se bude registrovat do sítě (až 2A). Ale to je tak vše. Napájecí kabel 230V bude dlouhý asi 2-3m.

Jediné co běží na 12V je PIR, siréna a RFID. Když příjde zloděj tak PIR ho sejme a odebírá minimum proudu.. vše co běží na 12V je dohromady max 500mA. Proto jsem volil metodu step-up.

Zároveň je pravda, když se dostaneme k olovněnému akumulátoru.. jelikož mám zdroj 5V tak jsem volil malou li-ion baterii, která má poměrně jednoduchý obvod k nabíjení. Popravdě nemám zkušenosti s nabíjením olovněných akumulátorů z PCB (pouze externí nabíječka). Případně poprosím na tip ohledně battery-management čipu. Pak by určitě 12V obvod dával smysl. Poslední drobnost je, že olovněný je přeci jen větší než malá li-ion baterie.

Ad jedna zona - včera jsem na to myslel, když jsem chtěl sepisovat post.. dnes jsem na to zapomněl. Jedná se o malou místnost, kde jsou jedny vstupní dveře + zvedací vrata. Proto se počítá maximálně s 2 PIR (nyní se počítá s jedním celkově), případně využití mag. senzoru.

Ad komerční alarm: ano, ano znám v podobě Jablotronu :D pak je super, když otec řekl ať vyměním baterii.. samozřejmě to začlo hlásit. Právě proto jsem si říkal, že bych inteligentně mezi TP_4056 BAT konektor a BAT+ dal MOSFET pro odpojení. Zřejmě to tak ještě udělám.

Ad klávesnice: To za mě právě řeší externí prvek RFID.. tedy bez klávesnice neboť se nějak usoudilo, že čip + SMS pro ovládání stačí a klávesnice na kód je tak nějak k ničemu. Je to dost hobby projekt. Případně tady je link na RFID prvek https://www.ebay.com/itm/254185973402?ul_noapp=true. Mám zkušenost i s právě prvkem co měl klávesnici a taktéž to fungovalo skvěle.

Ad více režimů.. jasně to je ta o odstavec výše zmíněná SMS aktivace/deaktivace.

Teď si fakt říkám, že jsem tam zapomněl dost věcí napsat. Každopádně díky za tipy! Hlavně budu rád, když se případně ukáže tip na nabíjení olovněného akumulátoru. Osobně bych tedy raději volil 18650 baterii se zabudovanou ochranou proti přepětí/podnabití/přenabití.

AstroMiK
Příspěvky: 592
Registrován: 08 pro 2017, 19:05
Reputation: 0

Re: Správnost schéma

Příspěvek od AstroMiK » 04 led 2021, 18:59

Celý jsem to nekontroloval, ale první, co mě praštilo do očí, byla ta síťová část.

Jestli na to správně koukám, tak tam máš tažené GND (výstup z AC/DC převodníku) mezi síťovými svorkami a pod půlkou pojistky.

Já bych v tomhle případě držel síťové napájení co nejdál od jakýchkoliv jiných cest.
Striktně bych fázi a nulák oddělil od všeho ostatního.
Nahoře sice moc prostoru není, ale i tak by se tam nějaká (možná milimetrová) mezera v mědi vešla.

Mezi fází a nulákem bych nechal taky pořádný mezery. V příloze je náčrtek jak bych tu síťovou oblast dělal já - zelený vnlovky jsou co největší mezery, ale zároveň zachovat i co nejtlustší cesty. Klidně i stejný motiv z obou stran desky.
(je to jen náčrtek, takže ve finále by se to mělo ještě doladit, aby to vypadalo i hezky.)

sit.gif

AstroMiK
Příspěvky: 592
Registrován: 08 pro 2017, 19:05
Reputation: 0

Re: Správnost schéma

Příspěvek od AstroMiK » 04 led 2021, 19:42

... a nebo bych šel ještě dál a prohlásil, že AC/DC převodníku je jedno, kde má fázi a kde nulák a udělal bych ten síťový motiv jeětě o něco jednodušší:
sit2.gif

glararan
Příspěvky: 11
Registrován: 04 led 2021, 13:02
Reputation: 0

Re: Správnost schéma

Příspěvek od glararan » 04 led 2021, 19:43

@AstroMik

dík za tip.

Níže zasílám opravený náhled - mezery jsem tam dal, GND může být teoreticky lehce blízko jednomu pinu, ale říkám si, že by to neměl být problém. Jinak jsem fázi vedl ze spodní části. Ale pravda, te malé GND části jsem si vůbec nevšiml.

https://ctrlv.link/shots/2021/01/04/cXCJ.png

EDIT: ad příspěvek 2.. jakože hodit pojistku z fáze na neutrál?

AstroMiK
Příspěvky: 592
Registrován: 08 pro 2017, 19:05
Reputation: 0

Re: Správnost schéma

Příspěvek od AstroMiK » 04 led 2021, 20:12

glararan píše:
04 led 2021, 19:43
EDIT: ad příspěvek 2.. jakože hodit pojistku z fáze na neutrál?
Ne. Pojistka bude pořád na fázi, akorát ta fáze povede na druhý pin toho AC/DC převodníku (ten, co máš v původním zapojení označený jako N).
Převodníku by to ale v tomhle případě mělo být úplně jedno.
Síťové svorky budou popsané obráceně (tak, jak je to na tom výše přiloženém obrázku - světle modré popisy).

---
Ze spoda máš pořád strašně malou mezeru mezi GND a tou modrou fází.
V příloze je obrázek. Zeleně označenou část bych vyhodil.
Horní část (červená) už je v pořádku.
sit3.gif
Naposledy upravil(a) AstroMiK dne 04 led 2021, 20:31, celkem upraveno 1 x.

glararan
Příspěvky: 11
Registrován: 04 led 2021, 13:02
Reputation: 0

Re: Správnost schéma

Příspěvek od glararan » 04 led 2021, 20:29

Aha.. jo jasně.. už chápu. Jinak dobrá, upravím. Díky moc za tip.

Třeba ještě někoho něco trkne do oka..

ondraN
Příspěvky: 932
Registrován: 08 srp 2019, 20:01
Reputation: 0

Re: Správnost schéma

Příspěvek od ondraN » 04 led 2021, 20:47

Pokud je na plošňáku část zapojená do sítě 230VAC, tak je zásadně přiveden i ochranný vodič (PEN) a ten je zapojen tak, že "obkličuje" a odděluje silovou část od nízkonapěťové. Pokud se dostane na DPS třeba vlhkost, nesmí nastat průraz mezi síťovou a oddělenou částí. Nemusí to být splněno, pokud je celý systém možné udělat s dvojitou nebo zesílenou izolací, což si u alarmu dokážu těžko představit. Tak, jak je to navržené, to je o hubu. Stačí trocha vody nebo zalezlý hmyzák a celý přívod k detektorům může mít síťový potenciál 230VAC. Asi bych zvážil oddělený hotový síťový zdroj.

glararan
Příspěvky: 11
Registrován: 04 led 2021, 13:02
Reputation: 0

Re: Správnost schéma

Příspěvek od glararan » 04 led 2021, 21:24

ondraN píše:
04 led 2021, 20:47
Pokud je na plošňáku část zapojená do sítě 230VAC, tak je zásadně přiveden i ochranný vodič (PEN) a ten je zapojen tak, že "obkličuje" a odděluje silovou část od nízkonapěťové. Pokud se dostane na DPS třeba vlhkost, nesmí nastat průraz mezi síťovou a oddělenou částí. Nemusí to být splněno, pokud je celý systém možné udělat s dvojitou nebo zesílenou izolací, což si u alarmu dokážu těžko představit. Tak, jak je to navržené, to je o hubu. Stačí trocha vody nebo zalezlý hmyzák a celý přívod k detektorům může mít síťový potenciál 230VAC. Asi bych zvážil oddělený hotový síťový zdroj.
Jestli to správně chápu, tak jak ukazoval @AstroMik "zelenou" čáru v příspěvku nad, tak to bude vyplněno ochranným vodičem viz https://ctrlv.link/shots/2021/01/04/Twbf.png ?

Když jsem vůbec nad PSU přemýšlel tak jsem si říkal, že tam nemám žádno kovovou konstrukci, ke které bych přitáhl ochranný vodič. Ale jestli se to dělá v praxi tak jak načmáral..?

EDIT: mini zdroj na desce volím kvůli minimalizaci

Odpovědět

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 6 hostů