Steuerplatine für HM-SEC-SD Rauchmelder [Status: Entwicklung]

[stan23]

Du hast 2 Mal die Oberseite gezeigt, normal und gespiegelt.
Wenn die Flächen oben GND sind, dann sind die sehr unterbrochen. Ist unten auch GND oder VCC?
Hat das Relais eine integrierte Freilaufdiode? Kannst du es mit dem Strom aus dem GPIO treiben? Wenn ja, bin ich an dem Typ interessiert
Die Abblockkondensatoren macht man eigentlich näher an die VCC-Pins, aber dafür sind die zu groß.

Magst du mal den Schaltplan zeigen?

Edit:
Alex war schneller, und die rätselhafte Antenne habe ich vergessen zu erwähnen...

[jp112sdl]

Ich wollt noch anmerken, dass ich mal versucht habe, eine Schaltaktor- und eine Fensterkontakt-Platine (jeweils 328P+CC1101) in einem Gehäuse gemeinsam unterzubringen.
Hat nicht funktioniert. Beide Platinen mussten mind. 25cm auseinander liegen, da sich die Module gegenseitig - salopp gesagt - platt gemacht haben.

HF-Technisch sollte man immer bedenken, dass auch ein aktiver Empfänger einen Sender, wenn auch mir nur sehr geringer Leistung, darstellt und somit den Empfang benachbarter Empfänger stören kann.

Aber vielleicht spielt das hier keine Rolle, wenn durch eine dem Rauchmelder zugewandte Massefläche, genügend Abschirmung existiert.

Wollte es nur einwerfen, falls es später mal zur Fehlersuche kommen sollte...

[Bratmaxe]

Erst mal vielen Dank an euch für eure Anmerkungen..

@deimos:
Bitte bedenke das ich absoluter hobby-Entwickler bin, daher entschuldige die kommenden dummen Fragen
- Wie wichtig ist dieser Kondensator am CC1101? Ich weiß das du den auf deinen Platinen fast überall vorgesehen hast, ich habe bisher aber alle Platinen ohne diesen bestückt und die laufen (zumindest bisher) problemlos.
- die Kondensatoren sind "nur" 10-13mm entfernt, sollte ich versuchen diese noch näher an den ATMEGA zu bekommen?
- Zu den GND-Fläschen. ich habe einfach versucht soviel wie möglich GND Fläche zu bekommen wie möglich.. Ist das nicht gut?
- Wieso meinst du das die SMD-Bauteile schwer zu löten sind? Wegen den benachbarten Pins? Die SMD Bauteile habe ich ja nur dann wenn ich die Pinne nicht verwende.
- Antenne ist vielleicht zu viel gesagt. ich habe einfach eine Leiterbahn mit 8,6cm länge am Rand der Platine vorbeigeführt, was ja eigentlich dasselbe darstellt, wie ein Draht, den ich da lang legt.. Ich habe da aber nicht HF-Technisch gerechnet oder so (das ist mir auch zu hoch)
- Die Aussparungen sind größer als benötigt, von daher wäre hier etwas ungenaue Arbeit nicht ganz so tragisch.
- Schaltplan siehe unten ist aber nicht sehr übersichtlich, da ich den ATMEGA erst später hinzugefügt hatte. (der Schaltplan ist ja kein Geheminis)

@stan23:
Ja richtig. die Unterseite hatte ich nicht gepostet, da sind aber keine Baugruppen drauf.
- unten sind ebenfalls GND-Flächen, die Flächen sind also verbunden.
- Eine Freilaufdiode ist im Relais verbaut, aber was den Strom angeht, das habe ich komplett ausgeblendet, danke für den hinweiß. Vermutlich werden die 10-20mA dafür nicht ausreichen, ich muss mal ein Datenblatt suchen!
- Was meinst du mit zu groß? meinst du die Bauform, oder die Kapazität der Kondensatoren? Die Bauform hatte ich so groß gewählt, damit man es einfacher ist mit dem Lötkolben.

@jp112sdl:
Das zwei direkt nebeneinander liegende Aktoren/Sensoren sich stören könne habe ich auch schön öfter gelesen.. Ich hoffe das diese sich nicht allzu sehr stören, muss aber ausreichend getestet werden, denn es ist eine Sache, wenn ich die Rauchmelder nicht ausschalten könnte, aber eine andre, wenn die Gruppenschaltung wegen der Platine versagen würde und nicht alle Rauchmelder Alarm schlagen.
Meine Unterputzaktoren liegen auch direkt nebeneinander, die liegen direkt nebeneinander und die machen keine Probleme.
Aber dann sollte ich die "Antenne" auf jeden Fall auf die abgewandte Seite vom Rauchmelder platzieren!

@All, wenn ich so die ganzen Feinheiten hier sehe, dann muss ich evtl. doch auf die Flexibilität verzichten und nur den Arduino verwenden. Insbesondere dann, wenn ich jetzt noch einen Transistor einsetzen muss für das Relais.. denke nicht das die 10 bis max. 20mA des Analog-Out dafür ausreichen werden.

Gruß Carsten

Edit: Sorry Schaltplan vergessen

Edit2: Ich möchte dieses Relais verwenden, allerdings die 3V Variante. dazu habe ich bisher noch kein Datenblatt gefunden.
Das 5V Relais benötigt nominal ca. 17mA (hoffe ich habe mich nicht verrechnet):
https://www.aliexpress.com/item/New-and ... 62216.html

[jp112sdl]

Hatte denn schon mal jemand getestet, ob nicht ein FET oder Optokoppler ausreicht, um den Tasterdruck am Rauchmelder zu faken?
Das würde die Schaltung wesentlich kompakter machen.

[Bratmaxe]

Hatte denn schon mal jemand getestet, ob nicht ein FET oder Optokoppler ausreicht, um den Tasterdruck am Rauchmelder zu faken?
Das würde die Schaltung wesentlich kompakter machen.

Ja, irgendwo hatte ich gelesen, das es mit einem FET nicht funktionieren soll. Eine Schaltung habe ich leider nicht, wird es wohl auch nicht offiziell geben. Laut Bedienungsanleitung ist es zumindest wichtig, das die beiden Leitungen nicht vertauscht werden.
Ich werde heute Abend mal messen, ob dort evtl die Batteriespannung (4,5V) oder GND anliegen.
Muss mir vielleicht mal einen defekten Rauchmelder besorgen, damit ich den mal aufbrechen kann und mir die Schaltung mal ansehen kann. Mit meinen "aktiven" möchte ich das lieber nicht machen...

Edit:
gerade diese Aussage gefunden:

Bitte bitte bitte keine Spannung auf die Klemme des Rauchmelders geben, das ist ein überwachter Port der eine eigene Spannung führt.

ca. ~ 2.3V

[deimos]

Hi,

Bitte bedenke das ich absoluter hobby-Entwickler bin, daher entschuldige die kommenden dummen Fragen

Das Problem kenn ich bei der Hardware, da arbeite ich mich auch noch in alles Mögliche ein.

- Wie wichtig ist dieser Kondensator am CC1101? Ich weiß das du den auf deinen Platinen fast überall vorgesehen hast, ich habe bisher aber alle Platinen ohne diesen bestückt und die laufen (zumindest bisher) problemlos.

Ich würde sagen wichtig. Ich habe den letztens auf einem der 644-Boards vergessen zu bestücken. Das ging tatsächlich soweit, dass ich sichtbare Probleme beim UART hatte, sobald das Funkmodul gesendet hat. (Allerdings auch bei der Variante mit 20 MHz Quarz). Wenn das Funkmodul anfängt zu senden, zieht es halt auf einmal recht viel Strom (im Verhältnis) und das sollte schnell kompensiert werden, damit die Spannung nicht einbricht.

- die Kondensatoren sind "nur" 10-13mm entfernt, sollte ich versuchen diese noch näher an den ATMEGA zu bekommen?

Ja, vor allem ohne den Via. Perfekt wäre es, wenn die direkt am Pin sind, aber das funktioniert bei 2 Lagen und 0805 Kondensatoren natürlich nicht wirklich gut.

- Zu den GND-Fläschen. ich habe einfach versucht soviel wie möglich GND Fläche zu bekommen wie möglich.. Ist das nicht gut?

Gestückelte Gnd-Flächen führen zu EMV. Es gilt da nicht das Motto so viel wie möglich, sondern auf einer Lage durchgängig. Da muss man bei 2 Lagen aber wieder abwägen.

- Wieso meinst du das die SMD-Bauteile schwer zu löten sind? Wegen den benachbarten Pins? Die SMD Bauteile habe ich ja nur dann wenn ich die Pinne nicht verwende.

Nein, das meinte ich nicht. Es sieht für mich danach aus, dass du die Footprints für maschinelle Bestückung hast. Bei denen verdeckt das Bauteil die komplette Kupferfläche und du kannst den Lötkolben nirgendwo dranhalten. Druck die Platinen am besten mal in 100% aus und leg die Bauteile drauf.

- Antenne ist vielleicht zu viel gesagt. ich habe einfach eine Leiterbahn mit 8,6cm länge am Rand der Platine vorbeigeführt, was ja eigentlich dasselbe darstellt, wie ein Draht, den ich da lang legt.. Ich habe da aber nicht HF-Technisch gerechnet oder so (das ist mir auch zu hoch)

Wie ich schonmal geschrieben habe: Von Antennen habe ich nur soviel Ahnung, dass ich keine Ahnung habe. Würde mich aber echt interessieren, wie sich das schlägt ggü. einem Draht. (Auch wenn ich befürchte, dass es deutlich schlechter sein wird.)

- Schaltplan siehe unten ist aber nicht sehr übersichtlich, da ich den ATMEGA erst später hinzugefügt hatte. (der Schaltplan ist ja kein Geheminis)

Ok, da sieht man jetzt etwas mehr: Dir fehlt ein 100nF Abblockkondensator: Jeder VCC soll einzeln mit Kondensator versorgt sein, insbesondere auch der AVCC, weil dir das sonst Probleme beim ADC bei Analogmessungen erzeugen kann (Ja, hast du nicht, nur allgemein gesprochen )

@stan23:
Ja richtig. die Unterseite hatte ich nicht gepostet, da sind aber keine Baugruppen drauf.
- unten sind ebenfalls GND-Flächen, die Flächen sind also verbunden.

Schick trotzdem mal ein Foto.

- Was meinst du mit zu groß? meinst du die Bauform, oder die Kapazität der Kondensatoren? Die Bauform hatte ich so groß gewählt, damit man es einfacher ist mit dem Lötkolben.

Was hast du den genommen? 0805 bekommt man mit etwas Übung hin. Finde ich einen guten Kompromiss zwischen Platzverbrauch und Lötbarkeit. Mit mehr Übung geht auch 0603, aber ich finde das schon wirklich fummelig. 1206 ist einfach riesig. Wichtig zum Löten ist aber wie oben geschrieben etwas Überstand beim Footprint.

Viele Grüße
Akex

[jp112sdl]

Edit:
gerade diese Aussage gefunden:

Bitte bitte bitte keine Spannung auf die Klemme des Rauchmelders geben, das ist ein überwachter Port der eine eigene Spannung führt.

ca. ~ 2.3V

- An jedem Tasteingang, der gegen GND getastet wird, wird man (durch den Pullup) eine Spannung messen können (und müssen).

- Es soll auch keine Spannung auf die Kontakte des Tasters gegeben werden, sondern nur ein Optokoppler in Sperrichtung über den Taster geklemmt werden.

[Bratmaxe]

...
Nein, das meinte ich nicht. Es sieht für mich danach aus, dass du die Footprints für maschinelle Bestückung hast. Bei denen verdeckt das Bauteil die komplette Kupferfläche und du kannst den Lötkolben nirgendwo dranhalten. Druck die Platinen am besten mal in 100% aus und leg die Bauteile drauf.

- Was meinst du mit zu groß? meinst du die Bauform, oder die Kapazität der Kondensatoren? Die Bauform hatte ich so groß gewählt, damit man es einfacher ist mit dem Lötkolben.

Was hast du den genommen? 0805 bekommt man mit etwas Übung hin. Finde ich einen guten Kompromiss zwischen Platzverbrauch und Lötbarkeit. Mit mehr Übung geht auch 0603, aber ich finde das schon wirklich fummelig. 1206 ist einfach riesig. Wichtig zum Löten ist aber wie oben geschrieben etwas Überstand beim Footprint.

Viele Grüße
Akex

PCB Top:

Ja stimmt, das habe ich auch schon bei einer anderen Platine festgestellt, das die Pads genauso groß sind wie die Kondensatoren/Widerstände.
Das ist wirklich sehr fummelig bis das mal gelötet ist und ordentlich sieht es dann immer noch nicht aus.

Ich habe sogar 1210 genommen, weil ich diese noch zuhause rumliegen habe. <-- Darauf soll es natürlich nicht ankommen, die kosten aus China ja nur wenige cent. Wie hast du das mit dem Überstand gelößt? hast du einfach für z.B: 1206er Bauteile 1210er Pads verwendet?

Wenn wir unser Wissen über Antennen zusammenschmeißen haben wir also... immer noch nix.. naja Mathe kann ich

Gruß Carsten

[jp112sdl]

- Antenne ist vielleicht zu viel gesagt. ich habe einfach eine Leiterbahn mit 8,6cm länge am Rand der Platine vorbeigeführt, was ja eigentlich dasselbe darstellt, wie ein Draht, den ich da lang legt.. Ich habe da aber nicht HF-Technisch gerechnet oder so (das ist mir auch zu hoch)

Wie ich schonmal geschrieben habe: Von Antennen habe ich nur soviel Ahnung, dass ich keine Ahnung habe. Würde mich aber echt interessieren, wie sich das schlägt ggü. einem Draht. (Auch wenn ich befürchte, dass es deutlich schlechter sein wird.)

Der Antennendraht steht im Idealfall immer senkrecht gegenüber der Massefläche.
Die Masse dient als Gegengewicht... wie wenn man mit beiden Beinen vom Boden abspringen möchte. Ohne entsprechendem Gegendruck von unten kommt man nicht hoch. Mir fällt echt grad kein bildlich besseres Beispiel ein...

Man könnte den Antennendraht schon auf die Platine bringen (so ist es ja auch gängig bei Handy & Co.), jedoch entfernt ausgerichtet von der Schaltung und Massefläche.

Antennendesign ist eine Wissenschaft für sich - aber auch sehr interessant.
Schau dir bitte mal diesen Link an:
http://www.hoperf.com/upload/rf/ANTENNAS_MODULE.pdf

[Bratmaxe]

Hatte denn schon mal jemand getestet, ob nicht ein FET oder Optokoppler ausreicht, um den Tasterdruck am Rauchmelder zu faken?
Das würde die Schaltung wesentlich kompakter machen.

Auf der Suche nach der Seite, wo stand, das es nicht mit einem FET geht, habe gerade die Seite hier gefunden, demnach sollte es doch mit einem Optokoppler
https://lordrichardofkerry.wordpress.co ... uchmelder/

Ein vergleichbares Relais mit Datenblatt habe ich auch gefunden:
https://standexelectronics.com/viewer/p ... ay_SIL.pdf

18mW wären bei 2,2V 8mA..

Edit: Das Problem beim Optokoppler dürfte der Vorwiderstand sein, damit der Optokoppler auch bei fallender Batteriespannung immer noch sicher schaltet.