Art-Net-Node neues Layout für 4DMX-Kanäle (2 Layer SMD)

Hi,
ich habe die letzten Tage, ja 30 Seiten schafft man kaum an einem, folgenden Thread aufmerksam gelesen:
Art-Net-Node für 25€ (Anbei bemerkt, ich nicht auf Anhieb ersichtlich, dass aktuelle Firmware für beide Board geschrieben würde)

Nun ist mir mein DMX-Interface, samt dahinter hängendem Rechner und einem großen Teil an Dokumenten abgeraucht, da ein Teilnehmer im DMX-Verbund ordentlich selbstbau Mist gemacht hat halb so schlimm, Versicherung hat gezahlt und ich habe Backups)
Deshalb möchte ich nun auch auf eine Netzwerkvariante von DMX umsteigen.

Kurz um euren schönen Art-Net-Node. Da ich aber den Hals nicht voll genug kriegen kann und auch großes Interesse daran habe selber Code zu schreiben, möchte ich einen mit 4 Aus/Eingängen! Wie bei eurer Version soll man per Dip-Schalter zwischen DMX-OUTPUT und INPUT umschalten können.

Meine Fragen:

• Kann das ganze eigentlich überhaupt funktionieren, so wie ich es mir vorgestellt habe? Also sind die Eigenschaften des Atmega2560 mit 4x UART, 256KBytes of In-System Self-Programmable Flash , 4Kbytes EEPROM (4x 512 < 4Kb incl. Buffer?), 8Kbytes Internal SRAM.
• Ist mein Schaltplan soweit korrekt? Gibt es Verbesserungsvorschläge? (Änderungshistory zum Original im Anhang)
• Ist mein Routing-Layout (2-Lagig SMD) soweit OK? Bei den sogenannten Abblockkondensatoren bin ich mir nie sicher.
• Ich habe eine Version vorbereite, bei der das Netzteil noch aus bedrahteten Teilen besteht, da die Platzeinsparung mit SMD nicht wirklich kleiner wird Bord + Netzteil wären an diesem "Schnitt" dann trennbar, da nur GND+5V+3.3V das "Teilboard" wechseln. Sinnvoll oder nicht?
• Wenn das alles halbwegs im Sinne des Erfinders machbar ist, dann habe ich einige Kleinigkeiten bezüglich einiger weniger Bauteile.
• (Optional) gibt es weitere Pins, die ich nach außen führen sollte?
• Wie Aufwendig schätzt ihr das Anpassen der Software ein, wenn ich vorerst nur exakt die gleiche Funktionalität haben möchte, wie eure 2x INPUT/OUTPUT-Version? (Eigentlich müssen doch "nur" die I/O-Ports im Code durchgetaucht werden, oder?

Ich habe da natürlich auch etwas vorbereitet

Ein Board (Größe etwas kleiner als halbe EURO ca. 100x80mm) in SMD-Bauweise.
Es wäre super, wenn sich Jemand den Schaltplan von euch anschauen k

Der Mikrokontroller:
Da ich vorerst euren Code für den mit 2-Kanälen nutzen möchte (und dann später erweitern), habe ich nach einem Mikrocontroller mit gleicher Architektur und 4xUART gesucht. Die Auswahl ist sehr gering, denn es gibt dort nur die Atmega2560/1280/640. (Preislich aber alle sehr ähnlich, also nehme ich gleich den mit dem meisten Speicher.

Die Wandler:
Habe ich exakt jene beibehalten, welche bereits auf der 2-Kanal-Version drauf sind.

Das Netzwerk(Modul):
Ist ebenfalls gleich geblieben, bis auf die Tatsache, dass ich Platz gelassen habe für eine optionalen Externen Filter.
Somit kann man noch recht spontan entscheiden, ob man einen MagJack mit eingebautem Filter verwenden möchte, oder eine simple Buchse mit dem externen Filter bestückt. (Lötbrücken zum Trennen der Leitungen fehlen noch)

Nach meinen Rechergen ist ein WLan Modul viel teurer als eine externe Wlan-Bridge, weshalb ich von dieser Erweiterung Abstand genommen habe. Wenn es doch eine günstige Methode gibt, bitte ich um Infos.

Erweiterungen:
Da man ja nie weiß, wo das ganze Endet, habe ich Mal JTAG, TWI und SPI auf Pinleisten rausgeführt.

Das Netzteil:
Leider sind meine Erfahrungen dort nicht sehr groß. In Bezug auf (Fest-)Spannungsregler sehr begrenzt.
So stellt sich mir die Frage, was die gesamte Platine überhaupt auf der 5V und der 3.3V Linie verbraucht.
Daher habe ich den 7805 vorerst als bedrahtetes Bauteil gelassen, da SMD Varianten max. 0.5A liefern.
Das Vorgabelayout ("U.Radig -->Modified T.Halenka and H.D. Tech") vom Atmega32P greift die Spannung für 3.3V ebenfalls von der 5V Schiene ab. Also muss ich ja, die Dropout Spannung beachten. Nun steht im Datenblatt zu dem noch eine Eingangspannung ohne Anmerkungen (Meist +7V). Handelt es sich dabei um einen Maximalwert oder funktionieren diese Bauteile dann ausschließlich korrekt mit dieser Spannung. Außerdem ist eine "D4 12V6" verbaut, dessen Sinn ich nicht verstehe.

Die Taktraten:
Wenn ich mir das Bord von U.Radig anschaue entdecke ich einen 20Mhz Quarz. Ihr verwendet jedoch alle nur 16 und laut Spek kann der Atmega2650 auch nur 16. Kann man da noch kitzeln oder woran liegt es? 16Mhz als SMD Quarzozilator war schnell zu finden und somit konnte ich diesen zusammen mit ISP, dem Reset-Taster in die Mitte des Atmegas (dieser ist auf der Rückseite) positionieren.
Der 25Mhz für das Ethernet lässt sich leider nicht als günstige SMD-Version finden. Daher habe ich dort den Bedrahteten gelassen.

Sonstige Bauteile:
Handelt es sich bei dem Bauteil mit der Beschriftung "FERITE" einfach um eine Drosselspule? Wenn ja welchen Wert hat diese? (uH?)

Die Fertigung:
Ich hoffe natürlich, dass meine Eingangsfrage Nr1 bejaht werden kann und mir geholfen werden kann das Layout zu perfektionieren.
Wenn dies gelingt würde ich gerne 20-50 der Platinen fertigen lassen und selber bestücken.
Dabei sollen die fleißigen Helfer natürlich nicht zu kurz kommen und ich werde einige Platinen incl. vorbestücktem Atmega2560 verschenken und den Rest zu Selbstkostenpreisen abgeben.

Querposting:
Einige gute Bekannte aus dem mikrocontroller.net-Forum möchten um jeden Preis dort schreiben. Daher mag es mir nachgesehen werden, dass ich mit Verweis hierher dort ein 100% identischen Thread aufgemacht habe. Endergebnisse behalte ich mir jedoch für HIER vor.

Grüße und danke fürs lesen Oekel

Quote from Bastelbär

Die Induktivitäten sind 10µH....

Dank dir.

Quote from LJ Jojo

...Das wären ja 8 Unvierses. ..., aber geht das von den Plugins her überhaupt??

Quote from Uwe

Also DMXControl 2.11 bzw. auch die zukünftige 2.12 beherscht ja nur 2 Universen.
1 bis 512 und 513 bis 1024
Aber wenn die 3.0 kommt dürfte das kein Problem sein, die beherscht ja bis zu 8
Universen.

Quote from JPK

... DMX-In beherrscht DMXControl sogar nur 1 Universe....

Seid mir bitte nicht böse, aber mit genau diesen (Bezüglich PC-Software) Fragen möchte ich vorerst NICHT beschäftigen.
Die Überlegung meinerseits war es ein Board zu entwickeln, welches JETZT mit 1-2 DMXOUT funktioniert und später irgendwann mit der 3.0 mit mehr.

Also, lasst uns bitte die Floskel "Geht nicht" hier nur auf die Firmware(Chip-Software)
/Hardware
beziehen, damit dieser Thread später nicht so unübersichtlich wird, wie jener der 2-Kanal Version. Sobald ich einen Prototypen mit laufender Software in den Händen halte, wird es sicherlich diverse Threads von mir geben, in denen ich die Platine für Leute ohne SMD-Löterfahrung(auch gerne fertig programmiert) anbieten werde.
(Ofizieller Verkauf ausgeschlossen)

Quote from dirk_e

Wenn Du so was baust würde ich gleich einen LPC1758FBD80 nehmen.
[...]

Nur ein wenig klein Kram drumherum und man hat was worauf das auf jeden Fall läuft.

...da drauf könntest Du dann jeden Mist machen der dir einfällt.

Super, der Cortex M3 ( LPC1758FBD80 ) ist wirklich "etwas" besser. Mit 100Mhz sollten sich die 4x Seriell auch wohl fühlen. (Könnte man hier sogar bei 64K an ein 4xIN und 4xOUT gleichzeitig denken?)
Und der Preis mit ca 8€ hällt sich auch noch in Grenzen.

Nur das Problem ist, dass ich so einen Chip noch NIE selber programmiert habe, somit bin ich von Anfang bis Ende auf eure Hilfe angewiesen!

Aber lasst uns das ganze doch Schritt für Schritt systematisch durchgehen.
Ich würde mich um den neuen Schaltplan kümmern und ihn hier regelmäßig zur Kontrolle posten.

Btw. der Chip hat dann zwar nur noch 80 Pinne, aber auch diese sind im 0,5mm Abstand. Daher genauso kompliziert zu löten, wie der 100pin PQFT.

Was brauchen wir dafür?

• den
  Cortex M3 ( LPC1758FBD80 ) mit 2xCAN, Ethernet, I2C, SPI, SSP, USB
• Einen Quarzozilator mit 100Mhz oder 25Mhz? (operating range of 1 MHz to 25 MHz) Ist da so etwas wie ein Multiplikator durch die 4 Zeitgeber mit drin?
• Muss an den 75176AD irgendetwas geändert werden, damit IN+OUT hardwaretechnisch gleichzeitig realisiert werden kann? (Ich meine im anderen Thread bereits gelesen zu haben, dass dies ohne Probleme geht, doch sicherheitshalber frag ich noch Mal nach) "...One UART has modem control I/O and RS-485/EIA-485 support,..." Können wir uns da sogar einen sparen, oder ist ein 4-fach Aufbau einfacher bezüglich einer synchronen Ausgabe später im Code?
• USB 2.0, sollte natürlich voll beschaltet werden, damit die Platine (evtl. per Umschaltung oder anderer Firmware als normaler 4x OUTPUT Dongle genutzt werden kann) auch dort sind meine Erfahrungen sehr Beschränkt.
• CAN? CAN 2.0B controller with two (LPC1759/58/56) or one (LPC1754/52/51) channels. Noch nie genutzt und ich wüsste auch nicht wofür? (nur auf Pinleiste rausführen?)
• "...SPI controller with synchronous, serial, full duplex communication and
  programmable data length..." Da Ethernet nun abgefrühstückt ist, brauchen wir SPI doch nur noch zum Proggen, oder passiert dies bei jenem Chip nur noch über JTAG (Einen Olimex JTAG programmer habe ich hier noch unbenutzt rumliegen
• "...Two SSP controllers with FIFO and multi-protocol capabilities. The SSP interfaces
  can be used with the GPDMA controller..." Nie von gehört. Braucht man/ich das?
• "Two I2C-bus/TWI interfaces supporting fast mode with a data rate of 400 kbit/s with multiple address recognition and monitor mode." Würde ich auch nur nach außen führen, um später mal diverse Boards miteinander verbinden zu können.
• "Ethernet (LPC1758 only)" wie darf ich das "nur" hier deuten. Ich verschalte die Pins, die vorher an den ENC28J60 ran gingen doch nun direkt am Cortex M3, oder brauche ich noch einen Wandler? LPC1xxx

Also wie ich sicherlich gemerkt habt, bin ich ziemlich heiß darauf dieses Board fertigen zu lassen.
Um den Code kann man sich bestimmt immer noch kümmern.

Daher wäre ich euch sehr dankbar, wenn ihr mir alle erdenklichen Tipps für den Schaltplan (+Layout) geben könntet.
Ich werde jenen heute Abend komplett mit dem neuen Chip überarbeiten und dann heute oder morgen hier reinstellen.
Brauch ich in dann überhaupt noch +5V? "VDD = 3.3 V supply voltage:This is the power supply voltage for the I/O ports."
Die 75176AD wurden ja bisher mit 5V befeuert und dies ist ja normal auch der DMX-Pegel. Im Datenblatt lese ich nun überall von 3.3V, was mich zu dem Schluss bringt, dass der ganze Cortex M3 mit 3.3 läuft. (Googles first entry bestätigt dies).
Somit wäre auch Frage 3 mit dem "onboard RS485" etwas kritisch zu begutachten.
Fragt sich also ob der 75176AD mit 3.3V Eingangssignal auskommt und uns ein sauberes 5V Output erzeugt, oder ob ich da einen anderen Baustein benötige. Und was ist mit USB (5V)

Also bringt mich bitte etwas die Sprünge, auch gerne mit kurzen eingescannten Handskizen, denn das Stromkonzept muss hier wohl neu überdacht werden. Schön wäre etwas universelles, was zur Not auch über die USB-Stromversorgung (Nur im Falle des Einsatzes als USB-Dongle) verwendet werden kann (/darf 500mA!!)

Grüße Oekel

Quote from Stefan

....so sehr es für jedes Projekt auch einen Projektleiter gibt - es braucht auch Leute die dann arbeiten und was voran bringen. Ich wünsche dir, dass du da welche findest - aber sei nicht enttäuscht, wenn nichts voran geht, weil du die Leute nicht findest....

Danke Stefan.

Aber bitte nicht falsch verstehen, ich habe nicht nur studiert, um mich jetzt hinzustellen und andere Leute zu delegieren
Ich möchte, wenn es mir möglich ist, gerne alles selber machen. (Die Freizeit investiere ich gerne)

ABER, Geld möchte ich wenn es irgendwie geht nicht zum Fenster rauswerfen.
Kurz um, in Phase I (Platinenentwurf) liegt mir sehr viel daran nichts für den Mülleimer zu produzieren (Zumal sich eine Bestellung erst ab 20 Platinen lohnt).

Und ob nun 32Bit oder 8Bit MC denke (und hoffe) ich ähneln sich doch die in der Hardware benötigten restlichen Komponenten sehr stark.

Könnt ihr mir denn alle den LPC1758FBD80 als idealen MC für mein Vorhaben empfehlen, oder gibt es mit meinen Anforderungen noch andere Möglichkeiten?

Grüße Oekel

Quote from Stefan

Unterschätze den Aufwand da nicht.

Nö, ich weiß in etwa auf was ich mich da eingelassen habe. Und ich kann auch nicht versprechen, dass ich damit binnen der nächsten 6 Monate fertig sein werde. Aber ich möchte das gerne machen.

Was die Software angeht, weiß ich mir sehr gut zu Helfen, da ich entsprechende Bücher durchs Studium im Regal stehen habe.
Doch bei der Hardware bin ich (kein Elektroniker) stark auf Hilfe angewiesen.

Mein neuer Ansatz ist folgender:
Habe alles, was ich gebrauchen konnte von dem MCB1700 übernommen.

Als PHY habe ich mir den PHYTER DP83848C geschnappt und als Transceiver den sn65hvd75 (ist viel sparsamer als der alte und läuft direkt an 3.3V)

Das ganze sieht bisher so aus wie im Anhang.
USB ist vorhanden als DEVICE, HOST sowie OTG bin ich noch am überlegen, ob ich dies mit übernehmen sollte. Denn dazu wird ein Pin benötigt, der an einem UART sitzt und die verwende ich ja bereits alle (Jumperlösung?)

Ich muss mal schauen, ob ich den M3 auch im MII Modus betreiben kann, denn dann läuft der PYTHER auch mit 25Mhz statt 50Mhz.

Vielleicht schaut der eine oder andere Mal drüber, denn sicherlich gibt es einiges zu verbessern (?)

• z.B. hat der JTAG noch einen "RTCK", der normalerweise auf PIN100 landet. Doch bei meiner 80PIN Version weiß ich gerade nicht wohin damit.
• Der Ozi vom PHY hängt ein wenig in der Luft, da in dem Schaltplan vom
  MCB1700 dort so ein komisches Stopschild war. Vielleicht kennt das Jemand? Optisch sieht es etwas wie AltiumDesigner aus.
• Sind alle benötigten Abblockkondensatoren gesetzt!?
• Ist die Supplyanordnung so ok? VCCA wird vielleicht noch für Experimente genutzt.
• Bisher habe ich keinen DIP-Schalter für Funktionen eingeführt. Kann ich irgendwelche IOs nehmen, oder seht ihr noch interessante Ports, die besser nach außen geführt werden sollten für div Erweiterungen? (TWI fällt leider flach, da dort bereits TX+RX dran hängen)

Grüße Oekel

PS: Gibt es hier Jmd. der gut im lbr erstellen ist? Mir fehlen noch ordentliche BAT60A uvm.
PPS: Eagle ist noch nicht meine Welt: kann man einzelne Blätter/Frames umbenennen drucken?
PPPS: beide Nachträge bitte per PM beantworten, damit der Thread nicht mit meinen Anfängerproblemen vollgemüllt wird.

Ja das sind genau die Kleinigkeiten, welche ich gemeint habe
Hab ne neue Version angehängt mit galvanisch getrenntem Ausgang. Somit haben wir persee wieder 5V am RS485 und 3.3 für den Rest.

Mir ist noch aufgefallen, dass ich bei J1 (ISP) kein CLK mehr habe. Kann ich dafür irgendeinen CLK0 oder CLK1 Pin nehmen?
Oder funktioniert das mit dem aufspielen der Firmware eh nur noch über JTAG und ich kann mir diese 6 nach außen geführte Pinne sparen?

Grüße Oekel

Quote from steff

...Vielleicht ist auch das ein Ansatz für Deine Idee.

Sorry, hab dich ganz übergangen. Aber nein danke, ich habe so ein Teil schon in den Fingern gehabt und es ist wie mit allen Boards wie auch dem Gumstick. Ein extrem abgespecktes Linux mit dem einem einiges an Biblitheken fehlen. Da ärgert man sich über tausend andere Dinge, bis man bei dem EIGENTLICHEN Vorhaben angekommen ist. Klar ein Prototyp meiner Platine wird wohl an die 40€ kosten (Wenn ich nur eine einzige bestücke). Aber das relativiert sich dann später mit einer ordentlichen Massenbestellung von Platine und Bauteilen. Deshalb ist es mir auch so extrem wichtig, dass das Layout von Anfang an "perfekt" wird. So kann ich vernünftige Mengen ordern und wir haben hoffentlich alle etwas davon.

Grüße Oekel

Das Layout soll kompackt bleiben, daher musste ich nun zum LPC1768/9 greifen, um besser routen zu können (2 Layer sollen es ja MAX werden)
Die Wandler sind nun galvanisch getrennt und auch das USB hat ein wenig ESD bekommen.

Hat vielleicht Jemand Zeit drüber zu schauen?
USB und RS485 werde ich wohl auf kelinen extra Platinen sockeln, so kann dann später jeder selber entscheiden wie viel "extras" er bezahlen will.

Grüße Oekel