Ein Blick auf KiCad [Fertige Leiterplatte]

Wie in den letzten Wochen bereits beschrieben haben wir eine Schaltung in KiCad eingegeben, danach eine Liste der verwendeten Bauteile angelegt und anschließend die Leiterplatte erstellt und die Fertigung in Auftrag gegeben. Heute schauen wir uns das Ergebnis an und betrachten, was alles im Prozess der Entwicklung einer solchen Baugruppe schief gehen kann.

Links - benötigte Bauteile zur Bestückung der Platte
Rechts - unbestückte Leiterplatten

Die Leiterplatten werden in einer Vakuumverpackung angeliefert. Auf den ersten Blick sind die einwandfrei und so wie wir uns das fertige Produkt vorgestellt werden. Doch der Teufel liegt im Detail. Nach bestücken und Verlöten der Bauteile, sind einige Fehler im Schaltplan, sowie in den Layoutdaten aufgefallen.

Um die Fehler der Schaltung verstehen zu können muss erst einmal die Funktion erklärt werden. Die Baugruppe soll nach betätigen des 'Enable' Tasters ein Magnetventil mit einer Anzugsspannung versorgen. Diese Spannung soll eine kurze Zeit anliegen und danach selbstständig in eine PWM umgewandelt werden. Diese soll so lange erhalten bleiben, bis der 'Enable' Taster nicht mehr betätigt ist.

Fertig bestückte Platine

Fail #1

Der Enable Eingang schaltet lediglich das Delay zur Logik dazu, startet dieses jedoch nicht. das Delay wird sofort nach Anlegen der Betriebsspannung gestartet und ist bei betätigen des Tasters bereits abgelaufen.
Fix: Spannungsteiler auflösen, mit Fädeldraht an 'Enable' löten.

Fail #2 

Der Pfostenstecker für das Magnetventil ist nicht korrekt angeschlossen. Beim verschieben des Steckers ist eine neue Leitung auf der Bottom Seite hinzugekommen, allerdings wurde die Kupferfläche nicht erneut ausgefüllt und ist somit direkt mit dem Signal verbunden. Das DRC hat diesen Fehler nicht gefunden!
Fix: Mit Skalpell die Verbindung auftrennen und mit Fädeldraht korrekt verbinden.

Fail #3 

Zum Messen mit dem Oszilloskop befinden sich kaum Massepunkte auf der Platte. Um mit dem Oszilloskop sinnvoll Signale auf einer Baugruppe zu messen, ist es wichtig naheliegende, also kurze Verbindungen zur Masse zu bekommen. Es ist durchaus akzeptabel wenn für diese Baugröße nur ein solcher Verbindungspunkt bestünde. Tut er aber nicht.
Fix: Mit Skalpell den Lötstopplack der Massefläche entfernen und ein Stück Draht dranlöten.

Fazit

KiCad eignet sich hervorragend zur Erstellung von kleinen Projekten sowie Erzeugung von Stücklisten und Fertigungsdaten. Es wird sich zeigen wie die Entwicklung voranschreitet. Spannend wird auch bleiben, wie die Verwaltung von Stücklisten in den nächsten Versionen gehandhabt wird. Bis dahin wird aber noch einige Zeit vergehen.

Never assume... Immer einmal mehr überprüfen

Mein Umbauvorhaben, ein leistungsfähigeres Netzteil als das ATX-Netzteil an den Drucker zu bauen ist leider gescheitert. Um die benötigten 20A zum Heizen des Druckbetts an den Drucker zu liefern habe ich mich für den Einsatz einer 3-adrigen 2,5mm² Netzleitung entschieden. Also Braun, Blau und Grün-Gelb. Der Austausch hat vor einigen Tagen stattgefunden und ich habe lediglich die vorgegebene Leitung mit der neuen ersetzt. Dabei habe ich nicht auf die Polarität geachtet, sondern lediglich darauf die gleichen Anschlüsse wieder zu treffen. Tja und genau das habe ich vergessen. Als ich das neue Netzteil anschließen wollte habe ich Blau als 0V und Braun als 12V verwendet, ohne es nochmal auf dem Controllerboard zu überprüfen, denn diese Farbcodierung wird auch im 12V kapazitiven Näherungsschalter verwendet. Die Schaltung zur Generierung der 5V und 3,3V ist mit einer Diode gegen Verpolung gesichert, die Motortreiber hingegen sind in Flammen aufgegangen...

Ersatz ist bestellt und ich kann die Treiberbausteine austauschen. Das ärgerlichste an der Sache ist, dass ich es hätte besser wissen müssen.

Never assume. Double check. Every time.