Vragen schema PCB (FT232 + LM2575)

[Robbiedobbie]

Ik wil graag zelf een PCB ontwerpen welke ik ga gebruiken met een ESP32 en allemaal randzaken zoals LED drivers / RTC chip, relais, etc. Deze ga ik gebruiken bij een aquarium, waar hij gevoed zal worden vanaf een 12v adapter (Welke ook stroom aan de LEDs gaat geven). Ik wil hem echter ook wanneer nodig aansluiten aan een computer via USB. Daarom heb ik het volgende schema bedacht om te gebruiken voor stroom/USB:



Ik zit nu echter met 2 dingen:

• Ik twijfel hoe de usb aan de ftdi chip gekoppeld moet worden. Namelijk, moet D+ op D+of moeten D+ en D- juist kruisen (Zoals wanneer je 2 apparaten via serial aansluit, waar je tx naar rx en andersom connect). Ik heb zelf al eens zitten zoeken, maar echt een duidelijk antwoord heb ik niet kunnen vinden. Aangezien hier op het forum vast wel iemand ervaring heeft met een PCB met ftdi chip hoop ik dat iemand me hier duidelijkheid in kan geven.
• Klopt het schema voor de switching voltage regulator? Ik heb nog nooit een stukje elektronica zoals dit ontworpen. Verder bestaat het bord uit simpele ruwe elektronica benodigdheden, maar zoiets als een switching regulator heb ik geen ervaring mee. Ik zou daarom graag wat feedback willen hebben of dit klopt, of dat ik iets over het hoofd zie...

Zoals vast al gemerkt, is het voornamelijk onzekerheid omdat ik graag het bordje in 1 keer goed wil ontwerpen en produceren.

[jctjepkema]

Voor de FTDI is het van belang dat je inderdaad D+ op D+ doet en niet D+ op D-, daarnaast uit advies even een 100ohm weerstand tussen beiden verbindingen om te zorgen dat de ftdi zomaar kapot gaat bij statische lading oid.
De schakelende voeding zou ik persoonlijk laten, ik heb zelf slechte ervaring met de esp8266 en esp32 op schakelende voedingen.
Ik zou die gewoon laten draaien op een Lineaire voltage regulator een LDO'tje. De overige elektro kan je waarschijnlijk wel op een schakelende voeding draaien. Daarnaast, je kan die schakelende voeding ook even opbouwen in een breadboard, kan je hem terplekke testen.

edit: verduidelijking

[ Voor 6% gewijzigd door jctjepkema op 07-10-2017 15:45 ]

[Robbiedobbie]

jctjepkema schreef op zaterdag 7 oktober 2017 @ 15:42:
Voor de FTDI is het van belang dat je inderdaad D+ op D+ doet en niet D+ op D-, daarnaast uit advies even een 100ohm weerstand tussen beiden verbindingen om te zorgen dat de ftdi zomaar kapot gaat bij statische lading oid.
De schakelende voeding zou ik persoonlijk laten, ik heb zelf slechte ervaring met de esp8266 en esp32 op schakelende voedingen.
Ik zou die gewoon laten draaien op een Lineaire voltage regulator een LDO'tje. De overige elektro kan je waarschijnlijk daar wel op draaien. Daarnaast, je kan die ook even opbouwen in een breadboard, kan je hem terplekke testen

Bedankt voor je antwoord. Zat ik toch goed met die datalijnen

Over de schakelende voeding, deze wil ik erin gooien voor de 5v lijn. De ESP32 zal inderdaad nog achter een LDO zitten die van 5 naar 3.3 zal converten. Ik zelf heb namelijk slechte ervaringen met een ESP32 die via een LDO direct op 12v zit. Bovendien heb ik nog wat chips die op het bord moeten komen die op 5v en niet op 3.3 willen draaien.

De schakelende voeding nabouwen op een breadboard is me niet gelukt aangezien ik de onderdelen die ik nodig heb daarvoor alleen in smd vorm heb. Daarom hoop ik dat iemand me kan zeggen of ik hier nog iets over het hoofd heb gezien.

[Jens01]

Het ontwerp van je voeding lijkt OK. Het ontwerp van je FT232RL vereist wat aanvullingen;
- gebruik bypass C's op je power-pinnen: VCC, 3V3Out en VCCIO zoals voorgeschreven in de datasheet. Voornamelijk de 3V3Out zal instabiel worden als je dit niet goed toepast.
- Voed de LEDs met de 3V3Out van de FTDI chip; 5V veroorzaakt een onnodige lekstroom en is mogelijk ook schadelijk omdat het boven de spanning van VCCIO ligt.
- Optioneel maar wel aan te raden: gebruik ESD diodes i.c.m. met de eerder genoemde weerstanden voor je USB lijnen.

Zorg dat je PCB ontwerp van de schakelende voeding bang-on is: componenten kort op elkaar, gebruik een groundplane en leg de grounds van C1, R5 en C4 (en D2 indien mogelijk) zo dicht mogelijk bij je switcher. Horrorverhalen over schakelende voedingen zijn vrijwel altijd herleidbaar tot een slecht PCB-ontwerp. Kies de juiste spoel (let op de maximale DC current!) en het zal prima moeten werken.

[Lux_]

Je zou ook in plaats van een LM2575 een lm7805 kunnen gebruiken zijn een stuk simpeler. Maar waarschijnlijk minder efficiënt.

[Lennyz]

Het is niet je vraag, maar je zegt dat je ook een RTC chip gaat plaatsen op je pcb. Is er een speciale reden voor dat je dat wilt gaan doen? De ESP32 is namelijk meer dan geschikt om de tijd te synchroniseren met een NTP server. Super simpel met deze library:

https://github.com/PaulStoffregen/Time

[Robbiedobbie]

Jens01 schreef op zaterdag 7 oktober 2017 @ 16:32:
Het ontwerp van je voeding lijkt OK. Het ontwerp van je FT232RL vereist wat aanvullingen;
- gebruik bypass C's op je power-pinnen: VCC, 3V3Out en VCCIO zoals voorgeschreven in de datasheet. Voornamelijk de 3V3Out zal instabiel worden als je dit niet goed toepast.
- Voed de LEDs met de 3V3Out van de FTDI chip; 5V veroorzaakt een onnodige lekstroom en is mogelijk ook schadelijk omdat het boven de spanning van VCCIO ligt.
- Optioneel maar wel aan te raden: gebruik ESD diodes i.c.m. met de eerder genoemde weerstanden voor je USB lijnen.

Ik had inderdaad nog niet de condensators erbij geplaatst in het schema. De datalijnen beveiligen is ook een goede tip, daar had ik niet bij stilgestaan.

Jens01 schreef op zaterdag 7 oktober 2017 @ 16:32:
Zorg dat je PCB ontwerp van de schakelende voeding bang-on is: componenten kort op elkaar, gebruik een groundplane en leg de grounds van C1, R5 en C4 (en D2 indien mogelijk) zo dicht mogelijk bij je switcher. Horrorverhalen over schakelende voedingen zijn vrijwel altijd herleidbaar tot een slecht PCB-ontwerp. Kies de juiste spoel (let op de maximale DC current!) en het zal prima moeten werken.

De spoel die ik gebruik is volgens de data sheets in orde. Deze tips voor het PCB ontwerp kan ik goed gebruiken. Dankjewel!

Lennyz schreef op zaterdag 7 oktober 2017 @ 17:22:
Het is niet je vraag, maar je zegt dat je ook een RTC chip gaat plaatsen op je pcb. Is er een speciale reden voor dat je dat wilt gaan doen? De ESP32 is namelijk meer dan geschikt om de tijd te synchroniseren met een NTP server. Super simpel met deze library:

https://github.com/PaulStoffregen/Time

Momenteel heb ik nog een in elkaar geknutselde breadboard oplossing met een ESP8266 draaien, welke inderdaad de tijd ophaalt vanaf internet. Het probleem hierbij is dat soms de software of chip crashed, waarna het vaak enige tijd duurt voordat de WiFi verbinding hersteld is, en daardoorr dus ook eer gebruik van NTP gemaakt kan worden. Aangezien de chip ook de led verlichting in het aquarium bedient met complete dag/nacht ritmes betekent dit soms tot wel 2 minuten geen verlichting. Niet zeer ernstig, wel vervelend.

Nog grappiger, de ESP32 heeft zelf ook een RTC ingebouwd welke je extern kan 'voeden met een batterij. Echter heb ik bij testen gemerkt dat deze veel minder stabiel werkt als de RTCs die ik hier toch al heb liggen (DS3231), en daarom gooi ik die in het ontwerp erbij