Projektbeispiel Vermessungsgerät Teil 3

Parallel zur Auswahl der Drehgeber erfolgte die Auswahl möglicher SoCs, doch dazu später. Gemeinsam war allen potenziellen SoCs die Pegelspannung 3,5V. Für die Anbindung der Drehgeber sind daher Adapter der differentialen Signale zum SoC erforderlich.

In diesen Frühphasen eines Projektes arbeite ich modular, Komponenten sollten einzeln testbar und austauschbar sein. Auch die Platinen sind zunächst nur für einzelne Aufgabenstellungen konzipiert. Ihre Anschlüsse sind ebenfalls modular ausgelegt, sodass sich auch hier einzelne Komponenten austauschen lassen. Ich bevorzuge in dieser Phase bei den Anschlüssen klassisch Durchkontaktierung, da einfach robuster. Die Bauteile und Leiterbahnen sind in dieser Phase nicht auf Platz optimiert, eher im Gegenteil. Die Platinen müssen später sowieso zusammengefasst und überarbeitet werden, Zuverlässigkeit ist in dieser Phase der Schwerpunkt. Weiter sind bewusst zusätzliche Anschlüsse für Diagnosezwecke vorhanden.

Schaltplan Adapterplatine ACURO (Drehgeber, RS485) zu GPIOs (SoC) und Versorgungsspannungen

Die obige Darstellung zeigt den Schaltplan der Adapterplatinen. Der Anschluss SV2 (im unteren Bild ganz links) ist allein für Diagnosezwecke vorhanden. Die Verbindung zum SoC erfolgt über SV1, J1 ist der Anschluss zum Drehgeber.

Adapterplatine ACURO (Drehgeber, RS485) zu GPIOs (SoC) und Versorgungsspannungen, nach Schaltplan siehe oben

Bei den Steckkontakten bevorzuge ich in dieser Phase JST SM Steckverbinder im vornehmlich 2,54 Raster. Auf diese Weise lassen sich auch die üblichen Steckboards nutzen.


Tipp: Die Nutzung dieser Steckverbinder ermöglicht auch sehr schnell die Erstellung der experimentellen Verbindungskabel und ihrer Wechsel. Dazu können bereits gecrimpte „Jumper Wire Kabel“ genutzt werden, bei denen man nur noch je nach gewünschter Polzahl die einpoligen Leergehäuse gegen mehrpolige wechselt.


Für Hochfrequenzsignale bevorzuge ich zum Abgriff SMA-Buchsen. Über entsprechende Koaxialkabel können so die Signale „sauber“ zum Oszilloskop übertragen werden.

SMA-Buchse für Durchkontaktierung
Koaxialkabel mit SMA-Steckern

Für den NOTFALL können auch Y-Kabel zum Signalabgriff genutzt werden. Diese Art ist allerdings bei Hochfrequenzsignalen kritisch, größere Wechsel des Wellenwiderstandes auf dem Signalweg führen u.a. zu Signalreflektionen, das Signal wird durch das Y-Kabel „verzerrt“.

Y-Kabel für den NOTFALL

Die modulare Aufteilung erlaubt wie beschrieben die Erstellung, Tests und Optimierungen jeder Komponente isoliert. Auf diese Weise können während der Entwicklung Problematiken viel schneller lokalisiert werden.