hBus Platform

[MathiasW]

Salut,

wie angedroht, nun der hBus als eigener Topic. Ich habe unter Eagle folgende Designs fertig:

• hBus Power (Stromversorgung für 5V und 3.3 V umschaltbar
• hBus Arduino
• hBus ATtiny84
• hBus ATtiny1634
• hBus Shield Andapter (verbindet das Shield Format mit dem hBus)
• hBus IO cove (cove=Deckel)
• hBus BreadBoard Adapter, der alle Pins auf das Breadboard legt und diese mit Strom versorgt
• hBus FlatConnect, ein Cove, welcher die Pins horizontal weiterreicht

Eine gewisse Ähnlichkeit zu einem begrenzt smARten Design ist gegeben, nur dass hier die Pinst durch 10x Header verbunden werden und nicht über einen hochdichten Stecker, der kaum zu beschaffen ist, geschweige denn zu verbauen ist.
Die beiden Pinreihen sind im Raster 0.1", so dass man auch einfach ein Rasterboard auf den Bus legen kann. Das hat mich zwar zwei Stunden gekostet, als ich feststellte, dass der Bus im Originaldesign um 5 mil vom Raster abwich, aber ich denke, das ist eine wichtige Eigenschaft.
Im Anhang habe ich die Pinbelegung sowie die ersten Dokubilder angehängt.
... bin schon auf Eure Kommentare gespannt ...

Ciao, Mathias

[arduinopraxis]

Hallo Mathias,

Gratulation, die hBus Plattform sieht super aus. Du hast ja schon viel Aufwand dafür betrieben.

Das System schein recht durchdacht aber ich sehe noch keine Vorteile im Vergleich zu einem Arduino-Clone in schmaler Bauform, beispielsweise dem Minuino.

Für eine Anwendung sind hier meist 2 oder noch mehr Module nötig was das ganze doch nicht wirklich kostengünstig macht. Zusätzlich sehe ich beim Einsatz von mehreren Modulen keinen Vorteil bezüglich der Baugrösse. Die Fläche ist zwar 50x50mm aber wird entsprechend höher.

Wenn 2 Module verwendet werden, müssen diese mittel Stiftleise/Buchsenleiste miteinander verbunden werden. Wie sieht es aus wenn man 3 Module verwenden will (bspw. Controller, Versorgung, Shield Adapter)? Welche Steckverbindungen müssen dann jeweils verwendet werden?

Für kleinere Anwendungen die einen ATtiny84 oder auch einen ATtiny1634 sollte die gesamte Funktionalität, inkl. Protofläche, auf einem Board verfügbar sein.

Ich würde mal verschiedene Varianten durchkalkulieren und jeweils mit einem Standard-Arduino vergleichen.

Als weitere Modulvariante würde ich noch ein oder mehrere Typen von Protoshield vorsehen.

Auf dem Controller-Board sollte der ICSP-Anschluss so ausgelegt werden dass man ein Standardkabel von einem Programmer verwenden kann (2x3 oder 2x5 Pin).

Das sind mal meine ersten Gedanken zu dieser Lösung.

Gruss
Thomas

[MathiasW]

Salut Thomas,

vielen Dank für den Feedback. Ich werde versuchen so viel wie möglich davon umzusetzen.
Allem voran ist es für mich eine Übung, solch ein System mal durch zu planen und zu designen. Inzwischen komme dadurch ich mit Eagle sehr gut klar. Die Kostenrechnung ist sekundär, da es inzwischen Arduino-Clones für 9 Dollar gibt (und das bezieht sich nicht auf die Indiegogo- Kampagne). Bei der Größe gibt es mit Boarduino schon eine minimalistische Lösung, noch kleiner wird es mit Trinket und beetle (dfrobot) bzw nova (auch dfrobot). Aber es ist einfach spannend, so etwas selbst zu designen.
Bei den ATtiny84/1634 habe ich den oberen Bereich des Boards für eine Protoarea freigeräumt. Leider komme ich nicht voran damit, den Flowerpad-Pin in Eagle als neues Bauteil zu definieren.
Interessant ist das Adapterboard für das Breadboard, da hier durch die Gegebenheiten eine recht große Protoarea entsteht, so dass man gelötete Protoentwürfe mit dem Breadboard verbinden kann.
Neben dem ATtiny84 Board in Vollgröße arbeite ich auch an einer minimalistischen Version, welche nur auf der linken Seite des hBuses aufgesteckt wird.
Der ICSP-Anschluss war von Anfang an geplant und ist irgendwie übersehen worden. Ich werde ihn auf allen Boards herausführen.

Ciao, Mathias

[arduinopraxis]

Hallo Mathias

Danke für deinen Antworten.

Allem voran ist es für mich eine Übung, solch ein System mal durch zu planen und zu designen. Inzwischen komme dadurch ich mit Eagle sehr gut klar. Die Kostenrechnung ist sekundär, da es inzwischen Arduino-Clones für 9 Dollar gibt

Da hast du recht. Aus Kostengründen lohnt sich es sich mittlerweile fast nicht mehr ein eigenes Board zu entwicklen.
Ausser man baut eine Lösung dies es bisher noch nicht gibt.

Bei den ATtiny84/1634 habe ich den oberen Bereich des Boards für eine Protoarea freigeräumt.

Freie Flächen sollte auf alle Fälle mit freien Pads ausgefüllt werden. Ich habe das auf meinem Attiny Sensor Board auch gemacht und war schon öfters froh dass ein paar freie Pads vorhanden sind auf die man zusätzliche Komponenten oder ein Breakoutboard löten kann.

Interessant ist das Adapterboard für das Breadboard, da hier durch die Gegebenheiten eine recht große Protoarea entsteht, so dass man gelötete Protoentwürfe mit dem Breadboard verbinden kann.

Kann mir zwar noch nicht ganz vorstellen wie du das meinst, hört sich aber sinnvoll an.

Neben dem ATtiny84 Board in Vollgröße arbeite ich auch an einer minimalistischen Version, welche nur auf der linken Seite des hBuses aufgesteckt wird.

Ja, Boards mit den kleinen ATtiny sollten kleiner sein.

Der ICSP-Anschluss war von Anfang an geplant und ist irgendwie übersehen worden. Ich werde ihn auf allen Boards herausführen.

Für eine schnelle Programmierung ist dieser Anschluss sinnvoll und sollte auf dem Board gut erreichbar sein.

Abschliessend würde mir aber interessieren wo du die Vorteile von deinem hBus System gegenüber einem Aufbau mit einem Arduino oder Clone siehst.

Gruss
Thomas

[MathiasW]

Salut Thomas,

bislang sind es neben der akademischen Erfahrung nur wenige Vorteile:
- für das Prototyping kann ich jede Lochrasterplatine (0.60-2.00 Euro) als Shield einsetzen, da die Pins im 0.1" Maß liegen. Das ist ein Vorteil gegenüber dem Arduino Formfaktor.
- ich kann die Boards auf eine Größe von 30x35 mm verkleinern, so dass nur die Innenfläche zwischen den Pinreihen genutzt wird. Dann bin ich auf der Größe des Miniduinos ...
- Ich kann nur die obere Hälfte der Pinreihe nutzen. Auslöser für meine Überlegung war, dass ich zwei einfache Boards machen wollte: Ein Board benötigte nur 5V, GND und I2C und zwei digitale Ports. Vom R3 Faktor abgesehen, muss ich dafür ein volles Shield bauen. Beim zweiten Board wollte ich einfach einen LCD Adapter auflegen, der die Pins D2-D7 sowie 5V/GND benutzen sollte. Auch hier muss ich über den vollen Formfaktor gehen, bei meinem Bus bin ich mit 35x20 mm dbei, die Größe wird über das LCD definiert.

Bislang habe ich mit einem 25 mil Ratser gearbeitet. Ich werde mal schauen, wie klein ich komme, wenn ich die erlaubten 10 mil verwende. Die Entscheidung für eine 5x5 cm Basisplatte lag an den Standardangeboten von Seeed/itead etc.

Bislang ist das Ganze eine reine Papieraktion, aber es macht mir richtig Spaß dies zu designen und dann Deiner guten Kritik auszusetzen. Mal schauen, was sich daraus ergibt. Und wenn es eine Sackgasse ist, war es die Erfahrung allein schon wert

[MathiasW]

Salut,

hier zur Veranschaulichung, wie eine "Briefmarke mit ATtiny84 auf minimalem Raum aussehen würde.
Ich habe auch eine Abbildung des Breadboard Adapterentwurfs angefügt. Alle Pins sind auf die Breadboardleiste herausgeführt. Vcc und GND sind als Doppelleisten im 4x2 Block vorhanden, so dass man je nach eigenem Breadboard dort die Pins einlöten kann um die Powerschiene des Breadboards zu befeuern.

Ciao, Mathias

[arduinopraxis]

Mathias,

die "Attiny-Briefmarke" sieht super aus und ist recht schmal. Vielleicht können wir hier den Begriff "Attiny Stamp" verwenden 

Der Breadboard-Adapter benötigt recht viel Platz und hat gerade noch auf einem Half-Size Breadboard Platz.
Wo soll die 2x4 Pin Stiftreihe für die Spannung angeschlossen werden?

Gruss
Thomas

[arduinopraxis]

Bislang ist das Ganze eine reine Papieraktion, aber es macht mir richtig Spaß dies zu designen und dann Deiner guten Kritik auszusetzen. Mal schauen, was sich daraus ergibt. Und wenn es eine Sackgasse ist, war es die Erfahrung allein schon wert

Stichwort "Papier":
Wenn man die einzelnen Boards 1:1 ausdruckt, kann man sich gut vorstellen die was ganze System funktionieren kann. Auch sieht man die wirklichen Grössen.
Das Ausdrucken der erstellten Leiterplatte lohnt sich immer. Wenn man dann kurz die benötigten Bauteile drauflegt, kann man schnell erkennen ob die Lösung mechanisch passt oder ob sich die Bauteile berühren.

Gerne "kritisiere" ich dein Projekt 

Auf jeden Fall kann man mit so einem Projekt viel Erfahrung sammeln.

Gruss
Thomas

[arduinopraxis]

- für das Prototyping kann ich jede Lochrasterplatine (0.60-2.00 Euro) als Shield einsetzen, da die Pins im 0.1" Maß liegen. Das ist ein Vorteil gegenüber dem Arduino Formfaktor.

Um dieses Problem beim Arduino Footprint zu umgehen, lohnt es sich bei jedem Clone eine 2 Stiftreihe zu verwenden die im 0.1'' Raster platziert ist. So kann man auch mit dem Arduino-Board normale Lochrasterplatinen verwenden.

(Beispiel nRF24 Shield)



Leider haben die wenigsten Boards diese Möglichkeit. Ich glaube beim Helvetino stimmt das Raster auch nicht 

Gruss
Thomas