Kritik skematis

Saya merancang proyek elektronik pertama saya dan saya akan berterima kasih jika Anda bisa memberi saya tanggapan.

Saya secara khusus mencari kesalahan pemula, ada yang salah atau tidak efisien dengan sirkuit saya, dan dalam perjalanan saya membangun skema.

Proyek ini adalah timer dapur yang dikendalikan oleh Arduino. Ini memiliki tiga timer yang dapat berjalan pada waktu yang sama dan berbunyi bip saat mencapai nol. Diaktifkan dari dinding, tetapi ketika diputus baterai harus menganggap, tanpa me-reboot timer.

Skema pertama adalah catu daya. Jika terhubung ke dinding, seharusnya tidak menggunakan daya dari baterai, tetapi harus beralih ke baterai jika terputus.

Skema kedua berisi mikrokontroler dan sakelar serta tombol yang digunakan untuk mengontrol timer.

Skema ketiga berisi tampilan.

Saya mengerti bahwa mengevaluasi suatu skematis adalah hal yang banyak ditanyakan, jadi saya sangat berterima kasih atas umpan baliknya.

EDIT

Saya sangat berterima kasih kepada semua orang yang meluangkan waktu untuk mengomentari skema saya. Saya tidak memiliki teman insinyur di sekitar sehingga umpan balik Anda sangat berharga.

Saya mencoba membuat perubahan sesuai dengan yang Anda sarankan. Saya belum mencobanya di papan tempat memotong roti, jadi saya tidak yakin apakah semuanya akan berhasil. Saya masih perlu melakukan beberapa tes untuk mengetahui nilai terbaik untuk R5.

Berikut skema yang diperbarui:

Kudos untuk menggunakan refdes (referensi designator) untuk (sebagian besar) komponen. Terutama jika Anda ingin membahas skema mereka diperlukan untuk komunikasi yang layak.

Catu daya

• Anda menggunakan refdes "L1" dan "L2" untuk LED. Jangan. "L" adalah penunjuk standar untuk induktor. Gunakan "LD" atau "LED" atau, seperti yang saya lakukan, "D" untuk dioda.
• nilai R1 terlalu rendah. Ini akan memberikan LED 45 mA yang terlalu banyak untuk LED indikator. Tingkatkan nilainya menjadi 560 Ω dan Anda akan memiliki brankas 18 mA; mereka biasanya diberi peringkat 20 mA. Periksa lembar data. Omong-omong, apakah Anda benar-benar membutuhkan LED itu? Itu akan selalu mengkonsumsi daya.
• C1 dan C2 diindikasikan sebagai "10 mF", di mana saya menganggap mereka harus "10 μF", itu adalah faktor perbedaan 1000. Mereka kemungkinan besar adalah kapasitor elektrolitik, yang terpolarisasi. Gunakan simbol yang menunjukkan polarisasi dan dengan jelas menunjukkan yang merupakan sisi positif. Juga untuk elektrolitik ada baiknya menyebutkan tegangan dalam skema juga. C1 harus setidaknya 20 V, C2 10 V.
• Tempatkan 100 nF sejajar dengan C1 dan C2
• lebih dekat C2 ke output regulator daripada LED. Secara elektrik tidak ada bedanya, tapi begitulah Anda harus meletakkannya di PCB. 100 nF harus paling dekat dengan output.

Mikrokontroler

• ATmega328 tidak memiliki pin VREF. Itu mungkin seharusnya Vcc. Tambahkan kapasitor decoupling 100 nF antara Vcc dan ground, sedekat mungkin ke pin. Selalu pisahkan suplai daya IC.
• Reset terhubung ke ground. Tidak apa-apa jika Anda menggunakan sirkuit reset internal, tetapi jangan lupa memprogram bit RSTDISBL ke "1".
• Anda tidak dapat menggerakkan speaker langsung dari pin I / O. Anda akan membutuhkan transistor di sana.
• Anda dapat menyimpan resistor jika menggunakan pull-up internal PC0 dan menghubungkan sakelar ke ground. R4 tidak diperlukan saat itu. Ingat bahwa logika akan dibalik.
• sama untuk PB2 ke PB5 dan beralih S2 dan S4: internal pull-up dan beralih ke ground bukan +5 V.
• switch S2 dan S4 membingungkan. Anda memiliki 2 kontak di sisi bawah, dan 5 di sisi atas. Apakah mereka seharusnya menjadi kontak pengalihan? Jika demikian, Anda tidak akan membutuhkan itu: satu input akan selalu saling melengkapi satu sama lain, jadi Anda hanya akan membutuhkannya. Dalam hal apa pun, resistor pull-down terendah tidak berfungsi.
• Saya akan menggunakan nama yang lebih deskriptif untuk jaring di Port D, seperti "Digit1", "Digit2", dll.

Pajangan

• Sekali lagi, lepaskan catu daya dengan kapasitor 100 nF.
• nilai-nilai resistor untuk R4 terlalu tinggi. Tukar untuk 150 150 tipe.
• 5 R5 resistor dapat dijatuhkan. Mereka tidak melayani fungsi.
• mikrokontroler tidak dapat menggerakkan tampilan katoda umum secara langsung: dengan semua LED pada Anda akan memiliki 7 20 mA = 140 mA, itu jauh lebih dari yang bisa tenggelam I / O. Anda akan memerlukan 5 transistor NPN di sini, atau array transistor seperti ULN2803 . $\times$

Kesimpulan
Ini adalah daftar panjang, tapi saya pikir Anda melakukan pekerjaan dengan baik, mengingat ini adalah proyek pertama Anda. Saya telah melihat skema yang jauh lebih buruk. Keberhasilan!

sunting Perbarui pertanyaan di
sirkuit Anda sekitar Q1 dan D3 tidak cukup baik: baterai akan memberi makan LED, tetapi tidak sisa sirkuit. Saya tidak yakin LED sebagai indikator baterai adalah ide yang bagus: terutama dengan daya baterai Anda harus ekonomis, dan tidak membuang daya pada LED.

Bagaimana dengan ini: pertahankan dioda seperti pada versi pertama Anda, tetapi kendalikan LED dari mikrokontroler. Gunakan salah satu pin gratis untuk mendeteksi keberadaan 12 V melalui dioda zener 5 V dan resistor seri. Anda kemudian dapat mengedipkan LED saat Anda menggunakan daya baterai. Kilasan singkat sekali setiap detik jauh lebih ekonomis.

Saya akan melemparkan beberapa pemikiran cepat di sini dan dapat menambahkannya nanti.
Daftar dari orang lain dalam komentar sebaiknya dilakukan sebagai jawaban gabungan.

Seseorang harus mengunci Olin sampai Anda mengatasi beberapa poin yang diangkat :-).

C! & C2 ditampilkan masing-masing 10 mF.
mF = mili-Farad = 10.000 microFarad.
Jika maksud Anda 10 microFarad (seperti yang tampaknya mungkin) maka ini lebih biasanya ditulis 10 uF.
Anda DAPAT menulis ini sebagai uF dan telah diubah dengan penggantian font menjadi 10 mF (seperti yang kadang-kadang terjadi) tetapi ini harus diperiksa.

Anda menggunakan satu nama resistor untuk sekelompok resistor. misal R4 = 7 x 10k.
Itu mudah dipahami tetapi membuatnya tidak mungkin untuk dengan mudah merujuk ke resistor individu atau serupa, dan tidak cocok untuk mengotomatisasi untuk keperluan tata letak (karena komponen mana R4 tidak pasti.

Kemampuan untuk membaca sebutan dengan mudah dan jelas adalah tujuan desain utama dari suatu skema.
Tampilan visual label yang berbeda di tempat yang berbeda tampaknya tidak memiliki tujuan (tetapi mungkin memiliki) dan beberapa sulit di mata.
mis. ABCD yang terhubung ke DA DB DC DD berwarna putih dalam kotak hitam. Sulit dibaca.
Putih di atas abu-abu di dalam tubuh komponen sama-sama sulit dibaca dan tidak perlu.
Abu-abu di abu-abu lebih buruk.

Saat ini diagram ini adalah instruktur fungsional tetapi tidak mungkin digunakan untuk konstruksi atau pemecahan masalah tanpa bahan referensi lain (atau memori eidetik).
Penambahan angka pin akan sangat meningkatkan rentang penggunaan yang dapat dimiliki diagram.

Semua elektron akan kehabisan C1 :-).
Tentu saja tidak benar-benar, tetapi sejajarkan mengarah secara vertikal sesuai C2.
Tidak ada yang salah dengan menyelaraskan kapasitor secara horizontal di mana ia cocok dengan aplikasi tetapi penggunaan normal ketika menunjukkan kapasitor dari garis horizontal ke tanah (seperti sebelum dan sesudah regulator tegangan U1) adalah sesuai C2.

Demikian pula pengaturan horizontal R2 kurang umum dan "dooesns't look nice". Ini dilakukan untuk menghemat ruang, tetapi misalnya memindahkan U1 ke atas sehingga inputnya dimasukkan secara horizontal oleh D1 dan memindahkan teks di atas U1 akan memungkinkan ruang yang sama digunakan tetapi L2 & R2 keduanya vertikal.

Koneksi SPK1 terlihat agak aneh - maksudnya jelas.

Di beberapa tempat keterbacaan akan ditingkatkan dengan menggunakan koneksi horizontal ke ground, atau simbol ground lokal daripada kawat panjang ke ground.
mis. pin LE dari U3,

Regulator mungkin adalah Toshiba TA4805 .
Arus diam dibongkar adalah khas 0,85 mA dan kasus terburuk 1,7 mA.
TAPI indikator status LED menarik sekitar 3 mA. 'Baterai transistor' PP3 9V memiliki kapasitas sekitar 600 mAh sehingga masa pakai baterai diturunkan ~ = 600/5 = 150 jam atau sekitar 1 minggu 24/7 saat pengoperasian tetapi dibongkar.
LED modern bisa SANGAT cerah dan di bawah 1 mA sudah cukup.

Port pin PC1 - PC5 OK seperti yang ditunjukkan tetapi HARUS diprogram dengan tarik ke atas / bawah jika ditetapkan sebagai input atau harus ditetapkan sebagai output.

R4 = 7 x 10k terlihat JAUH terlalu tinggi kecuali itu adalah tampilan cerdas yang berhubungan dengan daya yang lebih tinggi untuk penyediaan saat ini.

Anon ...