Lötanleitung Wortarmbanduhr

Transkript

1 Lötanleitung Wortarmbanduhr Autor: Cornelius Franz Kontakt: Die Wortarmbanduhr besitzt eine Platine mit 32x32mm² Größe und ist komplett in SMD Bauweise ausgeführt. Auf der Vorderseite befindet sich eine Matrix bestehend aus 114 LEDs. Auf der Rückseite sind alle zur Steuerung benötigten Bauelemente untergebracht. Der Aufbau erfordert einiges Geschick im Umgang mit dem Lötkolben. Bitte lest euch die Anleitung in Ruhe durch und geht behutsam an die Arbeit. Viel Spaß beim Aufbau!

2 Für den Aufbau der Platine werden Lötzinn, eine SMD Pinzette und ein Lötkolben benötigt. Für Anfänger in Sachen SMD Bauteile empfiehlt sich zusätzlich Entlötlitze. Eine Lupe zur Endkontrolle ist ebenfalls empfehlenswert. Um das Lot nicht überzudosieren empfehle ich Zinn mit einem Durchmesser von 0,25mm und eine sehr feine Lötspitze. Ein Lötrahmen zur Befestigung der Platine während des Aufbaus ist nicht zwingend notwenig, erleichtert aber die Arbeit sehr. Die hier abgebildete Lötspitze hat einen Durchmesser von 0,2mm. Auch mit größeren Spitzen lässt sich die Platine löten, jedoch muss man vorsichtig sein nicht zu viel Wärme auf einmal einzutragen und entsprechend kurz löten.

3 Wir beginnen mit der Platinenrückseite. Hier werden alle für die Steuerung benötigen Bauelemente aufgelötet. Der 32,768 khz Uhrenquarz wird zwischen Atmega und RTC gelötet. Es empfiehlt sich erst ein Pad leicht vorzuverzinnen und dann den Quarz einseitig einzuschwemmen (mit dem Lötkolben das Zinn wieder erhitzen und den Quarz mit der Pinzette von oben aufdrücken). Die andere Seite wird dann vorsichtig von außen angelötet.

4 Der 8 MHz Resonator hat drei Anschlüsse. Wir beginnen bei dem mittleren Massepad und verzinnen dies wieder vor. Der Resonator wird dann analog zum Uhrenquarz vorsichtig eingeschwemmt Danach können die beiden äußeren Pads vorsichtig von der Seite verlötet werden. Sollte es zu unerwünschten Lötbrücken kommen, so können diese mittels Entlötlitze korrigiert werden.

5 Der Schaltregler ist auf der Oberseite beschriftet. Er wird so positioniert und eingelötet, dass die Beschriftung lesbar ist und nicht auf dem Kopf steht (Platinenausrichtung: Batteriepad unten) Bei ICs sollte generell erst ein Pin angelötet werden. Auch hier wird erst wieder vorverzinnt und dann das eine Beinchen eingelötet. Ist der IC richtig positioniert sollte man das diagonal gegenüberliegende Beinchen verlöten. Somit verhindert man ein nachträgliches Verdrehen des Bausteins. Ist er fixiert können die anderen Anschlüsse angelötet werden.

6 Auf der Echtzeituhr wird der erste Pin durch eine kreisförmige Markierung auf der Oberseite gekennzeichnet Die Markierung muss analog zur Platinenbeschriftung positioniert werden. Sie zeigt also in Richtung des Uhrenquarz. Der IC wird analog zum Schaltregler aufgelötet. Die Lötstellen sind sehr klein.

7 Auch beim Atmega328 wird der erste Pin durch einen Kreis auf der Oberseite markiert. Der Controller wird entsprechend der Markierung positioniert und nach gleichem Prinzip verlötet.

8 Die Widerstände R5 und R6 werden mit jeweils 4,7 kω bestückt. Wie beim Quarz sollte erst ein Pad vorverzinnt werden, dann der Widerstand mit einer Pinzette positioniert werden und an einer Seite verlötet werden. Danach wird die gegenüberliegende Seite angelötet. Der Widerstand R1 wird mit 1 MΩ bestückt.

9 R3 wird mit 10 kω bestückt. R4 erhält ebenfalls 10 kω.

10 Die Festinduktivität L1 sitzt unterhalb des Schaltreglers und wird mit 4,7 µh bestückt. R2 (oberhalb des Schaltreglers) erhält einen 180 kω Widerstand.

11 C3 und C4 sitzen links und rechts vom Schaltregler und werden mit je 10µF bestückt. C1 und C2, sowie C5 bis C8 werden mit je 100 nf bestückt.

12 Der Taster wird unterhalb des Atmega eingelötet. Hier empfiehlt es sich erst den untersten Pin des Tasters zu verbinden. Danach können alle anderen Verbindungen verlötet werden. Bei den hinteren Verbindungen ist Vorsicht geboten, damit man nicht den Taster verschmort und auch den Resonator nicht zufällig wieder ablötet. Es ist jedoch zwingend notwendig, dass beide hintere Kontakte angelötet werden. Es handelt sich hier um Ein- und Ausgang des Tasters. Die vorderen Verbindungen dienen nur der Fixierung auf der Platine.

13 Zu guter Letzt wird der Batteriehalter aufgelötet. Zuvor sollte der mittlere Batteriekontakt minimal vorverzinnt werden, um einen besseren Kontakt der Batterie sicher zu stellen. Der Halter selbst wird links und rechts großzügig an die Platine gelötet. Zum Aufbau der LED Matrix wird die Platine nun gewendet. Die einzelnen LEDs sind durchnummeriert. Das obere Pad ist jeweils der Kathodenanschluss der LEDs.

14 K A K A Die Kathodenseite der LEDs sind auf der Vorder- und Rückseite markiert. Auf der Rückseite ist eine T-förmige Markierung aufgedruckt. Hier zeigt der schmalere Teil des Drucks in Richtung der Kathode. Auf der Vorderseite ist die Kathode durch einen kleinen, grünen Punks markiert. Wie schon bei den Widerständen und Kondensatoren wird jeweils ein Lötpad vorverzinnt, die LED mittels Pinzette bei aufgeschmolzenem Lot eingeschwemmt und danach die gegenüberliegende Seite verlötet. Vorsicht ist geboten, dass nicht zu viel Wärme eingetragen wird und die LED nicht an der gelben Diffusorschicht festgehalten wird. Es besteht sonst die Gefahr, dass der Kunststoff beim Löten schmilzt oder durch die Pinzette zerdrückt wird.

15 Es hat sich als gut heraus gestellt Zeile für Zeile zu löten. Somit läuft man nicht Gefahr bereits aufgelötete LEDs wieder zu lösen. Sobald die Matrix fertig gelötet ist kann die Batterie auf der Rückseite eingesetzt werden (unbedingt auf die Polung der Batterie achten!!!). Wenn alles korrekt bestückt ist sollte in Laufschrift die Firmware- Revision angezeigt werden. Fehlerbehebung Hier noch ein paar mögliche Fehlerbilder, die bisher aufgetreten sind und die Lösung dazu: Uhr startet nicht -> Dies ist zu 90% auf unvollständige Lötung des Schaltreglers zurückzuführen. Oftmals sind lediglich die Beinchen des Reglers verzinnt, aber nicht bis auf das Lötpad der Platine gelötet. Alternativ kann der 8MHz Quarz nicht sauber verlötet, oder gar kurzgeschlossen sein. Sehr selten kann es auch passieren, dass der Atmega von sich aus nicht startet. Hier hilft nur ein erneutes Aufspielen der Firmware über die FTDI Schnittstelle links neben der Batterie. Sekunden werden nur alle 15 Sekunden oder noch langsamer hochgezählt -> Hier sind die Pins des Uhrenquarz über das Gehäuse kurzgeschlossen, Lotmenge reduzieren! Uhr steht (Sekunden zählen nicht hoch) -> Lötstellen am Uhrenquarz, der RTC und den beiden 4,7kOhm Widerständen prüfen Uhr läuft nicht und Minute wird bis E9 angezeigt -> Lötstellen am Uhrenquarz, der RTC und den beiden 4,7kOhm Widerständen prüfen; Meist ist ein Beinchen der RTC nicht sauber auf die Platine gelötet Uhr startet bei jedem Tastendruck bei 12Uhr -> Pin der Pufferbatterie nicht sauber verlötet, RTC Lötstellen kontrollieren! Einzelne Zeilen oder Spalten leuchten nicht -> Lötstellen am Atmega prüfen, falls Fehler nach wie vor besteht LEDs auf Verpolung prüfen (Kathoden zeigen immer nach oben) oder LED tauschen, weil sie zu viel Hitze bekommen hat. Einzelne LED leuchtet nicht -> Lötkontakte an LED prüfen oder Verpolung