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Habe einiges darüber gelernt, wie ich ausgehend von einem Schaltplan eine Platine entwickle. Was mich nun ganz sehr interessiert: Wie erhalte ich aus einer Anforderungs-spezifikation einen Schaltplan? Gibt es da bestimmte Methoden, Vorgehensweisen oder wenigstens Leitlinien?

Ein Beispiel: Die Aufgabe sei, ein kleines Steuerboard für die Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors zu entwickeln. Vorgegeben sei, das ein ATmega8 für die eigentliche Regelung zu verwenden ist. Der Sollwert für die Drehzahl sei der Einfachheit halber im Programmcode enthalten. Außerdem soll der Motor natürlich noch mittels Programm an- und ausgeschaltet werden können. Das "User-Interface" bestehe also aus zwei Tastern: Der erste bewirkt, dass der Motor anläuft und die Solldrehzahl annimmt. Der zweite bewirkt lediglich Ausschalten.

Was ich habe, ist eine ungefähre Vorstellung davon, wie die Kette der Informationsverarbeitung aussieht: 1.Drehzahlgeber (2.Pegelanpassung) 3.Mikrocontroller 4. Leistungsstufe (Wandler, Treiber oder so) 5.Motor
Dabei sind am Ende 2.,3. und 4. auf der Leiterplatte realisiert. Außerdem muss es natürlich noch einen Pfad zwischen dem spartanischen User Interface (6.) und dem Mikrocontroller geben.

Was ich aber nicht habe, ist eine Ahnung davon, wie ich den Schaltplan für das Ding entwerfe. Ganz naiv würde ich gucken, welche ICs für die Realisierung der Stufen 2. und 4. existieren und weiter gucken, wie ich deren Anschlusspins miteinander verbinden muss. Dass mehr als das notwendig ist, ist mir schon klar. (Hier kommt elektrotechnisches Know-How ins Spiel.) Aber was genau muss ich alles beachten? Gibt es dafür bestimmte Entwicklungsabläufe?

Außerdem: Wo gliedert sich die Softwareentwicklung (Schreiben des kleinen Programms für den ATmega8, das die Regelung realisiert) in den Entwurfsprozess für den Schaltplan ein?

» Wie erhalte ich aus einer Anforderungs-spezifikation einen Schaltplan?
Was ist eine Anforderungs-spezifikation? Etwa eine Stückliste?

» Was ich aber nicht habe, ist eine Ahnung davon
Hört, hört. Für mich liest sich das nach Hausaufgabe. Ist dem so?

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Don't feed Trolls!!!

» » Wie erhalte ich aus einer Anforderungs-spezifikation einen Schaltplan?
» Was ist eine Anforderungs-spezifikation? Etwa eine Stückliste?
»
» » Was ich aber nicht habe, ist eine Ahnung davon
» Hört, hört. Für mich liest sich das nach Hausaufgabe. Ist dem so?

Nein, das ist keine Hausaufgabe. Das Beispiel habe ich mir selbst ausgedacht.

Mit Anforderungsspezifikation meine ich hier nichts anderes als die Aufgabe, die das Steuerboard erfüllen soll. Also die Funktionen, die ich beschrieben habe.

» Habe einiges darüber gelernt, wie ich ausgehend von einem Schaltplan eine
» Platine entwickle. Was mich nun ganz sehr interessiert: Wie erhalte ich
» aus einer Anforderungs-spezifikation einen Schaltplan? Gibt es da
» bestimmte Methoden, Vorgehensweisen oder wenigstens Leitlinien?

20 Jahre lernen? Ähm, Ne mehr,

Du kannst es auch kürzer machen.



Das wichtigste sehe ich in logischer Denkweise und systematischer Vorgehensweise.
Ja, dazu 3D Denken.
Das was du dir vorstellt, auch umzusetzen.

Einige Gemeinsamkeiten zw. Programm schreiben und Schaltplan zeichnen gibt es auch:
zB:
Flussdiagramm - Blockschaltbild - Funktionsablaufplan;
Symbole - Im Programm das tägliche Spiel - detto im
Schaltplan > alles wird in Symbolen gezeichnet.
Bezeichnungen - Label und Bauteilbezeichungen sind sehr ähnlich.
etc. etc.

Dann das nächste:
Und von dort beginnst:
Die Wirklichkeit mit den Symbolen vergleichend abbilden.
Ein Widerstand kann im Symbol ähnlich aussehen.
Ein Kondensator wird im Symbol in Form von zwei isolierten Platten (Balken) gezeichnet.
Ein Draht sollte leicht zu erkennen sein.
Die elektrischen Verbindungen werden im Symbol mit einem Knoten auf
dem Abzweig- bzw. Kreuzungspunkt gezeichnet.

Eine Trennung im Schaltplan sollte schon erkennbar sein:
Nämlich zwischen graphischen und elektrischen Elementen.
Graphische sind zB Gehäuseformen, Dímensionen, Informationen zum Bauteil (Attribute) etc.
Elektrisch verbundene Bauteile sind an Leitungsverbindungen gebunden.
In der entsprechenden CAD-Software ists eh automatisch (bei den besseren Programmen).

Also - Bauteil für Bauteil - dazu die Eigenschaften, dazu dessen Funktion, sowie die gewünschte Gerätefunktion.

Schritt für Schritt. Passende Literatur ist da zudem sehr hilfreich.

Ein erster Einstieg:
Gleich hier im ELKO hast eine Fülle von Infos!!!!:

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/index.htm
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/index.htm
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/index.htm
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm


Viel Spass und Willkommen im Spielfeld der Elektronik!

Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

Hallo,
naja, die Antwort hast du dir schon teilweise selbst gegeben.
WAS ist die Anforderung, der Kundenwunsch, also die Funktion zu welchen Konditionen (Kosten, Einsatzumgebung, -bedingungen, Bauform/ Größe, Standzeit/ Ausfallsicherheit etc.p.p.). Daraus ergeben sich schon mal einige "Hausnummern", die bspw. Hard- und Software im gewissen Rahmen bestimmen, meist natürlich nicht zusammen passend: High- End zum absoluten Nulltarif .

In puncto Software- und Hardwareentwicklung:
nun, das hängt dann vor allem davon ab, ob und was für spezielle HW- Funktionen des µC du evt. verwenden willst/ kannst/ sollst (bspw. ein PWM- Modul oder eine USART des µC). Dazu ist durchaus erst schon mal ein Sprung in Richtung µC- Doku sowie µC- Software nötig (=> "ist das überhaupt SW- mäßig umsetzbar, was ich da vor habe?", so man Controller und Assembler/Compiler noch nicht kennt.


Gruß elektrönchen

Wozu habe ich mir denn die Mühe gemacht, 'n bisschen was zu schreiben? geralds erschlägt ja doch alles wieder mit seiner Antwort .


Gruß elektrönchen

Kann es sein, dass dazu viel Erfahrung von Vorteil wäre??

Ich mein die selbe Frage wie Dirk hatte ich ca. heuer im Januar. Zwar habe ich in der Zwischenzeit ein paar Sachen dazugelernt...

Aber so wie Du elektrönchen kann ich noch nicht die Funktionsweise eines µC aus dem Ärmel schütteln ...

--
Where is the madness ...

Hallo,
selbstverständlich sind da Efahrung das A und O. Die habe ich aber auch noch nicht wirklich, falls das ein Trost ist . Wenn ich mal so die 15- 20 Jahre in dem Geschäft bin, dann werde ich mir das vielleicht auch mal anmaßen. Mit "aus dem Ärmel schütteln" beim µC verhält es sich ebenso; außer das, was ich häufig benutze, muss ich den Rest auch nachschauen, nur weiß man mit der Zeit schon in etwa, was/wo/wie zu suchen/ benutzen ist.


Gruß elektrönchen

Hallo Dirk,
der Schaltplan ist eigentlich bereits das Ergebnis einer Reihe von Entscheidungen, die zuvor zu treffen sind:

1) Funktionelle Anforderungen an das fertige Gerät / Baugruppe genau festlegen
2) Blockschaltbild entwerfen, dabei würde ich noch nicht auf die verwendeten Technologien (µC oder Analogtechnik) eingehen.
3) Wenn dann Motorleistung einschließlich der Betriebsbedingungen (Lastwechsel, Zeitverhalten, Genauigkeit, Störsicherheit, Ausfallsicherheit, Fehlerverhalten, Baugröße, Umgebungsbedingungen etc.) festliegen, kann man abschätzen, was der µC übernehmen kann. Dann kann man die restliche Elektronik / Mechanik konzipieren, z. B.:
- Wie soll die Drehzahl erfaßt werden? Daraus ergibt sich die Sensorschaltung.
- Dann die Motorsteuerung - hier spielen Betriebsspannung, Strom, Energiebetrachtungen, Abwärme, Spannungssicherheit etc. eine Rolle.
- Bestimmt ist auch entscheidend, ob man mit einer Technologie bereits Erfahrung hat und vertraut ist oder Zeit investieren will, sich in andere Lösungswege einzuarbeiten.
- Man muß über die entsprechenden Mittel (Meßgeräte, Werkzeuge etc.)verfügen, um die Baugruppe aufbauen und prüfen zu können.
- Wirtschaftliche Aspekte sowie Beschaffbarkeit der Teile können auch entscheidend sein, nicht zuletzt die Herstellungskosten (geht es um ein Einzelstück oder ist Sereienfertigung geplant (Fertigungsaufwand, Abgleich, Wartungsaufwand!!)?)
4) Jetzt kann man darangehen, die Schaltung zu entwickeln. Bei entsprechender Erfahrung kan man das direkt machen, sonst ist die Durchsicht von Beispielen (z. B. Applikationsschriften der Halbleiterhersteller einschließlich deren Berechnungsbeispielen) zu empfehlen. Möglicherweise erkennt man jetzt Probleme mit der bisherigen Konzeption und muß Änderungen oder Anpassungen vornehmen, schlußendlich hat man jetzt die idee wie die Schaltung aussehen könnte.
- Jetzt könnte man entweder den Entwurf per Schalungssimulation testen und umsetzen, was aber erhebliche Erfahrung mit der verwendeten Simulation erfordert. Man kann auch den klassischen Versuchsaufbau wählen und dann die Schaltung testen und optimieren, wenn man sich seiner Sache sicher ist (was je nach Projektart erhebliche Erfahrung voraussetzt!!) kann man aus dem Schaltplan eine Platine ableiten, aufbauen und hoffen, das es geht.....

Ein "Kochrezept" zur Schaltungsentwicklung gibt es also nicht. Auch ist das, was ich hier aufgezeigt habe, mit Sicherheit nicht vollständig, es kommt immer auf den Einzelfall an. Und manchmal können scheinbar unwesntlich erscheinende Details ein ganzes Konzept zu Fall bringen. Wie schon mehrfach in anderen Antworten Erwähnt, spielt Erfahrung hier eine große Rolle.

Viele Grüße
Hartwig

» Hallo Dirk,
» der Schaltplan ist eigentlich bereits das Ergebnis einer Reihe von
» Entscheidungen, die zuvor zu treffen sind:
»
» 1) Funktionelle Anforderungen an das fertige Gerät / Baugruppe genau
» festlegen
» 2) Blockschaltbild entwerfen, dabei würde ich noch nicht auf die
» verwendeten Technologien (µC oder Analogtechnik) eingehen.
» 3) Wenn dann Motorleistung einschließlich der Betriebsbedingungen
» (Lastwechsel, Zeitverhalten, Genauigkeit, Störsicherheit,
» Ausfallsicherheit, Fehlerverhalten, Baugröße, Umgebungsbedingungen etc.)
» festliegen, kann man abschätzen, was der µC übernehmen kann. Dann kann man
» die restliche Elektronik / Mechanik konzipieren, z. B.:
» - Wie soll die Drehzahl erfaßt werden? Daraus ergibt sich die
» Sensorschaltung.
» - Dann die Motorsteuerung - hier spielen Betriebsspannung, Strom,
» Energiebetrachtungen, Abwärme, Spannungssicherheit etc. eine Rolle.
» - Bestimmt ist auch entscheidend, ob man mit einer Technologie bereits
» Erfahrung hat und vertraut ist oder Zeit investieren will, sich in andere
» Lösungswege einzuarbeiten.
» - Man muß über die entsprechenden Mittel (Meßgeräte, Werkzeuge
» etc.)verfügen, um die Baugruppe aufbauen und prüfen zu können.
» - Wirtschaftliche Aspekte sowie Beschaffbarkeit der Teile können auch
» entscheidend sein, nicht zuletzt die Herstellungskosten (geht es um ein
» Einzelstück oder ist Sereienfertigung geplant (Fertigungsaufwand,
» Abgleich, Wartungsaufwand!!)?)
» 4) Jetzt kann man darangehen, die Schaltung zu entwickeln. Bei
» entsprechender Erfahrung kan man das direkt machen, sonst ist die
» Durchsicht von Beispielen (z. B. Applikationsschriften der
» Halbleiterhersteller einschließlich deren Berechnungsbeispielen) zu
» empfehlen. Möglicherweise erkennt man jetzt Probleme mit der bisherigen
» Konzeption und muß Änderungen oder Anpassungen vornehmen, schlußendlich
» hat man jetzt die idee wie die Schaltung aussehen könnte.
» - Jetzt könnte man entweder den Entwurf per Schalungssimulation testen und
» umsetzen, was aber erhebliche Erfahrung mit der verwendeten Simulation
» erfordert. Man kann auch den klassischen Versuchsaufbau wählen und dann
» die Schaltung testen und optimieren, wenn man sich seiner Sache sicher ist
» (was je nach Projektart erhebliche Erfahrung voraussetzt!!) kann man aus
» dem Schaltplan eine Platine ableiten, aufbauen und hoffen, das es
» geht.....
»
» Ein "Kochrezept" zur Schaltungsentwicklung gibt es also nicht. Auch ist
» das, was ich hier aufgezeigt habe, mit Sicherheit nicht vollständig, es
» kommt immer auf den Einzelfall an. Und manchmal können scheinbar
» unwesntlich erscheinende Details ein ganzes Konzept zu Fall bringen. Wie
» schon mehrfach in anderen Antworten Erwähnt, spielt Erfahrung hier eine
» große Rolle.
»
» Viele Grüße
» Hartwig

@Alle: Vielen Dank für jede Antwort!
(Kann man hier auch Beiträge verfassen, ohne auf ein bestimmtes Posting zu antworten?)

@Hartwig
Dein Beitrag hilft mir weiter! Ich weiß jetzt, wie ich mich bei meinem Studium orientieren und was ich mir an Wissen und Fähigkeiten noch alles aneignen muss. Nochmals besten Dank.

» (Kann man hier auch Beiträge verfassen, ohne auf ein bestimmtes Posting zu
» antworten?)

Oben Rechts "Board-Ansicht" einschalten und auf Antworten drücken. Erscheint denn für denjenigen der diese Ansicht eingeschaltet hat alles untereinander anstatt im Antwort-Baum aufgedröselt.

--
Gruß
Der Ollanner