Critique schématique

J'ai conçu mon premier projet d'électronique et je vous serais reconnaissant de me faire part de vos commentaires.

Je suis spécialement à la recherche d'erreurs débutantes, de tout problème ou de tout manque d'efficacité avec mon circuit, et sur la façon dont j'ai construit le schéma.

Le projet est une minuterie de cuisine contrôlée par un Arduino. Il dispose de trois minuteries qui peuvent fonctionner en même temps et il émet un bip lorsqu'il atteint zéro. Il est alimenté par le mur, mais lorsqu'il est déconnecté, une batterie doit assumer, sans redémarrer la minuterie.

Le premier schéma est l'alimentation. S'il est connecté au mur, il ne doit pas utiliser l'énergie de la batterie, mais il doit passer à la batterie s'il est déconnecté.

Le deuxième schéma contient le microcontrôleur et les commutateurs et boutons utilisés pour contrôler la minuterie.

Le troisième schéma contient l'affichage.

Je comprends que l'évaluation d'un schéma est beaucoup demander, donc je suis vraiment reconnaissant pour tout commentaire.

ÉDITER

Je suis très reconnaissant à tous ceux qui ont pris leur temps pour commenter mon schéma. Je n'ai pas d'ingénieurs amis, donc vos commentaires sont très précieux.

J'ai essayé de faire les changements selon ce que vous proposiez. Je ne l'ai pas encore essayé sur la planche à pain, donc je ne sais pas si tout fonctionnera. J'ai encore besoin de faire quelques tests pour trouver la meilleure valeur pour R5.

Voici le schéma mis à jour:

Bravo pour l'utilisation d'un refdes (désignateur de référence) pour (la plupart) des composants. Surtout si vous voulez discuter d'un schéma, ils sont nécessaires pour une communication décente.

L'alimentation

• vous utilisez les références "L1" et "L2" pour les LED. Non. "L" est l'indicatif standard pour les inductances. Utilisez "LD" ou "LED" ou, comme je le fais, "D" pour la diode.
• la valeur de R1 est trop faible. Cela donnera à la LED 45 mA, ce qui est trop pour une LED indicatrice. Augmentez la valeur à 560 Ω et vous obtiendrez un 18 mA sûr; ils sont généralement évalués à 20 mA. Consultez la fiche technique. Au fait, avez-vous vraiment besoin de cette LED? Il consommera toujours de l'énergie.
• C1 et C2 sont indiqués comme "10 mF", où je suppose qu'ils devraient être "10 µF", c'est une différence de facteur 1000. Ce seront probablement des condensateurs électrolytiques, qui sont polarisés. Utilisez un symbole qui indique la polarisation et indique clairement quel est le côté positif. Pour l'électrolyse, il est également recommandé de mentionner également la tension dans le schéma. C1 doit être d'au moins 20 V, C2 10 V.
• Placer un 100 nF parallèle à C1 et C2
• rapprochez C2 de la sortie du régulateur par rapport à la LED. Électriquement, cela ne fait aucune différence, mais c'est ainsi que vous devez les placer sur le PCB. Le 100 nF doit être le plus proche de la sortie.

Le microcontrôleur

• l'ATmega328 n'a pas de broche VREF. Cela devrait probablement être Vcc. Ajoutez un condensateur de découplage de 100 nF entre Vcc et la masse, le plus près possible des broches. Découplez toujours l'alimentation d'un CI.
• La réinitialisation est connectée à la terre. C'est OK si vous utilisez le circuit de réinitialisation interne, mais n'oubliez pas de programmer le bit RSTDISBL sur "1".
• vous ne pouvez pas piloter un haut-parleur directement à partir d'une broche d'E / S. Vous aurez besoin d'un transistor là-bas.
• vous pouvez enregistrer une résistance si vous utilisez le pull-up interne de PC0 et connectez le commutateur à la terre. R4 ne sera pas nécessaire alors. N'oubliez pas que la logique sera inversée.
• idem pour PB2 à PB5 et commutateurs S2 et S4: tractions internes et commutateurs à la masse au lieu de +5 V.
• les commutateurs S2 et S4 prêtent à confusion. Vous avez 2 contacts en bas et 5 en haut. Sont-ils censés être des contacts de transition? Si c'est le cas, vous n'en aurez pas besoin: une entrée sera toujours complémentaire de l'autre, vous n'en aurez donc besoin que d'une seule. Dans tous les cas, la plus basse des résistances de rappel ne sert à rien.
• J'utiliserais des noms plus descriptifs pour les réseaux sur le port D, comme "Digit1", "Digit2", etc.

L'affichage

• Encore une fois, dissociez l'alimentation avec un condensateur de 100 nF.
• les valeurs de résistance pour R4 sont beaucoup trop élevées. Échangez-les contre des types de 150 Ω.
• les 5 résistances R5 peuvent être lâchées. Ils n'ont aucune fonction.
• le microcontrôleur ne peut pas piloter directement les cathodes communes d'affichage: avec toutes les LED allumées, vous aurez 7 20 mA = 140 mA, c'est bien plus qu'une entrée / sortie ne peut couler. Vous aurez besoin de 5 transistors NPN ici, ou d'un réseau de transistors comme l' ULN2803 . $\times$

Conclusion
C'est une longue liste, mais je pense que vous avez fait du bon travail, étant donné que c'est votre premier projet. J'ai vu des schémas bien pires. Succès!

edit Re la mise à jour de la question
Votre circuit autour de Q1 et D3 n'est pas tout à fait OK: la batterie alimentera la LED, mais pas le reste du circuit. Je ne suis pas sûr que la LED comme indicateur de batterie soit une bonne idée: en particulier avec la batterie, vous devez être économique et ne pas gaspiller de puissance sur une LED.

Que diriez-vous de cela: conservez les diodes comme dans votre première version, mais contrôlez la LED depuis le microcontrôleur. Utilisez l'une des broches libres pour détecter la présence du 12 V à travers une diode Zener 5 V et une résistance série. Vous pouvez ensuite faire clignoter la LED lorsque vous utilisez la batterie. Un flash court une fois par seconde est beaucoup plus économique.

Je jetterai quelques réflexions rapides ici et j'y ajouterai plus tard.
La liste des autres dans les commentaires serait bien une réponse combinée.

Quelqu'un devrait enfermer Olin jusqu'à ce que vous abordiez certains des points soulevés :-).

C! & C2 sont représentés comme 10 mF chacun.
mF = milli-Farad = 10 000 microFarad.
Si vous voulez dire 10 microFarad (comme cela semble probable), alors c'est plus généralement écrit 10 uF.
Vous POUVEZ l'avoir écrit en uF et il a été changé par substitution de police à 10 mF (comme cela arrive parfois) mais cela doit être vérifié.

Vous utilisez un nom de résistance pour un groupe de résistances. par exemple R4 = 7 x 10k.
Cela est facile à comprendre mais rend impossible de se référer facilement à une résistance individuelle ou similaire, et n'est pas adapté à l'automatisation à des fins de disposition (car quel composant est R4 est incertain.

La capacité de lire les désignations facilement et sans ambiguïté est un objectif de conception majeur d'un schéma.
L'apparence visuelle différente des étiquettes à différents endroits ne semble pas avoir un but (mais peut l'être) et certaines sont difficiles à regarder.
par exemple ABCD se connectant à DA DB DC DD sont blancs dans des carrés noirs. Difficile à lire.
Le blanc sur le gris à l'intérieur des corps des composants est également difficile à lire et inutile.
Le gris sur le gris est pire.

À l'heure actuelle, ce diagramme est un instructeur fonctionnel, mais il est impossible à utiliser pour la construction ou le dépannage sans autre matériel de référence (ou une mémoire eidétique).
L'ajout de numéros de broches améliorerait considérablement la gamme d'utilisations que le diagramme peut avoir.

Tous les électrons manqueront de C1 :-).
Pas vraiment, bien sûr, mais alignez ses fils verticalement selon C2.
Il n'y a rien de mal à aligner les condensateurs horizontalement là où cela convient à l'application, mais l'utilisation normale lorsque l'on montre un condensateur d'une ligne horizontale à la terre (comme avant et après le régulateur de tension U1) est conforme à C2.

De même, la disposition horizontale de R2 est moins courante et "les choses ne sont pas belles". Cela a été fait pour économiser de l'espace, mais par exemple en déplaçant U1 vers le haut pour que son entrée soit alimentée horizontalement par D1 et en déplaçant le texte au-dessus de U1, le même espace pourrait être utilisé mais L2 et R2 seraient tous les deux verticaux.

La connexion SPK1 semble un peu étrange - l'intention est claire.

Dans un certain nombre d'endroits, la lisibilité serait améliorée par l'utilisation d'une connexion horizontale à la terre ou d'un symbole de terre local plutôt que d'un long fil à la terre.
par exemple broche LE de U3,

Le régulateur peut être Toshiba TA4805 .
Le courant de repos non chargé est de 0,85 mA typique et de 1,7 mA dans le pire des cas.
MAIS l'indicateur d'état LED consomme environ 3 mA. Une `` batterie à transistors '' PP3 9V avait une capacité d'environ 600 mAh, donc la durée de vie de la batterie déchargée ~ = 600/5 = 150 heures ou environ 1 semaine de fonctionnement 24h / 24, 7j / 7 mais non chargée.
Les LED modernes peuvent être TRÈS lumineuses et moins de 1 mA devraient suffire.

Les broches de port PC1 - PC5 sont correctes comme indiqué, mais DOIVENT être programmées avec des tractions vers le haut / bas si elles sont définies comme entrées ou doivent être définies comme sorties.

R4 = 7 x 10k semble BEAUCOUP trop élevé, sauf s'il s'agit d'un écran intelligent en contact avec une puissance plus élevée pour la fourniture de courant.

Anon ...