Progettazione Scheda Elettronica

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Ecco una bozza dei blocchi funzionali che andremo a inserire nello schema:
  1. Microcontrollore
    • ATmega328P + header ISP a 6 pin (per programmazione in-circuit)
    • Decoupling: 10 µF + 0,1 µF su VCC/VCCIO come da datasheet
    • Terminazione pin inutilizzati secondo raccomandazioni datasheet
  2. Alimentazione
    • Connettore 2 pin per ingresso 24 V DC
    • Protezione inversione di polarità (diodo Schottky o MOSFET)
    • Fusibile PTC resettable sul ramo 24 V (secondo best practice USB–power)
    • Regolatore 5 V (LDO o switching) + condensatori di input/output (es. 10 µF + 0,1 µF)
  3. Relè (2 canali, bobina 5 V DC)
    • Driver con transistor NPN + resistenza di base + diodo flyback
    • Snubber RC (0,1 µF film) o condensatore di soppressione sul relè (knowledge–base)
    • LED di stato relè con resistenze di limitazione
    • Connettore di uscita COM/NC/NO per ciascun relè (6 pin totali)
  4. Ingresso isolato
    • Optoisolatore (es. PC817 o simile ad alto CTR) + resistenza LED di ingresso
    • Pull-up/Pull-down in uscita per garantire livello definito
  5. Porta USB-C
    • Da definire: alimentazione 5 V in sola power-in (CC resistors) o interfaccia seriale USB-UART (serve chip bridge?)
    • Protezione ESD (TVS) e fusibile PTC sul 5 V USB
    • Decoupling e resistenze CC secondo USB-C spec.
  6. Porta Ethernet
    • Da definire: solo connettore RJ45 magnetico o completo di controller PHY/SPI (es. W5500 + trasformatore)
  7. Connettori I/O
    • Un blocco ingresso isolato (2 pin: segnale + GND lato LED)
    • Un blocco uscite relè (6 pin: COM/NC/NO ×2)
  8. Indicatori e passivi generici
    • LED di power-on (+ resistenza 1 k–4,7 kΩ)
    • Resistenze di pull-up/pull-down (4,7 kΩ–10 kΩ)
    • Serie terminazione USB/SPI (22–33 Ω) se necessarie
Prima di passare alla selezione dei componenti e alla stesura dello schematic vero e proprio, ho un paio di chiarimenti:
  • Per la porta USB-C, vuoi usarla solo per alimentazione (power-in) o anche come interfaccia dati (programmazione seriale)?
  • Per la porta Ethernet, desideri includere anche il controller Ethernet (PHY/SPI) o soltanto il connettore RJ45 con magnetici?
Fammi sapere così procediamo con la scelta delle parti e la realizzazione dello schema.
F

fabio82

usb-c power e programmazione.

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Perfetto: per la porta USB-C implementeremo sia l’alimentazione a 5 V sia l’interfaccia di programmazione seriale. In pratica aggiungeremo:
  • Connettore [USB-C 24 pin sink/host] (tipo receptacle)
  • Resistori CC1/CC2 da 5.1 kΩ per configurazione “sink” 5 V
  • Fusibile PTC su linea VBUS
  • Diodi TVS per protezione ESD
  • Condensatori di decoupling 1 µF–10 µF vicini a VBUS e GND
  • Chip USB-UART bridge (es. CP2102N) con i suoi 27 MHz crystal, condensatori e pull-up/pull-down
Prima di procedere con la scelta dei componenti e lo schema dettagliato, un’ultima precisazione:
Vuoi includere sulla scheda soltanto il connettore RJ45 magnetico per Ethernet, oppure anche un controller PHY (es. W5500 o LAN8720) con relativi magnetici?
Fammi sapere così chiudiamo il blocco Ethernet e passiamo alla selezione di MPN, footprint e passivi!
Solo magnetico
Controller W5500
CP2102N bridge
Fusibile PTC
TVS USB-C
C

cordelie583064

RJ45 con magnetici
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