3. Board – Airbus A320 FCU Autopilot

Das Board:

Keine Hexerei: Das Board wurde natürlich mit Eagle erstellt. Die fehlenden Libaries waren schnell selber geschrieben, Drehencoder und die Taster sind standardmäßig nicht dabei. Eagle spaltet sowieso die Nation: Manche finden ihn super und das perfekte Mittel zum Leiterplattenentwurf, andere verzweifeln an seinen Bug und dämlichen Fehlern. Und auch ich bin so einige Male an der Ausrichtung auf dem Grid verzweifelt.

Ein ganz heikler Punkt: Das USB-Interface der Platine beim Entwurf

Das Layouten habe ich selber übernommen, der Autorouter kapituliert nach wenigen Versuchen vor dem wüsten Gewirr an Kabeln.
Sämtliche 7-Segmentanzeigen und die Lichter der Buttons teilen sich einen Bus. Im Multiplexverfahren werden die einzelnen Segmente dann nur durchgeschaltet. Tut man dies schneller als das menschliche Auge sehen kann (hier erinnert sich sicher jeder an die 25fps) merkt der Mensch davon fast nichts.

Das fertige Layout wird dann mit einem Laserdrucker auf eine verdammt teure Folie gedruckt. Diese Folie ist die Maske, die wir zur Belichtung brauchen. Alle schwarzen Flecken der Folie werden später kupferne Leiterbahnen, alles was weiß bzw. durchsichtig ist, wird weg geätzt.

Das fertige Layout & Folie

Nach dem sehr ekeligen Vorgang des Belichtens, Ätzen und Zuschneiden sieht das ganze Ding dann so aus. Hier sieht man auch, dass ich mir den Spaß des Brandings mit eigenem Namen und URL nicht nehmen lassen wollte. =)

Nun kommt eine sehr zeitraubende Tätigkeit: Die geschätzten 1000 Löcher müssen nämlich gebohrt werden. Das konnte man auch mit einer Fräse automatisiert machen… könnte. Irgendwie habe ich mich allerdings dazu entschlossen alle Löcher selber zu bohren. Für so ein Board kann das schon mal eine halbe Stunde volle Konzentration bedeuten:

Platine fertig zum bohren

Halbzeit

Das Bestücken mit den Kleinteilen geht relativ schnell von der Hand. Ein bisschen wie Lego mit Lötkolben und Zange. Der erste Test der Platine mit minimaler Bestückung:

Zuerst wird das Board ohne Prozessor an einen (Test-)Rechner angeschlossen. Nach den USB-Spezifikationen muss das komplette Interface ohne Prozessor bestimmte Regeln einhalten: Zum Beispiel dürfen die Pegel trotz 5V Spannungsversorgung 3V nicht überschreiten Ausserdem muss eine Leitung ständig auf High gezogen sein.
Erfüllt die Platine diese Regeln nicht, passiert gar nichts. Wenn ich aber alles richtig gemacht habe, muss bei Windows die Fehlermeldung „USB-Gerät wurde nicht erkannt“ aufploppen.
Kommt diese Meldung nicht, ist das Layout und somit die ganze mühsam geroutet, geätzte und verdrahtete Platine ein Fall für die Tonne. Bei dieser Platine ging aber alles gut, und die Meldung kam prompt:

Der zweite Test kommt dann mit einem 100% funktionierenden Prozessor. Und das ist eigentlich der schönste Moment beim Entwickeln: Ein brandneues Board meldet auf Anhieb fehlerfrei am PC an. Jetzt ist gewährleistet, dass das Interface später funktioniert und die Platine kann weiter bestückt werden und sieht dann so aus.

Eine FCUl – Platine

Hierbei handelt es sich um den linken Teil des FCUs. Man sieht der schön die beiden Displays und Rotarys für die Geschwindigekeit (links) und das Heading (rechts). Der einsame Buttons nebem dem Prozessor ist LOC, im Dreieck rechts daneben sind AP1, AP2 und ATHR untergebracht.