How to make a Y.A.R.D.

Was euch auf den folgende Seiten erwartet ist eine grundlegende Beschreibung wie eine Y.A.R.D. Hardware aufgebaut werden sollte und am Ende eine kleine Einführung wie Ihr die Firmware des µC selbst aktualisieren könnt. Umd zum Schluss noch ein paar Hinweise zum Einstellen des Uhrentaktes.

Voraussetzung

Der Aufbau

  1. kontrolliert ob Ihr alle Bauteile habt und die Werte stimmen
  2. einlöten der Drahbrücken (sofern vorhanden)
    für den IR-Transmitter muss entweder eine Drahtbrücke nach +12V oder nach +5V verlegt werden, diese verbindet den Vorwiderstand R5 mit +12V oder +5V im Bestückungsplan ist diese Verbindung Grau oder Pink? eingezeichnet.
    Achtung:
    Wenn Ihr den IR-Transmitter mit +12V betreibt - müssen zwingend 4 IR-Dioden in Reihe geschaltet werden, andernfalls habt ihr nen Raucherzeuger zusammengelötet. Der Betrieb mit +12V erfordert auch den Austausch des Transistor mit Typ BC879. Auch kann es erforderlich sein einen zusätzlichen Pufferkondensator in die Ansteuerung einzulöten damit die Spannung durch die schlagartige Belastung mit reichlich 1A nicht zusammenbricht.
    Bestückung des IR-Transmitters siehe hier
  3. einlöten der Widerstände
  4. einlöten der Dioden
  5. Jetzt sollte eure Platine etwa so ausschauen


  6. einlöten der Transistoren
    - wenn man die Platine für den Highpower IR-Sender mit dem BC879 (ECB) bestücken will, muss darauf geachtet werden, dass dieser ein anderes PIN-Out hat als der BC338 (CBE)! dafür ist die zusätzliche Bohrung Rechts bzw. Links vom BC338 vorgesehen.
  7. einlöten der IC-Fassungen (sofern ihr welche verwendet)
  8. Jetzt sollte eure Platine etwa so ausschauen


  9. einlöten der Stiftleisten für Jumper etc.
    Tipp: Damit euch die Pins nicht wegschmelzen (die Plaste wird durchs löten sehr schnell weich und die Pins zeigen in alle möglichen Richtungen - da bekommt ja keinen Jumper o.ä mehr angeschlossen ich verwende daher zum Einlöten als Hilfe den Stecker eines alten IDE Kabels

    - welcher die Pin's fixiert und auch ein wenig Wärme aufnimmt - so bekommt ihr sauber eingelötete senkrechte Stiftleisten ;-) und natürlich verbrennt man sich beim Einlöten auch nicht die Finger (da die Stifte selbst wenn man schnell löte sehr heiß werden können

  10. die Kondensatoren einlöten - Achtung auf Polung der Elektrolytkondensatoren (ELKOS) achten
  11. den Trimmkondestor einlöten - vorher ihn so einstellen das die Platten genau übereinander liegen, mir ists passiert das sich einer verzogen hatte und ich die Platten nicht mehr inneinander drehen konnte
  12. das Quarz einlöten, den Draht zur Fixierung gewinne ich für gewöhnlich aus einem Rest eines Widerstandsanschlusses, das Quarz gibt es auch in einer kleineren Ausführung - dann entfällt der Befestigungsdraht
  13. einlöten der 2. Spannungsversorgungsstecker als 5 1/4 oder 3 1/2 Version, am besten dazu einen Stecker in die Buchse stecken, wegen der Hitze zum einlöten empfiehlt sich ein etwas größerer Lötkolben (25W - 40W) speziell beim 5 1/4 Zoll Stecker - da dieser sehr grosse Kontakte hat - und somit viel wärme wegschluckt. Wo man mit einem 16W Lötkolben zulange dran herumfummelt und die Plaste wegschmorrt.
  14. Jetzt sollte eure Platine etwa so ausschauen


  15. einöten der 10-poligen Pfostensteckverbinder für die Serielle Schnittstelle bzw. I2C Bus - dabei am besten auch hier wieder einen passenden Stecker in die Buchse stecken - damit sich die PIN's nicht verschieben oder beim Löten gar herausfallen. Das Löten dieser Buchsen ist meiner Ansicht nach das schwierigste - da die Lötaugen sehr klein sind und wenn man da zu lange braucht - platzen diese von der Platine ab und diese ist dann im A...
  16. einlöten der männlichen SUB-D Buchse (nur bei grosser Version)
  17. einlöten der Klinkenbuchsen (nur bei grosser Version) - dabei auch hier wieder einen Klinkenstecker in die Buchse stecken, damit sich nix verzieht
  18. einlöten des Optokopplers (CNY17-1), ich verlöte dabei meistens nur die 4 notwendigen PIN's - damit hat mans leichter falls man ihn doch mal zerröstet hat und ihn austauschen muss - ist mir aber bisher noch nicht passiert, trotz falsch herum angestecken Verbindungskabels zum Mainboard
  19. solltet Ihr bis hier die Platine nicht zerlötet haben Glückwunsch - das vermeintlich schwierigste hab ihr hinter euch
  20. Jetzt sollte eure Platine etwa so ausschauen


  21. einsetzen der IC's - Achtung Pin 1 lieber dreimal kontrollieren (bei beiden Layouts zeigt die Kerbe in die gleiche Richtung), sollte evtl. nicht alle Pins sofort ihren weg in die Fassung finden - einfach die Beinchen ein wenig weiter zusammendrücken - dazu verwende ich meist ne Diskette und drücke die Pins solange vorsichtig zusammen bis sie parallel sind.
  22. vor der Inbetriebnahme steckt ihr noch die Jumper auf JP9 (2x) und auf JP10 - damit ist die Hardware erstmal für den Betrieb mit 2x Spannungsanschluss eingerichtet. Wenn ihr nur eine Spannungsquelle zum probieren habt - solltet ihr den Jumper JP6 ebenfalls schließen.
  23. Fertig sieht es so aus


Der Aufbau für die interne (Standard) Version erfolgt im wesentlichen dem gleichen Schema es fallen nur einige Schritte weg wie z.B. einlöten der SUB-D Buchsen und der Klinkenbuchsen.

Die Firmware aktualisieren

Das ist schon ein wenig heikler - da sich der "billige" PIC nicht mit einem Bootloader zum selbstprogrammieren ausrüsten lässt muß man zum Programmieren auf eine externe Hardware zurückgreifen. Ich stelle Euch hier mal drei Varianten vor welche dafür geeignet sind, von einfach aus nur einer Hand voll Bauteilen an einem Druckerportstecker bis hin zum ausgewachsen Programmiergerät.

Vorbereitung

Bevor Ihr die Firmware einspielen könnt muss die Hardware ein wenig darauf vorbereitet werden, damit es funktioniert und nichts kaputt geht: Zum Einspielen der Firmware braucht ihr eine der hier gelisteten "Schaltungen" und die dazu passende Software:

Hier habe ich mal ein paar Aufbauten solcher Schaltungen zusammengestellt.

Die ersten beiden Brenner werden am Parallelport betrieben - bitte auf die von Sprut gegebenen Hinweise achten - falls euer Parallelport nicht die notwendigen +5V Pegel liefert, beim Einsatz des Brenner 0!!

Bei den zwei letzt genannten Brennern muß für den Brennvorgang der Takt des PIC unterdrückt werden. So wer keine meiner Schaltungsempfehlungen für das Brennen mag - für den hier noch die Pinzuordnung der ICSP-Brennanschlüsse:

Pin µC-Anschluss Bedeutung
JP8.1 RA5 / Pin 4 Reset / Programmierspannung +12V
JP8.2 VDD / Pin 14 +5V als Versorgungsspannung des PIC
JP8.3 VSS / Pin 5 Masse (Bezugspotential)
JP9.1 RB7 / Pin 13 Datenleitung
JP9.2 RB6 / Pin 12 Taktleitung

Nachbereitung

Justieren der Uhr

Direkt nach dem Aufbau solltet ihr den Trimkondensator auf Mittelstellung bringen, d.h. die Platten das Kodensators sollten sich um 50% überlappen. Damit hat man (so war es zumindest bei mir) eine Ganggenauigkeit von 1-2s je Tag. Wenn man die Justage über eine Tage immer wieder verfeinert kann man es auf 1-3s je Woche abgleichen - besser würde es nur mit einem echten Uhrenbaustein gehen, das würde allerdings den Platz auf meinem Leiterplattenlayout nicht hergeben und natürlich waäre es auch wieder teurer;) Daher arbeitet in der Firmware eine Softwareuhr, welche einen Timer nutzt, um die Taktfrequenz des PIC auf den notwendigen Sekundentakt herunterzubrechen, was an sich durch die Eigenheiten des PIC schon einer Quadratur des Kreises nahe kommt.

Ein weiterer Grund für die Gangunegauigkeiten kann auch die Temperatur in eurem Case sein - darauf reagieren die Quarze ebenfalls mit Abweichungen der Frequenz.

Wenn Ihr die Y.A.R.D. Clientsoftware installiert und eingerichtet hab, geht auf die Seite [Uhr] und deaktiviert die Option Uhr beim Programmende neue stellen, wenn die Uhr später abgeglichen ist - sollte man die Option wieder aktivieren. Danach stellt Ihr durch einen Druck auf die Taste [einstellen] im Bereich [Uhrzeit] die Uhr von Y.A.R.D. ein.
Danach wartet ihr z.B. mal 1-2 Stunden (am Anfang reicht, das um die erste grobe Abweichung auszuregeln) später werdet ihr dort für eine echte Abweichung länger warten müssen. Dann drückt ihr auf die Taste [auslesen] (Uhrzeit) - danach wird die Uhrzeit ausgegeben und darunter die Abweichung zur PC Uhr in ms ausgegeben (ich gehe mal davon aus das die PC Uhr halbwegs genau geht zumindest von sekundentakt her). Wenn die Abweichung positiv ist - geht eure Uhr vor, ist sie negativ geht eure Uhr nach.

vorgehene Uhr abbremsen: erfolgt durch Justage des Trimkondensator mit einem kleinen Schraubendreher es reicht dabei eine ganz geringe Einstellungsänderungen (<1/10°!!) - So dass sich die Überlappungsfläche der Scheiben vergrößert - dadurch vergrößert sich auch die Kapazität - wodurch das Quarz ein wenig abgebremst wird.

nachgehende Uhr beschleunigen: erfolgt durch Justage des Trimkondensator mit einem kleinen Schraubendreher es reicht dabei eine ganz geringe Einstellungsänderungen (<1/10°!!) - So dass sich die Überlappungsfläche der Scheiben verkleinert - dadurch verringert sich auch die Kapazität - wodurch das Quarz weniger abgebremst wird.

Nachdem ihr den Kondenstator verstellt habt, solltet ihr die Uhrzeit via Clientsoftware neu einstellen, danach wartet ihr wieder ... wenn sich nach 1-2 Stunden keine Nennenswerte drift mehr gibt, wartet ihr halt mal einen halben oder ganzen Tag - und schaut wieder. Bedenkt wenn die Ungeauigkiet innerhalb von 24h nur 1 Sekunde ist ist die Justage am Kondensator - mit sehr viel Feingefühl verbunden da der zu verstellende Winkel nur noch wenige 1/100° betragen dürfte. da kann es schon reichen den Trimkondensator nur mit dem Schraubendreher zu berühren, um ihn zu verstellen.

Wenn dann nach einigen Stunden/Tagen die Uhr für euren Geschmack genau genug geht (ich bevorzuge es wenn die Uhr etwas vorgeht, dann kann wenigsten nichts schiefgehen - d.h. Sendungsanfang verpassen:-)) aktiviert Ihr in der Clientsoftware die Option [Uhr beim Programmende neu stellen] wieder - dann wird die Uhr von Y.A.R.D. bei jedem Shutdown eures HTPC neu gestellt. Wenn Ihr jetzt noch dafür sorgt das euer PC sich via NTP (network time protocol) regelmäßig die aktuelle Uhrzeit besorgt und der HTPC regelmäßig genutzt wird eine doch ausreichend genaue Uhr, die zum aufwachen des PC's rechtzeitig vor der Aufnahme ausreicht.





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