Helvetino Board

Helvetino 1.01

Beschreibung

Das Helvetino Board ist ein Arduino kompatibles Board mit viel Platz fürs Prototyping mit Flowerpads. Die Flowerpads können genauso wie normaler Prototyping Bereich mit Komponenten zur Durchsteckmontage verwendet werden (THT) aber auch mit SMD Komponenten mit 2.54mm Abstand. Für die Programmierung wird ein beliebiger FTDI kompatibler USB-TTL Adapter verwendet, z.B. das USB 2 Serial, das FTDI Basic Breakout, FTDI Kabel oder der Micro USB FTDI Buddy um nur einige zu nennen. Das Helvetino Board ist ein Community Projekt einiger Forum Benutzer, speziell erwähnt seien hier:

dinoi

Arduino Praxis

Mathias Wilhelm

microtherion

Das Helvetino Board wird als Kit geliefert (Shop Boxtec) und muss selber zusammengebaut werden, die Bestückung und der Zusammenbau ist einfach und auch von Anfängern zu bewältigen. Das Kit enthält ein SMD Bauteil, den NCP1117, dieser ist aber sehr handlich und problemlos einzulöten.

Eine Besonderheit des Helvetino 1.01 ist, dass der ICSP Stecker zwar am richtigen Ort vorgesehen ist jedoch nicht beschaltet ist. D.h. wenn Du den ICSP brauchst, entweder für ein Shield, welches ihn voraussetzt oder weil Du über einen Programmierer den ATmega328 flashen möchtest musst Du die Anschlüsse des Steckers auf die entsprechenden Pins selber erstellen.

Zusammenbau Helvetino Kit

Stelle zuerst sicher, dass Du alle Teile der nachfolgenden Stückliste mit Deinem Helvetino Kit erhalten hast (beim Helvetino w/o Headers sind natürlich die Header nicht enthalten):

Inhalt Kit (Stückliste /BOM)

Helvetino Kit im Boxtec Shop

Bezeichnung	Bauteil	Artikel # Boxtec Shop
PCB1	Leiterplatte (PCB) Helvetino v1.0	-
K1	Stiftleiste 6-Pin 90°	48154
J1	DC Buchse 5.5x2.1mm	48108
IC1	IC-Sockel DIP-28	48133
IC1	ATmega328P (mit UNO Bootloader)	48300
IC2	5V LDO Spannungsregler	48357
D1	Diode 1N4007	64002
LED1	LED 3mm grün	67013
LED2	LED 3mm rot	67012
Q1	16MHz Quarz	48126
R1	Widerstand 10k Ohm	48276
R2,R3	Widerstand 1k Ohm	48272
C1,C2	Keramik Kondensator 22pF	48244
C3,C4	Keramik Kondensator 0.1uF	48253
C5	Elko 47uF/25V	48271
F1	Polyfuse 0.5A/30V	48220
S1	Mini Taster	48603
Header 6Pin	2x Header 1x6-Pin	61003
Header 8Pin	2x Header 1x8-Pin	61004
Optional
ICSP Header	Header 2x3-Pin (muss verdrahtet werden)	61006

Benötigte Werkzeuge

Für den Zusammenbau des Helvetino werden nur wenige Werkzeuge benötigt:

Werkzeuge für Helvetino Zusammenbau	Lötkolben ab 25W
Seitenschneider
5-10g Lötzinn

Optional

alte Zahnbürste (optional zum Reinigen des PCBs von Flussmittelrückständen)

Multimeter (zum Identifizieren der Widerstände)

Bestücken und Löten

Es gibt keine feste Regel welche Bauteile zuerst und welche zuletzt eingelötet werden sollten. Es empfiehlt sich ganz einfach der alten Regel zu folgen noch die Bauteile der Bauhöhe nach eingelötet werden. Also die mit der niedrigsten Bauhöhe zuerst. Wir empfehlen aber den SMD Spannungsregler NCP1117 zuallererst einzulöten. Wenn dies Dein erstes SMD Bauteil ist: Keine Panik - nachfolgend einige Tips dazu:

Fixiere das PCB wenn möglich mit einer dritten Hand oder auch mit etwas Klebestreifen auf dem Tisch so dass es nicht verrutscht.

Wenn Du Angst hast, den Baustein beim Anlöten des ersten Beins zu verschieben kannst Du diesen mit einem dünnen Streifen Klebeband (~2mm breit) auf dem PCB leicht fixieren.

Wenn der erste Anschluss angelötet ist und sich der Baustein verschoben hat ist das noch kein Beinbruch. Erwärme einfach die Lötstelle erneut und verschiebe den Baustein ruhig in die richtige Position. (Wir haben herausgefunden, dass der Baustein weniger zum Verrutschen tendiert, wenn zuerst eines der beiden dünnen Anschlussbeine angelötet wird.)

Helvetino mit aufgelötetem Spannungsregler

Nun kannst der Höhe nach und mit Hilfe er Stückliste oben und der Bauteilbezeichnungen auf dem PCB die anderen Bauteile einlöten. Der ATmega328 Chip sollte erst ganz am Ende eingesetzt werden.

Helvetino Board im Aufbau

Polarität beachten

Bei der Diode D1, dem Elektrolyt Kondensator C5 und den beiden Leuchtdioden LED1, LED2 muss auf die Polarität der Bauteile geachtet werden.

Bei der Diode D1 ist auf den grauen Ring zu achten, dieser ist auch auf dem PCB markiert.

Die LEDs sind an der Seite mit Kathode (-) leicht abgeflacht, ebenfalls ist das Anschlussbein an der Kathode etwas kürzer als das der Anode. Auf dem PCB ist die Abflachung der Kathode markiert.

Der Kondensator C1 verfügt auf der Minus-Seite über einen hellen Strich mit dem Minuszeichen, auf dem PCB ist das Minus ebenfalls mit einer abgeflachten Rundung markiert.

Helvetino Board im Aufbau

Das fertige Board ohne ATmega328 Chip sollte dann in etwa so aussehen (nur schöner gelötet hoffentlich ):

Helvetino fast fertig

Inbetriebnahme

Bevor Du den ATmega328 einsetzt sollte das Board getestet werden. Dazu kann entweder eine Spannung von 6-18V in die DC Buchse speisen oder geregelte 5V über den FTDI Anschluss.

Nun sollte die grüne LED leuchten, nur wenn dies klappt kannst Du im nächsten Schritt den ATmega328 einsetzen. Wenn es nicht klappt ist etwas schiefgegangen, höchstwahrscheinlich wurde eine Kontakt nicht richtig oder gar nicht verlötet. Überprüfe alle Deine Verbindungen und stelle sicher, dass die grüne LED brennt bevor Du weiterfährst.

Wenn der erste Test erfolgreich war, kann nun der ATmega328 eingesetzt werden, achte dabei auf die Kerbe im Chip welche gegen den Reset-Taster zeigen sollte, das ganze sollte dann in etwa wie in den Abbildungen aussehen.

Das Board ist nun bereit und kann mit einem USB TTL-Adapter wie dem USB 2 Serial oder einem FTDI-Kabel / -Breakout programmiert werden.

Dokumentation

Anschlussbelegung / Pinout Helvetino

Mathias Wilhelm hat für den Helvetino (und jedes andere Arduino Board) freundlicherweise dieses fantastische Anschluss-Diagramm zur Verfügung gestellt:

Anschlussdiagramm Helvetino

Und hier noch als PDF resp. PPTX zum Herunterladen und Ausdrucken:

FIXME internalmedia: products:helvetino_v1.1a.pdf

FIXME internalmedia: products:helvetino_v1.1a.pptx

Ein grosses Danke an Mathias für das zur Verfügung stellen des Anschlussdiagramms!

Die Quellen für das PCB finden sich auf der Github Projekt Seite des Helvetino.