MuonPi Lite Board

Hier geht es um die Hardware der Detektoren
Post Reply
hgz
Posts: 27
Joined: Wed Sep 30, 2020 3:19 pm

MuonPi Lite Board

Post by hgz »

Aufgrund der langen Lieferzeiten einiger auf dem HAT-Board eingesetzter Komponenten haben wir ein auf die wesentlichen Funktionen um einen Myonendetektor zu betreiben reduziertes Board, das Lite-Board, entworfen.

Der größere Funktionsumfang des HAT-Boards kann von vielen Benutzern nicht genutzt werden, daher entschieden wir uns für ein einfacheres Design, das folgende Vorteile hat:
  • das Lite Board ist kein Raspberry Pi HAT, daher kann es größer sein und dies macht den Aufbau einfacher.
  • Bauteile nur auf einer Seite der Platine
  • einfacher händisch zu bestücken da mehr Platz zwischen den Bauteilen ist
  • modularer Aufbau. Die Bauteile von Funktionsgruppen (Spannungsversorgung, Diskriminator, GPS, ...) sind auf der Platine auch in Gruppen platziert.
  • alternativ können Breakoutboards für die beiden schwer zu bestückenden ADC und DAC-ICs (ADS1115 und MCP4728) verwendet werden
Unterschiede zum HAT:
  • das Lite Board wird nicht auf den Raspberry Pi aufgesteckt sondern mit einem 40-poligen Kabel verbunden.
  • nur ein Kanal d.h. es kann nur ein Detektor betrieben werden. (Wir versenden auch nur einen Detektor pro Board)
  • die Polarität des Detektorsignals kann zwar nicht per Software umgeschaltet werden, aber durch einen Lötjumper ist diese wählbar. Im Regelfall ist dies auch vollkommen ausreichend weil unsere Detektoren nur positive Impulse liefern.
  • Die Auswahl des Signals, welches für das Timing benutzt wird, kann nicht per Software gesteuert werden. Da allerdings mit einem Kanal ohnehin keine Koinzidenzsignale darstellbar sind, ist dies auch nicht notwendig. Immerhin wurde aber eine per Jumper wählbare Auswahl aus drei möglichen Signalquellen vorgesehen (Diskriminatorsignal 100ns, Diskriminatorsignal 1us oder Timepulse).
Das Kicad-Design ist hier verfügbar.

Momentan warten wir auf eine Vorserie von bei JLCPCB produzierter und teilbestückter Boards. Sobald deren Funktionalität überprüft wurde, planen wir, zum Lite-Board als Standard-Hardware für MuonPi-Detektoren für neue User überzugehen, da die Produktion wesentlich einfacher und ohne die mit dem HAT-Board verbundenen Lieferschwierigkeiten verbunden sein dürfte.
Mehr Infos dazu werden demnächst hier und auf der Website bekannt gegeben.

Grüße
hgz
hgz
Posts: 27
Joined: Wed Sep 30, 2020 3:19 pm

Re: MuonPi Lite Board

Post by hgz »

Die teilbestückten Lite-Boards sind vor Weihnachten von JLCPCB eingetroffen. Eines davon habe ich auuch gleich bestückt. Da fast nur noch SO8 und SO16 ICs aufzulöten waren, ging das auch sehr schnell und entspannt (s. Foto). Leider habe ich an der Stelle von U2 einen TLV3502 bestückt, da dieser ja von den HAT-Boards in größerer Menge vorhanden ist. U2 ist auf dem Lite-Board allerdings ein TLV3501, der zu seinem Bruder nicht pinkompatibel ist. Beim Einschalten wurde dieser deshalb auch heiß, daher habe ich ihn wieder ausgelötet. Ich habe nun TLV3501 bestellt und werde das Lite-Board nach dem Eintreffen der Lieferung fertigstellen und testen. Stay tuned.

Grüße und ein gesundes 2022!
hgz
Attachments
resized_IMG_20211230_193537.jpg
resized_IMG_20211230_193537.jpg (504.17 KiB) Viewed 28616 times
Post Reply