STS Multiplex + neue Steuerung

Ziel ist es, die wirre Steuerung der Trockenätzmaschine zu ersetzen oder wenigstens zu vereinfachen. Außerdem sollen mehr als ursprünglich 4 Gasventile steuerbar sein.

Gasbox

Ursprünglich wurden keine brennbaren Gase verwendet, und der Einbau von Elektromagnetartikeln (Relais, Druckluftventile) sowie Sicherungen in die Gasbox (= explosionsgeschützter Blechkasten mit Massenflussreglern, druckluftbetätigten Gasventilen und Abzug mit Gasmelder gegen eventuelle Leckage) war halbwegs okay. Das muss nun alles raus: Alle elektrischen Energiespeicher (Spulen und Kondensatoren ab einer bestimmten Größe) sowie alles was erheblich Wärme produzieren könnte (eben Sicherungen) haben in einem ex-geschützten Bereich nichts zu suchen. Stromzuführungen müssen extern mit Strom- oder Leistungsbegrenzern versehen sein, etwa Sicherungen oder Widerständen.

Steuerung

Die neue Steuerung besteht aus 2 Platinen:

• Die eigentliche Steuerungsplatine mit kompatiblen Anschlüssen kommt in einen neuen Raum an der Maschine
• Eine Verteilerplatine nur mit Steckverbindern kommt in die Gasbox

Ferner werden sämtliche Magnetartikel ausgelagert und die Druckluftschläuche zu Gasbox verlängert.

Der Schaltplan ist ziemlich groß und deshalb extra.

Verteilerplatine

Die Pinzuordnung zum 25-poligen SubD-Steckverbinder ist keinesfalls als geglückt anzusehen: Hier wurde nur das Original kopiert. Auch die Verwendung von MFCs ohne digitalen Busanschluss ist nicht zeitgemäß und für das Projekt eher hinderlich. Die Platine erlaubt 6 MFCs anzuschließen. Falls jemandem einfällt, noch eine weitere Gasleitung zu ziehen.

Firmware

Angedacht ist, die Steuerung mit der Verkettung gewöhnlicher, unidirektionaler RS232-Schnittstellen mit Diodensteckern beizubehalten.

Die Firmware soll:

• Die Daten an der seriellen Schnittstelle (zunächst) verzögerungsarm durchleiten
• Die Daten per USB beschnüffeln
• Steuerungsdaten per USB einfügen
• Die D/A-Wandler ansteuern und damit die Sollwerte der Massenflussregler einstellen
• Die A/D-Wandler abfragen und damit die Istwerte der Massenflussregler erfassen
• Digitalausgänge steuern, alles per USB und serielle Schnittstelle
• Mit dem PC per USB, HID-Geräteklasse, treiberfrei und einstellungsfrei (plug and play) kommunizieren

Auf LUFA wurde verzichtet. Da die PWM-Ausgabe nicht vollständig in Hardware lösbar ist, arbeiten zwei D/A-Wandler per Software mit schnellen Interruptbedienroutinen direkt in der Interruptvektortabelle. Siehe startup.S.

Splitter

USB-EP0-Requests kommen in folgender Reihenfolge:

• 6 = GetDescriptor(1 = Device) wLength=8
• 5 = SetAddress
• 6 = GetDescriptor(1 = Device) wLength=64?
• 6 = GetDescriptor(2 = Config)
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 6 = GetDescriptor(6 = DeviceQualifier (für High-Speed) → Stall)
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 6 = GetDescriptor(1 = Device)
• 6 = GetDescriptor(2 = Config)
• 6 = GetDescriptor(2 = Config)
• 9 = SetConfig(1)
• 10 = GetInterface ← 0
• 6 = GetDescriptor(0x22 = HidReportDesc)

Beim Start von HidParse wird generiert

• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 1 = HidGetReport
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 1 = HidGetReport
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 1 = HidGetReport
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 1 = HidGetReport
• 6 = GetDescriptor(3 = String)
• 6 = GetDescriptor(3 = String)

Das Device enthält ja jede Menge String-Deskriptoren …

Eagle-Dateien sowie CAD-Dateien für SolidEdge siehe ZIP-Datei.