Hallo liebe µC Freunde, habe mir seit neuestem eine Signalsteurung (Modellbahn) mit einem Mikrocontroller gebaut, die abhängig von der Weichenstellung die Signale stellt. Nun stürzt aber mein Prozessor Atmega 8 immer wieder ab und startet neu, sobald ich eine Weiche umschalte. Zum Teil werden auch die FlipFlops vor dem µC durch die Impulse verstellt. Hab am Reset Pin direkt VCC, einen 100nF und einen 4,7nF Kondensator gegen Masse geschaltet, ausserdem ist vor jedem S und R Eingang des FlipFlops ein Kondensator 4,7nF ebenfalls gegen Masse geschaltet (Diese Kondensatoren sind noch nicht im Schaltplan). Der Prozessor stürzt immer noch ab, hat mir jemand einen Tipp wie ich meinen Atmega gegen die Auswirkungen der Spulen noch absichern kann? Hatte dieses Problem schon einmal bei einer Platine für den Asuro, wo der Prozessor auch in unregelmäßigen abständen abgestürzt bzw. neu gestartet ist. Vielen Dank für Eure Antworten Grüße Mr.Pfiff
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Auf dem Schaltplan ist ja kaum was zu erkennen. Ein paar Stichworte: - Freilaufdioden/Snubber über Spulen vorhanden? - Abblock-Kondesatoren bei allen ICs? - Trennung der Speisung Last/Logik
Wenn du ein Oszi hast, guck dir doch mal an, was im Schaltmoment auf der Versorgungsspannung vor und hinterm Regler passiert.
Steuerst du die Weichen direkt mit den FlipFlops an? Oder ist da noch ne Treiberstufe hinter, die nicht im Schaltplan ist? Ich vermute mal, dass da die Treiberstufe fehlt. Und so ne Modelleisenbahnweiche bedient sich glaub ich schon einiger hundert mA, die die FlipFlops nich treiben können. Dann hast du den Reset direkt an VCC angeschlossen. Sobald auf der Betriebsspannung irgend welche Schwankungen sind werden die sofort an den µC getragen. Kann sein, dass da dein Reset herkommt.
Die Versorgung des Controllers ist bei Ansteuerung von Spulen immer kritisch. Die Ströme/Spannungen zu und von den Spulen dürfen nie über die Versorgungsleitungen des Controllers fließen. Sorge also dafür, dass der Controller eigene Versorgungsleitungen bekommt, die an einem ausreichend dimensionierten Pufferelko enden, an dem dann auch die Versorgung für die Spulen abgegriffen wird. Wenn die Spulen mit höherer Spannung, als der Controller versorgt werden und eine gemeinsame Masse erforderlich ist, darf die Masse ebenfalls nur an dem o.g. einen Punkt verbunden werden.
Hi Die Spulen vo Weichen und Signalen ziehen schon etwas mehr Strom. Dadurch wird vermutlich die Versorgungsspannung zusammenbrechen. Die FF, schätze, es sich CMOS, können auch diesen Strom nicht treiben. Außerdem sind die Widerstände an den Ausgängen nutzlos. Wenn du mit externen FF arbeiten musst, dann setz zusätzlich einen Transistor als Treiber für jede Spule ein. Außerdem brauchst du Freilaufdioden an Spulen, da diese sonst eine nicht unerhebliche Spannung beim Abschalten produzieren, die deine Elektronikbausteine öffnet und den für die Funktion so wichtigen Rauch entweichen läßt.... Gruß oldmax
Ohne sauber lesbaren Schaltplan mit allen Komponenten inklusive Spulenansteuerung und Angaben zur Verdrahtung der Versorgungsspannung ist leider nur schlecht weiter zu kommen.
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Hallo zusammen, schon mal vielen Dank für die vielen Tips und Anregungen und Sorry für den schlecht lesbaren Schaltplan. Hab gestern Abend einfach die Export Funktion nicht mehr gefunden ;-) Nun hab ich die externe Beschaltung mit angehängt, da es ja zu Missverständissen kam. Ich wollte die Weichen nicht mit den Flip Flops ansteuern, die sind nur zum speichern des Zustandes wo die Fahrspur ist, und die Klemmen SL-5,6,7 sind nur für LED's. SL-1 und SL-2 siehe externe Beschaltung bei SL-2 Pin 1,2 und 3 kommt 5V oder auch nicht von einem Doppelschalter für den Fahrstrom (also Fahrstrom ja/nein) SL-5,6,7 ist für die LED Weichenanzeige SL-4 hängt am Modellbahntransformator 24V/AC SL-8 ist wird unter die Anlage geführt 5V für LED's in Autos, Lampen usw. SV2,4 Signale Was ich nicht verstehe ist, warum haben die Weichen Auswirkungen auf die Schaltung, obwohl sie in einem anderen Stromkreis liegen, lediglich die Schaltung ist am gleichen Transformator mit der Versorgungsspannung angeschlossen wie die Weichen. Zum Thema Snubber und Freilaufdioden: Also Freilaufdioden fallen schon mal ganz weg, aber macht man bei Spulen die mit Wechselstrom betrieben werden Snubber hin, also ein RC-Glied? Danke schonmal Grüße Mr.Pfiff
Ich würde mal die 24VAC abhängen und die Um-Schalter zu den Weichenspulen betätigen. Es könnte durchaus sein, dass der uC alleine dadurch schon abstürzt. Nämlich aufgrund der schlechten Eingangsfilterung. Die Speisung wird bei jedem Betägigen der Schalter durch den Filter-Kondesator kurz- geschlossen. Zwar nur kurz aber dennoch sehr unschön für die Speisung. Besser die Eingangsfilter (wenn du sie überhaupt brauchst?) nach diesem Prinzip beschalten: http://www.ne555.at/schaltungstechnik/289.html Oder die Eingangs-Cs mal gleich ganz weglassen und SW-Entprellung einsetzen. http://www.mikrocontroller.net/articles/Entprellung Dann sollten an alle ICs Abbblockondensatoren von (~100nF) nahe an die Speisung. Und was hängt sonst noch so alles daran, da die Speisung ja verstärkt ist? Und wie weit, werden die 5V auf der Anlage herumgeführt? Eventuell besser separate 5V nur für die Logik bereitstellen, die nur auf dem Board verteilt werden. Und die exterene Speisung am Abgabepunkt filtern.
Schau mal hier, vielleicht helfen dir die empfohlenen Varistoren: http://www.stayathome.ch/weichenantriebe.htm >Was ich nicht verstehe ist, warum haben die Weichen Auswirkungen auf die >Schaltung, obwohl sie in einem anderen Stromkreis liegen, lediglich die >Schaltung ist am gleichen Transformator mit der Versorgungsspannung >angeschlossen wie die Weichen. Sie sind nicht vollständig getrennt! Streukapazitäten und magnetische Streufelder koppeln über und induzieren Störungen. Du solltest Hin- und Rückleiter eines jeden Stromkreises so führen, daß beide direkt nebeneinander liegen und die von ihnen aufgespannte Fläche minimal ist. Verdrillen von Hin- und Rückleiter hilft zusätzlich. Hast du das bedacht bei den beiden Leitungen, die aus SL1 kommen und der Vcc-Leitung bei der Weiche? Geht wirklich eine verdrillte, dreipolige Leitung zu jeder Weiche? Desweiteren solltest du geeignete Tiefpaß-Filter an diesen Leitungen haben, die steile Störimpulse bei der Steuer-Elektronik zur Masse ableiten. Wo gehen denn diese Leitungen hin? Zu den 4013-FFs?
Die Kondensatoren an den Eingängen der Flipflops sind egtl. nicht zum entprellen der Schalter. Wenn ich die Cs weglasse, dann schalten die Flipflops beim umschalten einer beliebigen Weiche um, obwohl der Schalter des jeweiligen Flipflops nicht betätigt wurde. Ich denke eine Entprellung ist bei meiner Anwendung auch nicht erforderlich!? Weil ich keine Impulse zähle, bzw. keine zeitkritischen Anwendungen habe. Oder muss man Schalter grundsätzlich Entprellen auch wenn es die Anwendung gar nicht erfordert? Abblockkondensatoren muss ich noch einbauen... Zu deinem Tip die Versorgung 24V abzuhängen: Also wenn ich die Weichen nicht angeschlossen habe, dann funktioniert die Schaltung und es gibt vom einen auf das andere Flipflop auch keine Änderung und keine Prozessorabstürze. Was verstehst du unter Abgabepunkt der Stromversorgung? Schon die Klemme SL-8, oder? Ein Oszi habe ich leider nicht zur Hand. Grüße Mr.Pfiff
Ja die Leitungen von den Schaltern gehen zu den Flip Flops und nein die Leitungen zu den Weichen sind nicht verdrillt.
Mr.Pfiff schrieb: > Die Kondensatoren an den Eingängen der Flipflops sind egtl. nicht zum > entprellen der Schalter. Wenn ich die Cs weglasse, dann schalten die > Flipflops beim umschalten einer beliebigen Weiche um, obwohl der > Schalter des jeweiligen Flipflops nicht betätigt wurde. Wie lange ist das Kabel von den Schalter zu dein Eingängen? Von welcher Distanz reden wir da? Und ich würde mit dem Schalter GND schalten und nicht VCC. Und am Eingang einen Pullup (~4k7) nehmen (Was ist jetzt für ein Wert drin?) > Oder > muss man Schalter grundsätzlich Entprellen auch wenn es die Anwendung > gar nicht erfordert? Wenn es "nur statisch" ist, ist eine Entprellung nicht zwingend notwendig. Aber du hast scheinbar Ströspitzen da drauf, und diese müssen weg. > Abblockkondensatoren muss ich noch einbauen... Unbedingt! > Was verstehst du unter Abgabepunkt der Stromversorgung? > Schon die Klemme SL-8, oder? Ja, einfach überall, wo deine VCC das Board verlässt. Einen Abblockkondensator VCC-GND satt am Stecker und zusätzlich evtl. eine Drossel. Aber ich würde eine kommplette eigenständige 5V Versorgung nur für das Board vorziehen, und nur noch mit GND von Extern schalten. Vom Gleichrichter her zusätzlich: Diode - ~1000uF - 100nF - 7805 - 100nF - 10uF
>Ja die Leitungen von den Schaltern gehen zu den Flip Flops...
Mach mal Widerstände in Serie zu den Eingängen, damit sie mit den Caps
als Tiefpaß wirken können.
Die 4013 sind übrigens giftig und mögen Störungen und unsaubere
Versorgungsspannungen garnicht. Unter Fachleuten sind sie wegen ihr
Störempfindlichkeit gefürchtet...
> Was ich nicht verstehe ist, warum haben die Weichen Auswirkungen auf die > Schaltung, obwohl sie in einem anderen Stromkreis liegen, Funk. Du hast lange Leitungen (aka Antennen) vom Schalter zu den Weichen, und am Schalter entsteh beim Abschalten der Weichen deutliche Funken "Zündimpuls beim Abtrennen einer Spule von ihrer Versorgung" und keine Freilaufioden und keine Snubber die das verhindern. Dann hast du Leitungen in der Nähe dieser Sendeantenne, die zum uC führen. In diese Leitunegn werden massive Störungen eingekoppelt, die zu Spannungsschwankungen im 100V Bereich (bei offenen Drhtenden)führen würden. Diese Störungen fliessen in deinen uC. Klare Sache, daß das stört. Da Freilaufdioden an den Weichen wegen der Wechselspannung nicht möglich sind (man könnte auf Gleichspannung umstellen), bleibt nur ein Snubber direkt an jeder Weiche: +---------------------------------+-------+ | | | / o 1uF/50V Weiche +24V --o/ | +----- o 47R/2W Weiche | | | +---------------------------------+-------+ und möglichst räumliche Trennung und ene Abschirmung zwischen Bahnstrom und Elektronik.
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