Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Controller Reset warum


von Horst G. (climbi)


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Hallo,
wir haben im Geschäft ein Problem und unsere Experten kommen nicht 
weiter.
Ich selbst bin nicht ganz so tief in der Thematik aber vielleicht hat ja 
jemand einen Tip.

Wir haben eine selbst entwickelte 16 Bit Microcontroller Lösung (TI), 
die schon länger zig fach im Einsatz ist und auch gut und sicher 
funktioniert.
Optional kann man dieses System mit einer Ethernetkarte von Viesemann & 
Theis
ausrüsten. Diese Karte wird mit 5 Volt versorgt, die Kommunikation 
zwischen Controller und Karte erfolgt seriell über 5Volt TTL.

Das Problem ist nun folgendermaßen.
An die Ethernetkarte ist ein Switch angeschlossen. Wenn nun ein 
Teilnehmer, (z.B. ein Scanner oder aber auch ein Notebook) welcher 
ebenfalls an den Switch angeschlossen ist mit Netzspannung versorgt 
wird, dann ist die Chance groß,dass der Controller einen Reset ausführt.

Unsere "Experten" haben nun einen ganzen Tag gemessen. Sie können 
nirgends einen Spanungseinbruch erkennen, auch keinen Impuls auf den 
Reset Eingang.
Gemessen wurde mit guten schnellen Scops.

Vielleicht hat ja jemand eine Idee, was die Ursache sein kann oder wo 
wir noch gezielt suchen können.
Wir sind für alle Tips sehr sehr dankbar.
Einen Bauteildefekt können wir übrigens ausschließen, wird haben alle 
beteiligten Komponenten ausgetausch, das ändert jedoch nichts am 
Fehlerbild.

Vielen Dank im Voraus
Gruß Climbi

von Johannes K. (anamollo)


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Hi,

könnte es sich eventuell um ein Problem mit PoE (Power over Ethernet) 
handeln?
Klingt mir irgendwie nach einem fehlenden/falsch dimensioniertem 
Abschlusswiderstand. :)

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Klingt für mich nach EMI/ESD-Problemen. Ist der Kabelschirm des 
Ethernet-Kabels vielleicht fest an Masse des Controllerboards gelegt?

von Sebastian W. (sebastian_w29)


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Ethernetbuchsen sollten doch einen Trafo eingebaut haben, und die 
Stecker sind aus Plastik, das sollte doch galvanisch getrennt sein?

Die RasPi-Leute hatten ja am Anfang Schwierigkeiten, weil sie fälschlich 
eine Lieferung Ethernetbuchsen OHNE Trafo geliefert bekommen hatten ...

von Rohe (Gast)


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Ohne wirklich Ahnung zu haben würde ich testweise dem Schirm auftrennen, 
bei rottigen 220V Installationen gibt es gerne mal am Schirm welche 
gewischt oder es fließen Ausgleichsströme über die Schirme.

Tritt das Problem mit anderen Switches auf ?
Tritt das Problem in anderen 220V Installationen auf ?
Tritt das Problem auf wenn der Scanner per Crossover (ohne Switch) 
angeschlossen wird ?

von Peter D. (peda)


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Horst G. schrieb:
> Wir haben eine selbst entwickelte 16 Bit Microcontroller Lösung (TI)

Ist das ne 4-lagen Platine mit separaten VCC- und GND-Planes?

Es passiert gerade bei MC-Entwicklungen, daß man Layoutsünden begeht und 
dann können Störimpulse direkt in dem MC einkoppeln und das mag er 
nicht.
Die Annahme, zwischen 2 Punkten eines Tracks oder einer Plane sind 0V, 
ist falsch!
Man muß sich sämtliche Tracks, Planes auf der Platine als Drosseln 
vorstellen. Sind z.B. Steckverbinder an gegenüberliegenden Enden der 
Platine und es fließen dazwischen Störströme, werden da prima Spannungen 
induziert.
In diesem Fall muß man die VCC,GND zwischen den Steckverbindern separat 
führen und die Planes für den MC nur an einer Stelle verbinden (split 
plane).
Und Störungen über die Signalleitungen werden durch Serienwiderstände 
bedämpft. Der Störstrom ist faul, der Haupteil fließt über den dicken 
GND,VCC Draht und nur ein kleiner Teil kämpft sich durch z.B. 1k in 
Reihe zu den RXD/TXD-Leitungen.

Der Trenntrafo des Ethernet hilft nicht, die Störungen koppeln über die 
Wicklungskapazität ein. Wenn man das Layout micht ändern kann, hilft 
wohl nur Ethernet über Lichtleiter.

von Uwe (Gast)


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Switch Netzteil gegen eines mit Schutzleiter tauschen. Bei denen ohne 
Schutzleiter sind meißt Kondensatoren zwischen L und GND und N und GND.
Da kann durchaus GND auf 120V liegen (bezogen auf PE).
Wenn man dann das Gerät mit einem Anderen verbindet findet der 
Ladungsausgleich über den zuerst angeschlossenen Kontakt statt (z.B. 
einen Datenpin). Wenn man Glück hat ist es der Schirm oder GND.
So hab ich mir mal einen onboard USB Controller auf einem Laptop 
zerschossen.
Tolle sache !

von Stefan W. (dl6dx)


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Rohe schrieb:
> oder es fließen Ausgleichsströme über die Schirme

So ist es. Mir ist mal eine Cat5-Leitung zwischen zwei Gebäuden 
untergekommen, die einen Strombelag von 250 mA(!) auf dem Schirm hatte.

Zu- bzw. Abgang war an den Stellen, wo der Schirm jeweils mit dem 
Potentialausgleich verbunden war.

Der darüber betriebene Ethernet-Link hatte auch eine hohe Zahl von 
Paketverlusten.

Solche Ausgleichsströme sollte man nicht unterschätzen.

Grüße

Stefan

von Sebastian W. (sebastian_w29)


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Ist jetzt ein wenig off topic, aber sollte man nicht bei fehlendem 
Potentialausgleich zwischen den verbundenen Geräten an mindestens 
einem Ende eines Ethernetkabels die Schirmung nicht erden?

von Horst G. (climbi)


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Hallo
erst mal vielen Dank für Eure Tips.
Ich habe die Tips mal weitergeleitet, die Stimmung ist jedoch gerade 
ziemlich gereizt. Habe den Eindruck, dass die Experten nicht gerade auf 
Tips von mir Laien warten. :-)
Aber ich stehe gegenüber dem Kunden als Ansprechperson da und bin 
dringendst an einer Lösung interessiert.
Wir liefern die Geräte schon mehr als 2 Jahre aus und hatten noch nie 
Probleme.
Ich habe da noch eine Frage.
Ich habe mit einem Multimeter den Widerstand zwischen dem 
Schutzleiteranschuß unseres Gerätes und z.B. dem 5 V DC Ground gemessen.
Der Widerstand ist unendlich, es gibt also anscheinend keine Verbindung.
Aus der SPS Steuerungstechnik kenne ich das so, dass z.B. der 24 Volt 
Ground mit dem Schutzleiter verbunden werden muss. Ist das in der 
Elektronik nicht üblich bzw. notqwendig ?
Die 5 Volt werden übrigends über einen Trafo und einen DC/DC Wandler 
erzeugt.
Vielen Dank nochmals für die vielen Tips.

Übrigends:
Ja die Platine ist eine mehrlagige (5?) Platine.
Sie wurde aber anscheinend von einem Entwickler geroutet der mehr als 20 
Jahre Erfahrung hat.

von Uwe (Gast)


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Miss doch mal zwischen Switch (GND) und eurem Gerät (GND)

von Peter D. (peda)


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Horst G. schrieb:
> Sie wurde aber anscheinend von einem Entwickler geroutet der mehr als 20
> Jahre Erfahrung hat.

Dann müßten ja Schaltung und Layout eigentlich in Ordnung sein.

Schaltung und Layout sollte dieselbe Person erstellen. Nur die weiß dann 
beim Layout auch genau, worauf es ankommt.
Mit Layout als Fremdleistung haben wir schlechte Erfahrungen gemacht. 
Man kann nicht alles wichtige in Rules festlegen. Bzw. das würde länger 
dauern, als das Layouten.


Floatende Potentiale sollte man aber vermeiden, alle Baugruppen sollten 
geerdet sein und idealer Weise an nur einem Punkt.
Geht das nicht, dann zumindest ein Ableitwiderstand (100k .. 1M).
Ansonsten kann sich die Schaltung elektrostatisch aufladen.

Als provisorische EMV Störquelle eignen sich Thyristor gesteuerte 
Bohrmaschinen oder Staubsauger in PVC-Gehäuse gut. Man stellt sie auf 
halbe Leistung und hält den Motor möglichst nahe an die zu testende 
Schaltung. Diese darf nicht aussetzen. Den Störer auch mehrmals 
aus-/einschalten, aus-/einstecken.

von Anja (Gast)


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Peter Dannegger schrieb:
> Als provisorische EMV Störquelle eignen sich Thyristor gesteuerte
> Bohrmaschinen oder Staubsauger in PVC-Gehäuse gut.

Der EMV-Profi nimmt einen Kleinschütz mit Öffner-Kontakt als Klingel 
geschaltet.

Gruß Anja

von sddfgwv4 (Gast)


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Das passt doch alles nicht zusammen.


Der µC führt einen Reset aus.

-> Frage 1.: Woran habt Ihr das erkannt und um welche Reset-Auslösung 
handelt es sich?


Alle Betriebsspannungen und auch das externe Reset-Signal wurden mit 
einem
Oszilloskop überwacht. Im "Reset"-Moment gab es keine Auffälligkeiten.
Die Betriebsspannungen wurden nicht unterschritten und auch der 
Low-Pegel am
Reset-Eingang wurde nicht erreicht.

-> Frage 2.: Wo soll dann der Reset herkommen? Handelt es sich um einen 
intern ausgelösten Reset? Gibt es noch weitere externe 
Reset-Komponenten,
z.B. einen externen Watchdog-Baustein o.ä.? Hier kann der Fehler aber
nicht liegen, wenn Eure Messungen korrekt waren.


Es ist grundlegend wichtig erst einmal herauszubekommen, was der 
auslösende
Reset-Mechanismus ist. Ansonsten kann es sich z.B. auch um irgendeinen 
Software-Bug handeln, der just mit anderen Umstellungen kollidiert hat 
und
erst jetzt erkennbar wurde.


Läuft die Clock stabil? Hat der µC eine Art Reset-Out, den man zu 
Debug-Zwecken aktivieren kann? Dann würde man wenigstens sehen, dass ein 
regulärer Reset intern durchgeführt wird - auch wenn von außen kein 
Reset "zugeführt" wird.

von Horst G. (climbi)


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Hallo,
folgende Erkentnis wurde gefunden.
Im Fehlerfall gab es einen sehr kurzen Impuls auf dem Reset Pin.
Der Fehler konnte durch einen Kondensator zwischen dem Reset Pin und Gnd 
unterdrückt werden. Der Reset tritt mit dem Kondensator nicht mehr auf.
Es wurden umfangreiche Untersuchungen im EMV Labor durchgeführt. Die 
gesamten verschiedenen Einstrahlfrequenzen wurden durchfahren. Alles ist 
o.k.
Genau erklären kann sich die gesamte Sache keiner. Die eigentliche 
Grundeinheit haben wir schon zig hundert fach ausgefliefert, da gibt es 
keine Probleme. Die Probleme traten nun zum ersten mal mit der 
optionalen Ethernetkarte auf. Diese ist halt nicht potentialgetrennt.
Warum sich das so drastisch geäußert hat ist selbst unseren Experten und 
dem eingeschalteten EMV Spezialisten nicht klar.
Aber zumindest von der Funktion ist jetzt alles o.K.
Vielen Dank nochmals an alle die sich zu unserem Problem geäußert haben.

von sddfgwv4 (Gast)


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Zeig doch mal die Reset-Schaltung.

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