MCU versagt nach kurzer Laufzeit

[Thomas M. (malla)]

Hallo zusammen,

Ich habe heute den halben Tag an meiner Platine gesessen und konnte den 
Fehler noch nicht einmal eingrenzen, daher bitte ich euch einmal darüber 
zu schauen, vllt sehe ich einfach den Wald vor lauter Bäumen nicht.


Fehlerbeschreibung:
MCU (ATMEGA168) wird anfangs vom Programmer (MKII) erkannt. Nach erstem 
Programmieren und kurzer Laufzeit spielen allerdings alle Ports 
verrückt, es liegen wilde Pegel zwischen 0,7 und 4,8 Volt bei 5V VCC an 
den Ports an (Oszi sagt es wären DC-Pegel) , manueller Reset ( RESET auf 
GND ) verbessert die Situation auch nicht. Als Testapplikation habe ich 
lediglich den Ausgang an PWM2 an und aus geschaltet und eine LED-Lampe 
getrieben. Am Programmer blinkt die orangene LED und ein entern des 
Programmermodes ist nicht mehr möglich.

Dies ist die grobe Fehlerbeschreibung
Daraufhin habe ich den defekten MCU entlötet und einen neuen eingesetzt 
(haha :D ) Das selbe spiel wiederholte sich. Als ich heute morgen einen 
Spannungspegel messen wollte setzte ich die Schaltung unter Spannung und 
es funktionierte als wäre nichts gewesen.
Nach der arbeit (T +6h) wollte ich es weiter testen, es traten die 
selben Symptome wie beschrieben auf.


Ich packe in den Anhang einfach mal das *.brd und das *.sch evtl habe 
ich ja einen kapitalen Bock geschossen und bin das Spottobjekt des Tages 
=)


Extra Abblockkondensatoren wurden nach dem 2. MCU hinzugefügt links und 
rechte neben MCU wo GND und VCC sich nahe stehen.

Vielen Dank im Vorraus

[Stefan S. (sschultewolter)]

Kann es sein, dass die sch nicht vollständig ist?

[Paul B. (paul_baumann)]

Ich sehe nur die Spannungsversorgung, aber da erscheinen mir R5 und R6
als viel zu hoch. Normalerweise ist R6 in der Gegend von 120-220 Ohm.

Dann wäre für Ua 5V und R5=120 Ohm R6=360 Ohm.

MfG Paul

[Thomas M. (malla)]

Hier alles in einem Sheet.


@ Paul, danke für den Hinweis. Werde das nachdem ich einen neuen MCU 
gekauft habe gleich mitändern.

Leider Bestand das Problem auch als ich die Brücke vom LM317 zur 5V 
Schiene entlötet hatte und über ein externes Netzteil versorgte.
Oder könnte eine zu hochohmige Wahl der Widerstände so starke 
Schwankungen erzeugen, dass der MCU irreversibel geschädigt würde ?

Der 30k Widerstand ist ein 22k welcher in Kobination mit dem 10k 5V 
Ausgangspannung leifert warum auch immer da noch 30k drinsteht.
Ich denke dass der hauptgrund für die kleinen Wiederstände der weitere 
Summand R2*Iadj ist.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Thomas M. schrieb:
> Hier alles in einem Sheet.
Leider habe ich weder auf dem Handy noch auf dem Tablet ein passendes 
Programm zum Ansehen der Datei...

[Thomas M. (malla)]

Lothar Miller schrieb:
> Thomas M. schrieb:
>> Hier alles in einem Sheet.
> Leider habe ich weder auf dem Handy noch auf dem Tablet ein passendes
> Programm zum Ansehen der Datei...


Hoffe ich habe alle wünsche befriedigt ;)

[holger (Gast)]

Der Begriff Abblockkondensatoren scheint ein Fremdwort
für dich zu sein. Kein Wunder das die Schaltung nicht tut.

[Thomas M. (malla)]

holger schrieb:
> Der Begriff Abblockkondensatoren scheint ein Fremdwort
> für dich zu sein. Kein Wunder das die Schaltung nicht tut.

Hallo Holger,
danke für deinen Beitrag zu meinem Problem.
Leider tut es ja was.. und die Abblockkondensatoren sind auch auf der 
realen Platine vorhanden.

tl;dr

Thomas M. schrieb:

>
> Extra Abblockkondensatoren wurden nach dem 2. MCU hinzugefügt links und
> rechte neben MCU wo GND und VCC sich nahe stehen.
>

Ich muss gesehten, das hier nach dem 1. MCU bzw vor dem 2. MCU stehen 
müsste.

Danke aber noch einmal für deinen Hinweis, werde in der nächsten 
Revision sie auch in den Schaltplan übernehmen =)

[Thomas (kosmos)]

Zw.dem Resetwiderstand und dem Resetpin täte ein 100nF Kerko auch nicht 
schlecht.

Ansonsten könnte auch der Stapel überlaufen.

[holger (Gast)]

Vieleicht wird ja auch der kleine LM317 mit der Zeit
zu heiss. Kühlung über fette Leiterbahnen oder eine
Massefläche hat der ja kaum.

[Thomas (kosmos)]

Das könnte man mit einem einfachen Multimeter raus finden.

[Thomas (kosmos)]

Hat der Verbraucher am MosFet eine Freilaufdiode?

[holger (Gast)]

>Vieleicht wird ja auch der kleine LM317 mit der Zeit
>zu heiss.

>Leider Bestand das Problem auch als ich die Brücke vom LM317 zur 5V
>Schiene entlötet hatte und über ein externes Netzteil versorgte.

Frage selbst beantwortet;)

[Stefan F. (Gast)]

Wenn er ausfällt, und du dann einen Reset Impuls gibst, läuft das 
Programm dann wieder für ungefähr die gleiche Zeit, oder fällt es dann 
sofort aus?

[Jim M. (turboj)]

Thomas M. schrieb:
> und die Abblockkondensatoren sind auch auf der
> realen Platine vorhanden.

Nö, sind sie nicht. Jedenfalls nicht auf der gposteten BadschrankBRD 
Datei.

[Thomas M. (malla)]

Thomas O. schrieb:
> Hat der Verbraucher am MosFet eine Freilaufdiode?

Nein, hielt ich für überflüssig, ob interner Schutzdiode und meiner 
meinung nach nicht induktiver Last.

Wo du's aber sagst, die Last hat einen Schaltregler, werde dem auf den 
Grund gehen ob da Spannungsspitein eingestreut werden.


Jim Meba schrieb:
> Thomas M. schrieb:
>> und die Abblockkondensatoren sind auch auf der
>> realen Platine vorhanden.
>
> Nö, sind sie nicht. Jedenfalls nicht auf der gposteten BadschrankBRD
> Datei.


Aber in echt :-P ätsch real!=brd ;)

Stefan us schrieb:
> Wenn er ausfällt, und du dann einen Reset Impuls gibst, läuft das
> Programm dann wieder für ungefähr die gleiche Zeit, oder fällt es dann
> sofort aus?

Nein, er resettet nicht. Alle Pegel unverändert.

[Thomas M. (malla)]

Erster Test beendet, keine Spannungsspitzen in +12V und +5V zu 
entdecken, besonders nach den Ausschaltvorgängen.

Jemand eine Idee was ich messen könnte ? =)

[Markus (Gast)]

Thomas M. schrieb:
>> Hat der Verbraucher am MosFet eine Freilaufdiode?
>
> Nein, hielt ich für überflüssig, ob interner Schutzdiode und meiner
> meinung nach nicht induktiver Last.

Die interne Diode nützt und schütz aber nicht, da sie am "falschen" Ort 
sitzt.

Thomas M. schrieb:
> und die Abblockkondensatoren sind auch auf der
>>> realen Platine vorhanden.
>>
>> Nö, sind sie nicht. Jedenfalls nicht auf der gposteten BadschrankBRD
>> Datei.
>
> Aber in echt :-P ätsch real!=brd ;)

Dann bring doch mal ein Foto vom Aufbau und ein gut auflösendes Bild des 
Layout. Sonst wird es ja nur Rätselraten.

[Michael K. (Gast)]

Ist wärend Deiner Versuche der Programmer mit der Schaltung verbunden ?
Sofern Deine Schaltung über ein Netzgerät und der Programmer über den PC 
versorgt wird, könnten Ausgleichsströme zwischen den beiden GNDs ein 
Teil des Problems sein.
GND USB und GND Netzteil hart verbinden hilft in dem Fall.

Bist Du Dir beim Quarz mit der cap Beschaltung und den Oszillator Fuses 
sicher ?
Schwingt der Quarz noch wenn Die Kiste sich weghängt ?
(mit 100/1 Tastkopf messen)

Schau Dir nochmal die Versorgungsspannung direkt an der MCU an.
Dein Layout ist zwar einseitig zu fertigen, aber dafür auch weit 
verstreut und alles liegt in langen Schleifen irgendwo.
Da wird die Hölle drauf los sein wenn Du steilflankig darauf 
rumschaltest.
Vor jedem Pin ein 33r könnte das ein wenig abmildern.

Der LM317 kann schwingen weil die caps zu weit weg sind, oder 
Oszillationen auf den dünnen (hohe induktivität) Versorgungsleitungen 
machen Dir zu schaffen.

100R am Gate wären nicht schlecht.
Fraglich ob Du eine aktive LED Elektronik (...die Last hat einen 
Schaltregler) überhaupt PWM versorgen kannst.

[Thomas M. (malla)]

Hallo Michel, danke für deinen Beitrag.

Michael Knoelke schrieb:
> Ist wärend Deiner Versuche der Programmer mit der Schaltung verbunden ?
> Sofern Deine Schaltung über ein Netzgerät und der Programmer über den PC
> versorgt wird, könnten Ausgleichsströme zwischen den beiden GNDs ein
> Teil des Problems sein.
> GND USB und GND Netzteil hart verbinden hilft in dem Fall.

Der Programmer war zeitweise Angeschlossen. Beim ersten Anlaufen 
sowieso, da der AVR nach dem programmieren natürlich direkt startet.
>
> Bist Du Dir beim Quarz mit der cap Beschaltung und den Oszillator Fuses
> sicher ?
> Schwingt der Quarz noch wenn Die Kiste sich weghängt ?
> (mit 100/1 Tastkopf messen)

Der Quarz ist noch gar nicht zum Einsatz gekommen.


>
> Schau Dir nochmal die Versorgungsspannung direkt an der MCU an.
> Dein Layout ist zwar einseitig zu fertigen, aber dafür auch weit
> verstreut und alles liegt in langen Schleifen irgendwo.
> Da wird die Hölle drauf los sein wenn Du steilflankig darauf
> rumschaltest.
> Vor jedem Pin ein 33r könnte das ein wenig abmildern.
Okay, ich bin mal gespannt. Das mit der schlange überall herum ist ein 
guter einwand... da das ganze eh nicht zeitkritisch ist bekommt die 
Leitung noch ein paar Caps.. hoffe das mildert das ganze auch ein wenig 
ab...
Oder ich verbaue 2 brücken mehr und verzichte auf die Labyrinthe...

>
> Der LM317 kann schwingen weil die caps zu weit weg sind, oder
> Oszillationen auf den dünnen (hohe induktivität) Versorgungsleitungen
> machen Dir zu schaffen.
>
> 100R am Gate wären nicht schlecht.
Danke =) Caps werden etwas umgebaut.


> Fraglich ob Du eine aktive LED Elektronik (...die Last hat einen
> Schaltregler) überhaupt PWM versorgen kannst.

Ist nicht möglich. Wird als normaler Port benutzt werden.



Werde morgen das ganze mal nach und nach abarbeiten =)

[Thomas (kosmos)]

Nochmal der dezente Hinweis auf ein Photo deines Aufbaus.

[Thomas M. (malla)]

Thomas O. schrieb:
> Nochmal der dezente Hinweis auf ein Photo deines Aufbaus.

Sorry, die bitte habe ich wohl verdrängt.

Leider kann ich gerade nur ein Foto vom weiteren Fehlersuch/-Testaufbau 
liefern. Dabei sind die 5V brücke, der Widerstand zum Gate des MOSFETS 
und die SDA-SCL leiterbahnen zum TEA gecuttet/ entlötet.
Das Layout ist wie in der angehängten PNG+ die Kerkos zwischen +5V und 
GND direkt am MCU.