Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ATMega8 SMD steigt nach kurzer Zeit aus.


von Lothar K. (lothark)


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Hallo,

ich wollte meine ersten Gehversuche in SMD-Technik machen. Dazu habe ich 
mir eine kleine Leiterplatte erstellt und den ATMega8 aufgelötet.
Es wurden alle Pins geprüft, kein Schluss und alles kontaktiert.

 Die Leiterplatte enthält die nötigen Stützkondensatoren, die 10 µH 
Induktivität für AVCC. Eine Steckfassung für einen externen Quarz, 
abgeblockt mit 2x 22pF gegen Masse. Einen Reset-Schalter und den 
dazugehörigen Widerstand gegen +5Volt. Die Spannung Liefert ein 5-Volt 
Festspannungsregler.

Die Schaltung ist also eine ganz normale Standardbeschaltung.
Ich habe mir für den Test ein kleines Programm geschrieben, welches beim 
Starten eine LED an B5 über 200 Ohm gegen U+ blinken läßt.

Nachdem ich das Programm erfolgreich in den ATMega8 überspielt hatte, 
bin ich ins AVR-Studio und habe in FUSES einen ext. Crystal eingestellt. 
Nach senden der Einstellungen und erneutem Überspielen des Programms 
blinkte die LED bei Reset nur kurz auf.
Ich testete einige Quarze, leider mit immer dem gleichen Ergebnis. Nach 
ca. 7 Tests konnte ich über ISP nicht mehr auf den ATMega. Alles deutete 
daraufhin, dass er in die Jagdgründe gegangen war.
Ich lötete ihn aus und einen neuen ein. Welch Glück, dass Programm lies 
sich wieder einspielen.

Nach einigen Tests und Programmänderungen hatte ich nun wieder keinen 
Zugriff mehr.

Ich hatte den 2. Zerschossen.
Ich habe schon sehr viel mit ATMegas in DIL gemacht. Mir ist noch nie 
einer ausgestiegen.
Sind die SMDs besonders empfindlich?
Vielleich hat ja da jemand eine Erklärung? Es gab unbeschaltete und 
unkonfigurierte Ports, aber damit hatte ich noch nie Probleme.

Mittlerweile ist der 3. ATMega tot.

Ich löte auch nicht wie wild auf den Schaltkreisen rum. Zwar werden 
diese echt beim Einlöten mit Heißluft gestesst, aber sichern nicht mehr 
als bei anderen. Ich stelle die Heißluft-Station auf 310 °C ein.

Ich bin für jeden Tipp dankbar.

MfG LotharK

von sebi707 (Gast)


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Habe ich das richtig verstanden, dass der µc immer nach der Umstellung 
auf external Crystal Probleme macht? Oder auch bei anderen 
Einstellungen? Statt einer Beschreibung wäre ein Bild des 
Layouts/Schaltplan auch hilfreich.

von Dieter F. (Gast)


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Lothar Kriegerow schrieb:
> ext. Crystal

Welchen Quarz nutzt Du und welche Fuses GENAU hast Du eingestellt?

Ich vermute: "Verfused" ...


Kennst Du diese Seite?

http://www.engbedded.com/fusecalc

von Bülent C. (mirki)


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Hallo Lothar,

dem ATMega8 Massaker sollten wir ein Ende machen. Ratsam wäre hier die 
Schaltung und das Platinen Layout mal zu posten.

von Lothar K. (lothark)


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Hi,

ich schicke mal, wie gewünscht, das Layout und die Fotos der Platine.

(Ich erstelle meine Layouts in Autodesc - deshalb sieht es etwas 
unkonventionell aus)

Die obere Ansicht zeigt u.a. meinen ISP-Anschluss, die Fassung des 
Quarzes, den Reset-Schalter.

Die Platine ist so aufgebaut, dass sie in ein Experimentierbrett passt, 
auf dem die restliche Beschaltung erfolgt.

@sebi707
Nein, ich konnte danach das Programm noch einige Male überspielen.

Die eingestellten Fusses kann ich ja nun leider nicht mehr auslesen.

@Dieter Frohnapfel
Quarze habe ich 4MHz, 8MHz und 16 MHz getestet.


MfG LotharK

von 123 (Gast)


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Ein Schaltplan wäre wichtiger. Was ist denn z.B. das da bei den 
Lastkondensatoren der Quarze? Irgendwas stimmt da nicht. Die gehören 
nach Masse. Ich habe das Gefühl da ist noch was anderes dran.

von Bülent C. (mirki)


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Ohne einen Schaltplan wird man Dir nicht helfen können.
Aber die Schaltung um den Quarz herum sieht wirklich merkwürdig aus.

von 0815 (Gast)


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Lothar Kriegerow schrieb:
> Die eingestellten Fusses kann ich ja nun leider nicht mehr auslesen.

Dann verrate, was du versucht hast, reinzuschreiben.

123 schrieb:
> Die gehören nach Masse

Gnd ist nicht ok? ;-)

von spess53 (Gast)


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Hi

>Was ist denn z.B. das da bei den
>Lastkondensatoren der Quarze? Irgendwas stimmt da nicht. Die gehören
>nach Masse.

Sind sie. Aber mit einer unterirdischen Leitungsführung.

MfG Spess

von isidor (Gast)


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Bülent C. schrieb:
> Aber die Schaltung um den Quarz herum sieht wirklich merkwürdig aus.

Der Quarz hat seine Lastkapazitäten über eine Masseschleife die
um das halbe Board herum geht. Die müssen direkt an die Prozessor-
Masse.

Ganz oben links ist ein Kondensator an den Quarz angeschlossen
und an VCC gehängt. Das geht eigentlich gar nicht.

Generell ist die Masse sehr ungünstig gelegt, eigentlich nur dazu
geeignet etwas Gleichstrom fliessen zu lassen (es braucht aber
gewisse Mehranforderungen erfüllt)

Die Abblock-Cs gehören direkt an die Prozessor Pins, nicht
irgendwo hin.

von Dieter F. (Gast)


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Lothar Kriegerow schrieb:
> Die eingestellten Fusses kann ich ja nun leider nicht mehr auslesen

Obwohl Du die 3 mal eingestellt hast weisst Du nicht mehr wie?

Da fehlt die Masseverbindung vom "oberen" (im Layout) Quarz-Kondensator 
- da wo Du noch ein weiteres Bauteil lt. Layout vorgesehen hattest. Da 
sollte zumindest eine Draht-Brücke Richtung GND und nicht VCC rein.

Hast Du jedesmal den MC aus- und den neuen wieder eingelötet? Keine 
Lötbrücken?
PD2 sieht nicht verlötet aus - für den Rest kann man das leider nicht 
beurteilen - besseres Foto?

von Thomas M. (malla)


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spess53 schrieb:
> Hi
>
>>Was ist denn z.B. das da bei den
>>Lastkondensatoren der Quarze? Irgendwas stimmt da nicht. Die gehören
>>nach Masse.
>
> Sind sie. Aber mit einer unterirdischen Leitungsführung.
>
> MfG Spess


[Also einer ist unterirdisch angeschlossen, der andere gar nich so wie 
ich das sehe.
Das wäre ein erster Ansatz +] einen Abblockkondensator nahe der anderen 
beiden Versorgungspins


Edit: Der andere ist doch angeschlossen, leider haben mich die schwarzen 
stellen etwas.. naja verwirrt.. den abblockkondensator solltest du 
trotzdem noch etwas näher setzen. damit er auch seinen zweck erfüllt 
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung

Hast du einen Funktionsgenerator der ein Rechteck mit mindestens 10kHz 
erzeugen kann ? prüf einfach ob du dich nicht einfach nur verfused hast.

: Bearbeitet durch User
von Lothar K. (lothark)


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Hallo,

versucht bitte in die Schaltung nichts unnötiges rein zu interpretieren. 
:-)

@123 - ich habe für Dich das Layout noch mal angehängt und Masse zum 
Quarz eingezeichnet.

(Der im Layout eingezeichnete Kondensator war im Layout falsch. 
Natürlich habe ich ihn, wie im Bild zu sehen, nicht bestückt.

@0815
Die Fuses - siehe Bild

Was ich mich/Euch frage, ist die SMD-Form anfälliger gegen aüßere 
Einflüsse?
Mein Verdacht wäre, dass ich mir irgend welche Überspannungen über 
offene Ports einfange. Ich habe sie nämlich nicht explizit als Ausgänge 
deklariert.
Der Programmer ist auch nicht defekt.
Mit dem ATMega8 habe ich in DIL schon za. 60-70 Schaltungen aufgebaut. 
Nie mit Problemen. Ein einziges Mal ist mir ein Port kaputt gegangen. 
'Aber da lief die restliche Schaltung noch.

ODER gibt es etwas Besonderes beim SMD zu beachten?


MfG LotharK

von Dieter F. (Gast)


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Dieter Frohnapfel schrieb:
> Da fehlt die Masseverbindung

Jetzt habe ich es auch gesehen ... die ist da ...

von isidor (Gast)


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Ich habe mal den Masseweg skizziert den die beiden
Lastkapazitäten bekommen.

Sorry, aber das ist ein Ding der Unmöglichkeit.

von Lothar K. (lothark)


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Die 2 Kondensatoren dienen doch nur der Anschwinghilfe des Quarzes.
Das sollte doch die Schaltung nicht zerstören.
Der 3. Ist gestorben, obwohl ich den internen Takt verwendete.

MfG LotharK

von spess53 (Gast)


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Hi

>@123 - ich habe für Dich das Layout noch mal angehängt und Masse zum
>Quarz eingezeichnet.

Und diese Anbindung ist hundsmiserabel. Die Anbindung hätte an PIN5 
gehört.

>Was ich mich/Euch frage, ist die SMD-Form anfälliger gegen aüßere
>Einflüsse?

Nein, aber mit ziemlich großer Sicherheit dein Layout.

MfG Spess

von isidor (Gast)


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Lothar Kriegerow schrieb:
> Die 2 Kondensatoren dienen doch nur der Anschwinghilfe des Quarzes.

Dann brauchst du ja unsere Ratschläge nicht und kannst alleine
weitermachen.

Beratungsresistenz ist eine Zier, doch weiter kommt man ohne ihr.

von Lothar K. (lothark)


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Hi

@Thomas M

>Hast du einen Funktionsgenerator der ein Rechteck mit mindestens 10kHz
>erzeugen kann ? prüf einfach ob du dich nicht einfach nur verfused hast.

Ja habe ich. Was muss ich da jetzt tun? Ich bin noch nicht in eine solch 
Situation gekommen.

MfG LotharK

von Lothar K. (lothark)


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@ isidor

Was soll das jetzt?
Was soll ich Deiner Meinung nach tun? Die Platine mal schnell anders 
machen, um zu sehen, ob es an der Leitungslegung der Anschwingquarze 
liegt?

Das mit der Verbindung zu den Kondensatoren stimmt. Ursprünglich sollte 
der Kondensator, der jetzt fehlt, ja gegen Masse und nicht gegen XTAL 
gehen. Hab mich da verhauen. Aber mal ehrlich. Das soll wirklich der 
Grund sein?
MfG LotharK

von holger (Gast)


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Das nächste mal die CKOPT Fuse programmieren.

von Lothar K. (lothark)


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Hallo Holger,

danke für diesen Tipp. Ich denke, das war der 1. Konstruktive.

Ich werde Deinen Tipp bei allen weiteren Projekten beachten.
CKOPT habe ich bisher immer außer acht gelassen.

Bekomme ich, sollte es daran liegen, den ATMega noch mal zum Laufen?
Noch einmal ablöten und wieder bestücken wird die Platte nicht 
verkraften. 3x hat sie schon durchhalten müssen.

von Christian B. (christian_b28)


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Externen Takt anlegen und neu fusen, dafür brauchst Du nichts auslöten.

Schau dir den Artikel AVR-Fuses hier an, da findest Du alles was Du 
brauchst.

Oder Suchfunktion benutzen, Stichwort: verfust

Christian

: Bearbeitet durch User
von Michael K. (Gast)


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Wie tritt der Fehler auf ?

a.
'steigt aus' während der programmer nicht dran ist und läßt sich danach 
nicht mehr programmieren

b.
Läuft normal aber läßt sich nach anstecken des Programmers nicht mehr 
programmieren (Nie wieder)

c:
Lässt sich noch programmieren ist dann aber tot, OHNE das der Programmer 
ab und wieder angesteckt wurde.

Dein Layout ist grenzwertig, aber die Megas sind eigentlich zu robust um 
davon kaputt zu gehen.

Wenn (b) dann überprüfe ob Du durch das anstecken des Programmers 
unterschiedliche Potentiale zusammenschliesst.
Z.B. den schwebenden GND eines Netbooks (USB GND am Programmer) mit dem 
PE verbundenen GND des Labornetzteiles.
Da der GND PIN am ISP Stecker nicht immer der erste ist der gesteckt 
wird fliessen die Ströme des Potentialausgleiches dann über die Port 
Pins und grillen den Mega.
Verbinde USB GND und Controller GND mal Permanent und schaue ob der 
Fehler wieder auftritt.

Bei (c): Der klassiker. Verfused.
Der Mega hat keine Takt mehr und dann geht auch die ISP Schnittstelle 
nicht.
Festen externen Takt anlegen, isp Freq. anpassen und beheben.
Gibt >100 Threads darüber

von Lothar K. (lothark)


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Hallo Michael,
vielen Dank für Deine Bemühungen. Es ist Fall a.
Ich vermute, CKOPT trifft es.
Ja das Layout ist nicht aus dem Bilderbuch. Bei der Größe und meinen 
Mitteln und meinem hohem Alter :-) aber noch akzeptabel. Ich denke auch, 
dass den ATMega eine zu lange Masseleitung an den Anschwinghilfen nicht 
in die ewigen Jagdgründe schickt.

 Es war ja auch nur ein kleines Experimentierboard, so als Spielzeug zum 
Test.

Ich denke, ich hätte jedes erdenkbare Layout posten können, es hätte 
immer jemand einen "Fehler" gefunden.
Die letzten 3 Beiträge waren für mich echt hilfreich. Ich danke Euch und 
auch denen, die sich die Zeit genommen haben, sich mit dem Thema 
auseinanderzusetzen.

Ich werde morgen dort weiter machen.

Ciao und danke.

von Michael K. (Gast)


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Beitrag "Das Mysterium CKOPT"

Tatsache, beschreibt genau Dein Problem.
Hatte ich noch nie und finde das zumindest schwer verständlich.
Warum das erst geht und dann nie wieder ?..?

Lothar Kriegerow schrieb:
> es hätte
> immer jemand einen "Fehler" gefunden.
Ja, so ist das.
Ganz unrecht hatten diejenigen auch nicht, nur der Ton rutsch hier 
schnell mal ab.

Anonymität tut den Manieren nicht gut, aber das ist ein anderes Thema.

von Atmega8 A. (atmega8) Benutzerseite


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Lothar Kriegerow schrieb:
> Hallo Michael,
> vielen Dank für Deine Bemühungen. Es ist Fall a.
> Ich vermute, CKOPT trifft es.
> Ja das Layout ist nicht aus dem Bilderbuch. Bei der Größe und meinen
> Mitteln und meinem hohem Alter :-) aber noch akzeptabel. Ich denke auch,
> dass den ATMega eine zu lange Masseleitung an den Anschwinghilfen nicht
> in die ewigen Jagdgründe schickt.
>
>  Es war ja auch nur ein kleines Experimentierboard, so als Spielzeug zum
> Test.

Es gibt doch für 2,70 Euro fix und fertige Platinen.
http://www.ebay.de/itm/Nano-V3-0-ATmega328-16M-5V-Micro-controller-CH340G-board-For-Arduino/371179047627

Da kostet die ganze Platine weniger als ein einzelner ATmega328P hier 
bei Reichelt-Elektronik.


Die Platine sieht sehr gut aus, ich nehme an du belichtest?
Ich hätte in Eagle ein großes GND-Polygon um die Platine gezeichnet dann 
wird alles automatisch mit einer GND-Fläche aufgefüllt und man muss 
nicht so viel Kupfer wegätzen.

Wahrscheinlich musst du ein Taktsignal an PB6 (XTal1) des ATmega8 legen 
damit er wieder geht.

von Lothar K. (lothark)


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Hi,
Ja klar gibt es das fertig. Es gibt alles irgendwo besser. Mir ging es 
aber um das SMD-Löten lernen mit Heißluft. Das hatte ich bis dato noch 
nicht gemacht. Mir ist dabei eigentlich egal, was das kostet.

Ja, ich habe mir vor ein paar Jahren einen Belichter gebaut. 
Funktioniert soweit sehr gut. Ich habe nur dass Problem, dass die 
Ausdrucke mit normalen GDI-Tintenstrahldruckern größer werden. Bei einer 
Platine von 160 mm sind es fast ein mm. Das spielt meist keine Rolle, 
aber bei großen Bauelementen, z.B. Jumboanzeigen, ist die Toleranz 
fatal.
Mit Laserdruckern habe ich noch keinen ordentlichen Ausdruck geschafft.
(Die Platine sieht auf dem Foto besch.. aus!) Die sieht selbst unter der 
Lupe nicht so schlecht aus.
Ja, das mit der Masse werde ich das nächste Mal beherzigen.

Ciao Lothar

von Atmega8 A. (atmega8) Benutzerseite


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Lothar Kriegerow schrieb:
> Ich habe nur dass Problem, dass die
> Ausdrucke mit normalen GDI-Tintenstrahldruckern größer werden. Bei einer
> Platine von 160 mm sind es fast ein mm.

Das Problem hatte ich auch, aber man kann den Skalierungsfaktor in Eagle 
verändern.

Datei -> Drucken -> Maßstab -> Skalierungsfaktor: 1.0

Ich musste den Faktor auf 1,03 stellen.

Du musst ihn wahrscheinlich auf 1*(1-(1/160)) = 0.99375 stellen.

von Lothar K. (lothark)


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Hm,

ich habe Eagle noch nie verwendet. Ich hatte es vor Jahren mal. Das war 
1992. Damals konnte ich aber Platinen noch nicht drucken. Die ersten 
brauchbaren Tintenstrahldrucker kamen erst 1998.
Danach hatte ich Eagle noch mal 2003. Ich konnte mich nie richtig 
einarbeiten. Fehlende Zeit. Jetzt mach ich es mit nem CAD-Programm. Ich 
habe alle erdenkbaren Bauteile 1:1 in 2D gezeichnet.
Natürlich kann ich dort den Skalierungsfaktor auch ändern. Ich müßte mir 
mal die Zeit nehmen und mir den neuen Maßstab genau ausrechnen...

Danke, LotharK

von spess53 (Gast)


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Hi

>Mir ging es
>aber um das SMD-Löten lernen mit Heißluft. Das hatte ich bis dato noch
>nicht gemacht.

Dann hättest du aber auch so konsequent sein müssen auch die passiven 
Bauteile als SMD auszuführen. Damit lassen sich z.B. die Kondensatoren 
wesentlich näher an den IC bringen.

MfG Spess

von Atmega8 A. (atmega8) Benutzerseite


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Lothar Kriegerow schrieb:
> ch müßte mir
> mal die Zeit nehmen und mir den neuen Maßstab genau ausrechnen...

Ich hatte es mir erst ausgerechnet, dann probiert, dann noch mal die 
Zahl etwas verändert und dann war es (nach dem glaub dritten mal) 
wirklich perfekt.


Es gibt 100nF Kondensatoren in SMD, die sind aber recht klein und müssen 
mit einer Pinzette und einer ruhigen Hand (Handballen irgendwo auflegen) 
zur Zielposition geführt werden.

von Wolfgang (Gast)


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Lothar Kriegerow schrieb:
> @123 - ich habe für Dich das Layout noch mal angehängt und Masse zum
> Quarz eingezeichnet.

In der App. Note AVR186 "Best Practices for the PCB layout of 
Oscillators" zeigt Atmel, wie sie sich ein gutes Layout um den Quarz 
herum vorstellen.
http://www.atmel.com/Images/doc8128.pdf

von Dieter F. (Gast)


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Lothar Kriegerow schrieb:
> und meinen
> Mitteln und meinem hohem Alter :-)

Kreisliga Tischtennis - klar ... das passt.

von Lothar K. (lothark)


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Dieter! Was ist schlimm an Tischtennis? Zu mehr reicht es leider 
nicht...

von Dieter F. (Gast)


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Lothar Kriegerow schrieb:
> Was ist schlimm an Tischtennis?

Nichts - finde ich gut, nur der Hinweis auf das hohe Alter (wenn auch 
mit smiley) passt nicht zur Kreisklasse.

Frührentner?

von Atmega8 A. (atmega8) Benutzerseite


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Der eine Bekannte von meiner Oma ist auch schon über 70, sieht wirklich 
gesund und schlank aus, ist immer noch in einem Tischtennisclub und 
bildet dort auch den Nachwuchs aus.

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