Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Atmega 328p - Quarz hört nach 10 Stunden auf zu schwingen


von Christoph N. (christoph_n)


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Hallo,

ich habe hier ein Problem, welches ich alleine nicht unter Kontrolle 
bekomme. Ich habe hier einen Atmega 328p in Grundbeschaltung. 
Abblockkondensatoren 100N für jeden Pin, 10K Reset Pullup, VCC und Reset 
sind ok von der Oszilloskop-Messung her. Verbindungen zu GND und VCC 
sind kurz und gut. Als Quarz/Resonator dient ein Murata CSTCE16M0V53-R0 
(http://de.farnell.com/murata/cstce16m0v53-r0/keramikresonator-16mhz-smd/dp/2443265?ost=2443265). 
Routing auch hier so kurz und direkt, wie es geht (wie beim Arduino 
UNO). Wie beim Arduino UNO habe ich einen 1 MOhm Lastwiderstand zwischen 
die XTAL-Leitungen gehängt. Auch ohne den Lastwiderstand tritt das 
Problem auf. Die Fuses sind low=0xff
high=0xde und ext=0x05. Betreibt man die CPU mit dem internen Oszillator 
tritt das Problem nicht auf.
Mit Oszillator hört dieser nach etwa 8-10h auf zu schwingen. Macht man 
dann die Lötstellen heiß (von Quarz und die entsprechenden an der CPU), 
geht es wieder für ein paar Minuten. Sprühe ich es gleich mit Eisspray 
ein, überlebt die Schaltung das (strauchelt vielleicht mal, wenn das 
Wasser kondensiert). Mittlerweile suche ich seit einigen Tagen nach dem 
Problem und es macht sich Verzweiflung breit, weil ich das zum laufen 
haben muss...

Bin für jede Hilfe dankbar!

Christoph

von Karl M. (Gast)


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Hi Christoph,

stelle bitte hochauflösende Bilder und auch deinen Schaltplan ein.
Dann kann man vielleicht etwas sagen.

von Karl M. (Gast)


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Hallo,

noch einen Anmerkung einen Quarz hast Du nicht verbaut, deshalb muss die 
Beschaltung auch anders sein.

von m.n. (Gast)


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Christoph N. schrieb:
> Mittlerweile suche ich seit einigen Tagen nach dem
> Problem und es macht sich Verzweiflung breit, weil ich das zum laufen
> haben muss...

Das verstehe ich nicht. Das 20 ct Teil ist in einer Minute gewechselt 
und dann ist gut. Keramische Resonatoren sind etwas für große 
Stückzahlen, wo es auf den Preis ankommt. Gut, sie schwingen auch ein 
bißchen schneller an.
Beim Arduino Uno sorgen die Resonatoren nur für kräftige 
Frequenzschwankungen, m.E. völlig daneben, zumal ein 16 MHz Quarz an 
anderer Stelle eingebaut ist.
Aber warum verwendet man diese freiwillig und ohne Not?

von c-hater (Gast)


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Christoph N. schrieb:

> Als Quarz/Resonator dient ein Murata CSTCE16M0V53-R0
[...]
> Die Fuses sind low=0xff high=0xde und ext=0x05.

Ändere das in:

low=0xf7 high=0xde und ext=0x05.

von Christoph N. (christoph_n)


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Also, erst mal Bilder und Schematic anbei.

Zuvor hatte ich Quarze verwendet, die Schaltung hatte so etwa 2 Jahre 
Funktioniert und fing dann an Ärger zu machen (neue Charge MCUs?). Also 
habe ich versucht, das Design so abzuändern, dass es so ist, wie ein als 
funktionierend bekanntes Design.

von Christoph N. (christoph_n)


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Geändert, musste dazu wieder die Lötstellen heiß machen. Habe ein 
Testprogramm, welches einfach nur hoch zählt, dass läuft jetzt.

von Jörg (Gast)


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Wenn ich das richtig sehe, sind da sehr viele Flußmittelrückstände. 
Beseitige die mal mit Alkohol. Vielleicht hilft's!? Ansonsten ist das 
eh' gute Praxis.

von Christoph N. (christoph_n)


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Hab die Platine gerade auch noch mal gewaschen.

von Klaus (Gast)


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Also so recht einleuchten tut mir die ganze Darstellung noch nicht.
Ich fasse mal zusammen, was bis jetzt an Fakten genannt wurde.

1. Es wird ein Keramikresonator anstelle eines Quarzes verwendet.
2. Die Schaltung soll (dazu später) wie die eines Arduino Uno sein.
3. Der Grund dafür ist eine bei CPU-Wechsel aufgetretene unaufgeklärte 
Fehlfunktion.

Zu 1. Ich habe es noch nicht selbst versucht, sondern immer nur Quarze 
verwendet, aber ein Keramikresonator geht wohl. Siehe: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_Equipment
Soweit so gut. Ich habe allerdings gelinde Zweifel, dass jeder 
Keramikresonator gleich gut geeignet ist und auf gleiche Weise 
angeschlossen werden kann. In der Hauptsache fehlt mir in Deinem 
Beitrag, die Verifikation dieser Tatsache.

Zu 2. Mal abgesehen von "Arduino", denen ich höchstens soweit traue wie 
ich sie werfen kann (also max. den Weg zum Schrotteimer): Ich habe auf 
Anhieb wenigstens zwei verschiedene Schaltpläne vom Uno gefunden. Hier: 
http://www.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino-uno-schematic.pdf und 
hier: 
http://www.arduino.cc/de/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf

In der ersten Version wird noch ein Keramikresonator verwendet. 
Allerdings mit einem 27 Ohm Serienwiderstand. Warum fehlt der bei Dir? 
Angesichts der Tatsache, dass Resonatoren sich elektrisch ein wenig 
anders Verhalten (sic) als Quarze auch nicht verwunderlich. Aber das 
führt auch wieder zurück zu der Frage ob und wie denn die Verwendbarkeit 
Deines Resonators hier überprüft wurde.

In der dritten Version (dem zweiten von mir verlinkten File) wird auch 
kein Resonator mehr verwendet sondern ein Quarz. Das wird sicher seinen 
Grund haben, meinst Du nicht auch?

3. Was uns nun zu Punkt 3 führt:
Zum einen ist unklar, warum denn nun die Schaltung auf einmal nicht mehr 
mit Quarz geht. Es mag sein, dass Du den Grund kennst. Aber 
aufgeschrieben hast Du nur eine unklare Vermutung. Was den Eindruck 
erweckt, dass Du aus keinem tatsächlichen Grund nun das Design ändern 
willst. Da fehlt eine Analyse des Problems. Und die kommt vor einem 
Redesign. Tatsächlich verwenden seit Jahrhunderten :-) die meisten ohne 
Probleme einen Quarz. Warum soll das nun gehen? Einfach weil es anders 
ist?


Ich bin mir nicht ganz sicher, was da eigentlich los ist: Bist Du nun 
ein Profi Embedded-Entwickler mit Erfahrung in SW und HW oder eine 
Hobby-Bastler oder ein Anfänger? Platine und Mikroskopfoto deuten auf 
Profi. Oder auch Bastler mit viel Geld. Alle drei Varianten sind 
durchaus achtenswert - darüber nichts schlechtes. Aber die Frage wäre 
interessant. Denn wenn Du ein Profi bist, dann hast Du die Analyse nur 
nicht hingeschrieben und alles ist OK. Aber als Bastler oder Anfänger 
solltest Du die Ursache auch klarmachen und die Argumentation warum es 
mit einem Resonator auch besser gehen soll.

Was hier nämlich auch fehlt, ist die Erklärung, warum man statt einem 
Quarz, der wesentlich genauer ist, einen Resonator verwenden sollte (mal 
abgesehen von dem Grund der oben nicht genannt wurde).

Klar, was hier nicht stimmt?

von m.n. (Gast)


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Klaus schrieb:
> In der dritten Version (dem zweiten von mir verlinkten File) wird auch
> kein Resonator mehr verwendet sondern ein Quarz. Das wird sicher seinen
> Grund haben, meinst Du nicht auch?

Du mußt Dir die Beschaltung des rechten µC ansehen; der linke ist nur 
für USB zuständig.
Mit 2 x 22 pF und Quarz läuft bei mir jeder ATmega oder Tiny jahrelang 
und nicht nur 10 Stunden ;-)

von Philipp K. (philipp_k59)


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Wofür braucht man denn einen Lastwiderstand oder Serienwiderstand?
Das mit der Hitze und Kühlen hab ich null verstanden.

Laut Datasheet sieht das ja so wie im Anhang aus.

von Klaus (Gast)


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Ups. Ich habe übersehen, das in beiden Revision für den 328P ein 
Resonator verwendet wird.

Jedenfalls, wenn sowohl mit Quarz als auch mit Resonator Probleme 
auftreten, dann ist da was grundsätzlich faul.

von Christoph N. (christoph_n)


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Hallo Klaus,

vielen Dank für Deine umfangreiche Antwort.

> 1. Es wird ein Keramikresonator anstelle eines Quarzes verwendet.

Das ist richtig. Die Entscheidung auf den Resonator umzusteigen, rührt 
daher, dass der zuvor verwendete Quarz 
(http://de.farnell.com/epson/q24fa20h00044-fa-20h-16-mhz-9-0pf/quarz-fa-20h-16mhz-10ppm-9pf/dp/1712814?ost=1712814) 
Ärger machte. Der Grund dafür ist in der Tat unklar.
Also habe mit dem Quarz versucht, die Probleme unter Kontrolle zu 
bekommen (Routing, andere Kondensatoren, bessere Masse) - ohne Erfolg.
Ich erinnerte mich an eine kleine Platine Namens Openlog von Sparkfun, 
die eben diese Murata-Resonatoren verbaut hatten. Leicht zu routen, 
Kondesatoren schon drin, idiotensicher - dachte ich.

> 2. Die Schaltung soll (dazu später) wie die eines Arduino Uno sein.

Weil die (weil ich nicht erkannt hatte, dass es sich bei dem einen um 
einen Quarz handelt und beim anderen nicht) Schaltung mit Murata im UNO 
ja funktionierte, habe ich versucht das nachzumachen.

> 3. Der Grund dafür ist eine bei CPU-Wechsel aufgetretene unaufgeklärte
> Fehlfunktion.

Korrekt. Das Bauteil hat ca. 2 Jahre funktioniert, dann wurde die CPU 
durch falsche Spannung zerschossen. Ab da (als ich die neuen CPUs 
verwendete (AU und AN Typen) gingen die Probleme los.

> Zu 1. Ich habe es noch nicht selbst versucht, sondern immer nur Quarze
> verwendet, aber ein Keramikresonator geht wohl. Siehe:
> https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_Equipment
> Soweit so gut. Ich habe allerdings gelinde Zweifel, dass jeder
> Keramikresonator gleich gut geeignet ist und auf gleiche Weise
> angeschlossen werden kann. In der Hauptsache fehlt mir in Deinem
> Beitrag, die Verifikation dieser Tatsache.

Genauigkeit sollte reichen.

> Zu 2. Mal abgesehen von "Arduino", denen ich höchstens soweit traue wie
> ich sie werfen kann (also max. den Weg zum Schrotteimer): Ich habe auf
> Anhieb wenigstens zwei verschiedene Schaltpläne vom Uno gefunden. Hier:
> http://www.arduino.cc/en/uploads/Main/arduino-uno-schematic.pdf und
> hier:
> http://www.arduino.cc/de/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf
>
> In der ersten Version wird noch ein Keramikresonator verwendet.
> Allerdings mit einem 27 Ohm Serienwiderstand. Warum fehlt der bei Dir?
> Angesichts der Tatsache, dass Resonatoren sich elektrisch ein wenig
> anders Verhalten (sic) als Quarze auch nicht verwunderlich. Aber das
> führt auch wieder zurück zu der Frage ob und wie denn die Verwendbarkeit
> Deines Resonators hier überprüft wurde.

Das ist eine Tatsache, die mir bis jetzt noch nicht aufgefallen ist. 
Vielen Dank. Ich hatte es in der Zwischenzeit gestern auch mit dem 27R 
Serienwiderstand in XTAL1 versucht, hat auch nicht geklappt.

> In der dritten Version (dem zweiten von mir verlinkten File) wird auch
> kein Resonator mehr verwendet sondern ein Quarz. Das wird sicher seinen
> Grund haben, meinst Du nicht auch?

Ohoh...

>
> 3. Was uns nun zu Punkt 3 führt:
> Zum einen ist unklar, warum denn nun die Schaltung auf einmal nicht mehr
> mit Quarz geht. Es mag sein, dass Du den Grund kennst. Aber
> aufgeschrieben hast Du nur eine unklare Vermutung. Was den Eindruck
> erweckt, dass Du aus keinem tatsächlichen Grund nun das Design ändern
> willst. Da fehlt eine Analyse des Problems. Und die kommt vor einem
> Redesign. Tatsächlich verwenden seit Jahrhunderten :-) die meisten ohne
> Probleme einen Quarz. Warum soll das nun gehen? Einfach weil es anders
> ist?

Das ist die Frage, die ich nicht beantworten kann. Ich habe alles nach 
den "Regeln der Kunst" korrekt zu machen.

>
> Ich bin mir nicht ganz sicher, was da eigentlich los ist: Bist Du nun
> ein Profi Embedded-Entwickler mit Erfahrung in SW und HW oder eine
> Hobby-Bastler oder ein Anfänger? Platine und Mikroskopfoto deuten auf
> Profi. Oder auch Bastler mit viel Geld. Alle drei Varianten sind
> durchaus achtenswert - darüber nichts schlechtes. Aber die Frage wäre
> interessant. Denn wenn Du ein Profi bist, dann hast Du die Analyse nur
> nicht hingeschrieben und alles ist OK. Aber als Bastler oder Anfänger
> solltest Du die Ursache auch klarmachen und die Argumentation warum es
> mit einem Resonator auch besser gehen soll.

Ich habe Technische Informatik studiert, bin von meiner Ausbilung her 
also eher aus dem SW-Bereich. Habe aber die letzten Jahre sehr viel HW 
gemacht, auch im Hobby und habe daher z.b. ein Mikroskop zuhause. 
Tatsächlich habe ich die Arbeit (die HW wird "professionell" an einer 
Forschungseinrichtung gebraucht) mit nach hause genommen, um das Problem 
unter Kontrolle zu bekommen.

>
> Was hier nämlich auch fehlt, ist die Erklärung, warum man statt einem
> Quarz, der wesentlich genauer ist, einen Resonator verwenden sollte (mal
> abgesehen von dem Grund der oben nicht genannt wurde).

Ganz ehrlich: Weil ich von HF-Design soviel Ahnung habe, wie eine Kuh 
vom tanzen und mir der Unterschied nicht aufgefallen ist :-(

> Klar, was hier nicht stimmt?


Es dämmert mir, vielen Dank für Deinen Beitrag!

von michael_ (Gast)


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Klaus schrieb:
> In der ersten Version wird noch ein Keramikresonator verwendet.
> Allerdings mit einem 27 Ohm Serienwiderstand. Warum fehlt der bei Dir?

Dieser Serienwiderstand ist wichtig. Und die C sollten mindestens 
doppelt groß sein.
Und ausfallen tun sie auch mehr als Quarze.

von Christoph N. (christoph_n)


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Philipp K. schrieb:
> Wofür braucht man denn einen Lastwiderstand oder Serienwiderstand?
> Das mit der Hitze und Kühlen hab ich null verstanden.
>
> Laut Datasheet sieht das ja so wie im Anhang aus.

Normal sollte der 328p einen internen Lastwiderstand haben. Allerdings 
hatte ich beobachtet, dass der beim Arduino extra ausgeführt ist. Da hab 
ich ihn sicherheitshalber auch noch mal eingebaut.

Das mit Hitze und kühlen war eine Beobachtung. Wenn das Ding nicht mehr 
ging, konnte ich mit heiß machen der Lötstellen das Ding kurzzeitig 
wieder in Gang bekommen. Zeitweilig hatte ich auch den Eindruck mit 
Eisspray den Fehler auslösen zu können.

Ich habe den Eindruck, dass die Tipps am Anfang auch nicht schlecht 
waren (Fuses und Saubermachen) seit dem läuft er wieder. Aber man soll 
den Tag nicht vor dem Abend loben...

von Christoph N. (christoph_n)


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michael_ schrieb:
> Klaus schrieb:
>> In der ersten Version wird noch ein Keramikresonator verwendet.
>> Allerdings mit einem 27 Ohm Serienwiderstand. Warum fehlt der bei Dir?
>
> Dieser Serienwiderstand ist wichtig. Und die C sollten mindestens
> doppelt groß sein.
> Und ausfallen tun sie auch mehr als Quarze.

Das mit dem Serienwiderstand hatte ich gestern. Hat nicht geholfen. 
Welche Cs meinst Du? die einzigen Cs sind in dem Resonator.

von Klaus (Gast)


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OK. Soweit so gut.

Im Prinzip sollte auch ein Keramikresonator gehen. Das wird im 
Datenblatt vom 328p auch so genannt.
Nur ist der Impedanzverlauf und das Schwingverhalten von Quarz und 
Resonator doch ziemlich unterschiedlich.
Das bei dem ATMega16 von Resonator auf Quarz umgeschwenkt wurde, lässt 
zumindest die These zu, dass Thema nicht trivial ist.

Man wird also weder Quarz gegen Resonator einfach austauschen können 
(was Du ja auch nicht versucht hast) noch einen Resonator gegen den 
anderen (was Du meiner Meinung nach versucht hast). Wenn dann die 
Vermutung nahe liegt, dass die Oszillatorschaltung im 328p ein wenig, 
vielleicht auch nur subtil verändert wurde (AU AN), und sowohl Quarz 
als auch Resonator Probleme machen, dann hast Du jetzt zwei statt einem 
Problem.

An sich wäre die erste Fragestellung: Was ist der Unterschied zwischen 
den Nicht-AU-AN-Modellen und AU-AN? Wie muss Quarz und Anschaltung 
verändert werden, damit dieser Unterschied ausgeglichen wird. (Errata 
angeschaut?)

Wenn ich den Messgerätepark dafür hätte, würde ich mir mal die Quarze 
ausmessen und das Verhalten der vorher verwendeten Nicht-AU-AN Type 
(welche eigentich?) und das der AU-AN anschauen und vergleichen. 
Vielleicht hast Du ja die Möglichkeit?

Ansonsten würde ich, vor die selbe Situation gestellt, die Analyse mit 
meinem Oszilloskop und ein paar improvisierten Messmitteln versuchen.

Ich glaube, ohne messen, wird das nichts, wenn das jedes mal Stunden 
dauert, ehe das Problem erkennbar wird.

Es gibt da, glaube ich, eine AN, in der die Oszillatorschaltung von 
Atmel etwas auseinanderklamüselt ist. Allerdings nur eine (unbestimmte) 
Variante, aus der man den Unterschied zwischen Nicht-AU/AN und AU/AN 
wohl nicht erkennen können wird.

Tut mir echt leid für Dich. Viel Erfolg.

von Klaus (Gast)


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Wenn Du von HF tatsächlich nur soviel Ahnung hast, wie die Kuh vom 
Uhrwerk, dann hilft nur probieren. Extrem mühsam, wenn es Stunden 
dauert, ehe die Folgen sichtbar werden.

Einfach mal den Parallelwiderstand und den Lastwiderstand (die 27 Ohm) 
variieren und auch mal weglassen. Sinnvoll dürfte wohl für den 1MOhm 
irgendwas zwischen 100kOhm (eine Dekade weniger) bis hinauf zu 10MOhm 
sein. Vielleicht so 4 Werte um eine Tendenz zu erkennen. Dann noch mal 
die 27 Ohm zwischen 10 und 47 Ohm variieren. Auch so vier Werte. Tabelle 
führen! (Brauche ich Dir nicht zu sagen). Das würde zumindest mal eine 
Tendenz erkennen lassen.

Sehr langweilig. Hol ein paar DVDs oder lerne Swaheli dabei. Viel 
Erfolg.

von Klaus (Gast)


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Was auch noch eine etwas zielgerichtere Variante wäre (abgesehen davon 
den wesentlich erprobteren Quarz zu verwenden). Versuche doch mal von 
dem Resonator im Uno die Bezeichnung und das Datenblatt zu finde. Aus 
dem Impedanzverlauf und dem Vergleich mit Deinem Resonator müsste man 
schon plausible Vermutungen zu den den neuen Widerstandswerten ableiten 
können.

Du hast halt soviele Unbekannte in der Situation. Welchen 328 die im Uno 
verwendet haben, weiss ja auch im Moment niemamd.

P.S. 100kOhm ist doch ein bisschen wenig. Aber so mit 800 könnte man mal 
anfangen.

von Christoph N. (christoph_n)


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> An sich wäre die erste Fragestellung: Was ist der Unterschied zwischen
> den Nicht-AU-AN-Modellen und AU-AN? Wie muss Quarz und Anschaltung
> verändert werden, damit dieser Unterschied ausgeglichen wird. (Errata
> angeschaut?)
>

Meiner Meinung nach nur der Temperaturbereich. Hatte vorher nen AU und 
der ist jetzt auch wieder drin. Geht auch immernoch.

Messen wäre gut. aber zuhause hab ich auch jetzt nur ein popeliges HAMEG 
307 Scope. Macht nur 10 Mhz und ich wüsste nicht, wie ich das mit nem 
Scope messen kann, ohne dass der Quarz stehen bleibt.

von Christoph N. (christoph_n)


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Klaus schrieb:
> Wenn Du von HF tatsächlich nur soviel Ahnung hast, wie die Kuh vom
> Uhrwerk, dann hilft nur probieren. Extrem mühsam, wenn es Stunden
> dauert, ehe die Folgen sichtbar werden.
>
> Einfach mal den Parallelwiderstand und den Lastwiderstand (die 27 Ohm)
> variieren und auch mal weglassen. Sinnvoll dürfte wohl für den 1MOhm
> irgendwas zwischen 100kOhm (eine Dekade weniger) bis hinauf zu 10MOhm
> sein. Vielleicht so 4 Werte um eine Tendenz zu erkennen. Dann noch mal
> die 27 Ohm zwischen 10 und 47 Ohm variieren. Auch so vier Werte. Tabelle
> führen! (Brauche ich Dir nicht zu sagen). Das würde zumindest mal eine
> Tendenz erkennen lassen.
>
> Sehr langweilig. Hol ein paar DVDs oder lerne Swaheli dabei. Viel
> Erfolg.

Das wäre eine Option.

von Klaus (Gast)


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Christoph N. schrieb:
>> An sich wäre die erste Fragestellung: Was ist der Unterschied zwischen
>> den Nicht-AU-AN-Modellen und AU-AN? Wie muss Quarz und Anschaltung
>> verändert werden, damit dieser Unterschied ausgeglichen wird. (Errata
>> angeschaut?)
>>
>
> Meiner Meinung nach nur der Temperaturbereich. Hatte vorher nen AU und
> der ist jetzt auch wieder drin. Geht auch immernoch.

Naja. Aber das ist ja ein mittelbarer Faktor. Was hat der für Ursachen. 
Mal etwas abstrakt ein anderer Temperaturbereich sagt ungefähr wie 
"steif" bzw. "flexibel" die Verstärker und Stromquellen sind.
Mir ist auch noch eingefallen, was eigentlich dumm von mir war, dass der 
Grund für den Wechsel von Resonator auf Quarz am 162 das Problem mit der 
schlechteren Frequenzgenauigkeit der Resonatoren sein kann.

> Messen wäre gut. aber zuhause hab ich auch jetzt nur ein popeliges HAMEG
> 307 Scope. Macht nur 10 Mhz und ich wüsste nicht, wie ich das mit nem
> Scope messen kann, ohne dass der Quarz stehen bleibt.

Also, da mein Messgerätepark sich im wesentlichen auch auf ein 
Oszilloskop beschränkt, würde ich vielleicht versuchen mit einer Spule 
lose anzukoppeln oder mit 'nem hohem Vorwiderstand. Da Deines nur 10MHz 
kann, ist das mit viel abschätzen und Kopfrechnen verbunden - Pegel 
solltest Du mit den 10MHz aber noch sehen können -, aber man würde es 
wahrscheinlich zumindest grob beurteilen können, was da los ist.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Christoph N. schrieb:
> Ich habe den Eindruck, dass die Tipps am Anfang auch nicht schlecht
> waren (Fuses und Saubermachen) seit dem läuft er wieder. Aber man soll
> den Tag nicht vor dem Abend loben...

 Die LowFuse bezieht sich nur auf start-up zeiten, ist in diesem
 Zusammenhang also völlig uninteressant, da ja dein AVR ohne Probleme
 startet.

 Das mit den Widerständen ist absolut unnötig und wird beim Atmel
 nicht mal als möglicher Problem im Ansatz erwähnt.
 Wenn Quarz nach 8-10 Stunden aufhört zu schwingen, hat er sich
 entweder überhitzt oder du hast schlechte Lötstellen.
 Ich hab mir deine Bilder gerade angeschaut, es ist wirklich schlecht
 und unsauber gelötet, Lötstellen sind überhitzt.
 Bisschen üben und dann nochmal das Ganze sauber löten, es wird mit
 Sicherheit funktionieren.

von Christoph N. (christoph_n)


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Also, ich konnte des Ausfall mit Eisspray erzwingen. Wenn ich dann Pin 8 
heiß gemacht habe mit dem Lötkolben ist es wieder weg. Ob das villeicht 
auch von kondensierendem Wasser kommt, weiß ich nicht. Es ist auch nicht 
so, dass es jedesmal beim Kaltstellen ausfällt.

von Christoph N. (christoph_n)


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Marc Vesely schrieb:
> Christoph N. schrieb:
>> Ich habe den Eindruck, dass die Tipps am Anfang auch nicht schlecht
>> waren (Fuses und Saubermachen) seit dem läuft er wieder. Aber man soll
>> den Tag nicht vor dem Abend loben...
>
>  Die LowFuse bezieht sich nur auf start-up zeiten, ist in diesem
>  Zusammenhang also völlig uninteressant, da ja dein AVR ohne Probleme
>  startet.
>
>  Das mit den Widerständen ist absolut unnötig und wird beim Atmel
>  nicht mal als möglicher Problem im Ansatz erwähnt.
>  Wenn Quarz nach 8-10 Stunden aufhört zu schwingen, hat er sich
>  entweder überhitzt oder du hast schlechte Lötstellen.
>  Ich hab mir deine Bilder gerade angeschaut, es ist wirklich schlecht
>  und unsauber gelötet, Lötstellen sind überhitzt.
>  Bisschen üben und dann nochmal das Ganze sauber löten, es wird mit
>  Sicherheit funktionieren.

Ok, habs noch mal nachgelötet. Es spricht ja Einiges dafür, dass die 
Löstelle nach ein paar Stunden die Impedanz ändert. Oder das evtl. doch 
Flussmittelrückstände bei dem Wetter Wasser anziehen.

Die geänderten Fuses änderten die Clock Source aber auch auf "full swing 
crystal"  - ist das kein Unterschied?

von m.n. (Gast)


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Kontolliere bitte noch einmal, ob Du die Option 'full swing' bei 'Fuse 
Low Byte' auch aktiviert hast, wie es c-hater schon angemahnt hatte.
Das ist für mich die einzige Möglichkeit, ein solch instabiles Verhalten 
zu erreichen!

Die ganzen Spielereien mit Rs und Cs oder Sprays oder Flussmittel sind 
Bastelkram und völlig belanglos.

von Klaus (Gast)


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Christoph N. schrieb:
> Also, ich konnte des Ausfall mit Eisspray erzwingen. Wenn ich dann Pin 8
> heiß gemacht habe mit dem Lötkolben ist es wieder weg. Ob das villeicht
> auch von kondensierendem Wasser kommt, weiß ich nicht. Es ist auch nicht
> so, dass es jedesmal beim Kaltstellen ausfällt.

Entschuldige, aber mit Kältespray kann man viel erzwingen: Auch kalte 
Getränke. :-)

Das deutet nur darauf hin, dass die Temperatur in einem bestimmten 
Bereich liegen muss. Das aber ist allgemein so und nur relevant, wenn 
der Temperaturbereich in bemerkenswertem Maße ausserhalb der Nennwerte 
liegt.

Mit Kältespray erzwingst Du das einfach. Mit sinkender Temperatur 
erhöhen sich ganz allgemein Widerstände und verringern sich 
Verstärkungen. Deine Beschreibung deutet darauf hin, dass der Ausfall 
bei Erwärmung auftritt und nicht bei "Erkältung". :-) Wenn Du durch 
Kältespray erreichen kannst, das es geht: das wäre relevant.

Nein, nein. Ich mag falsch liegen - dann korrigiere man mich bitte, aber 
ich halte das für Zeitverschwendung.

von Christoph N. (christoph_n)


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Fuses sind: (H:05, E:DE, L:F7)

Immer wenn es nicht mehr funktioniert, die beiden XTAL-Pins von der CPU 
heiß machen, dann geht es wieder.

von Klaus (Gast)


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Was die Flussmittelrückstände betrifft:

Es kommt darauf an: Falls die Rückstände da schon seit Wochen drauf sind 
und nun, nach Entfernung, dass Problem nicht mehr auftritt, dann ist das 
interessant. Wobei das auch heissen könnte, das die Dimensionierung nahe 
an einer der Grenzen zur Nicht-Funktion ist - also auch Dimensionierung 
ändern.

Falls wir aber von einer frisch gelöteten Platine reden, dann findet die 
Veränderung nicht innerhalb von Stunden statt (es sei denn es handelt 
sich um den unwahrscheinlichen Fall, einer sehr grenzwertigen 
Dimensionierung - dann wäre auch eine Neudimensionierung fällig).

von Fritz G. (fritzg)


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Wenn es wieder mal ausfällt, miss mal die VCC und GND Pins durch. Wer 
sagt denn dass es der Kristall ist? Ev. haben auch die Leiterbahnen 
einen Haarriss. Ich sehe da noch ein Via, miss da auch nochmal ob der 
Kontakt noch da ist.
Du suchst vielleicht einfach nur an der falschen Stelle.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Christoph N. schrieb:
> Die geänderten Fuses änderten die Clock Source aber auch auf "full swing
> crystal"  - ist das kein Unterschied?

 Normalerweise nein, andersrum ja.

von Klaus (Gast)


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Das ist alles Vodoo, den Du hast ja die Temperaturen nicht unter 
Kontrolle.

Weisst Du ob die Temperatur nicht vorher signifikant abgesunken ist, 
oder angestiegen? Allenfalls von Deinem subjektiven Wohlbefinden her - 
und das ist eher flexibel und bezieht sich nicht auf die Temperatur der 
Bauteile selbst.

Klammere Dich nicht an sinnloses Herumexperimentieren. Das kostet nur 
Zeit. Systematisches Arbeiten ist gefragt.

von m.n. (Gast)


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Christoph N. schrieb:
> Fuses sind: (H:05, E:DE, L:F7)

Dann nimm noch einmal den zuvor verwendeten Quarz. Bei low-byte = 0xff 
konnte er garnicht stabil funktionieren.

von Christoph N. (christoph_n)


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Was genau meinst Du mit "Neudimensionieren". Da gibt es doch keinen 
Parameter, den ich ändern könnte - oder?

von Klaus (Gast)


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Christoph N. schrieb:
> Was genau meinst Du mit "Neudimensionieren". Da gibt es doch keinen
> Parameter, den ich ändern könnte - oder?

Hä? Jetzt fange ich aber an mich zu wundern.

Widerstände bzw. Bauteile allgemein haben Werte die man neu bestimmen 
kann: Das ist "Neudimensionieren".
Das ist doch der Witz bei dem Variieren der Bauteile-Werte. Das Du 
Anhaltspunkte bekommst, in welche Richtung Du dimensionieren musst.

Oder willst Du zukünftig Lötkolben und Kältespray mit Deine Platinen 
liefern?

von Kurt B. (kurt-b)


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Christoph N. schrieb:
> Was genau meinst Du mit "Neudimensionieren". Da gibt es doch keinen
> Parameter, den ich ändern könnte - oder?

Ich würde als Kontrollinstrument erstmal den Oszi seeeeeer hochohmig 
(auch ein kleiner C ist niederohmig) ankoppeln und das 
Anschwingverhalten anschauen. (Nadel an die Spitze löten und einfach 
nebendran hinlegen)
Je zögerlicher er anschwingt desto unzuverlässiger ist die ganze 
Geschichte. (auch die Schwingamplitude sagt was über die Toleranz 
gegenüber Tempänderungen usw. aus)
Da siehst du dann wenigstens ob eine Änderung der Fuses oder sonst eine 
irgendwas am Verhalten ändert.

 Kurt

(Ein ähnliches Problem taucht manchmal bei 32 k Uhrenquarzen auf, das 
kriegt man so auch leichter hin)

..

von Helmut S. (helmuts)


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Hast du beim ATmega das Oszillator-Setting für hohe Frequenzen gewählt?

Könnte es nicht sein, daß der Quarz überlastet wird.
Eigentlich sind die Quarze die nur mit 100uW max. Leitstung 
spezifiziert sind gar nicht für 5V Betrieb geeignet, wenn der Oszillator 
bei der Frequenz noch fast vollen Spannungshub macht.

Größere Bauformen vertragen wie hier bis zu 1000uW.
http://www.abracon.com/Resonators/ABSM3B.pdf

von ttl (Gast)


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Nimm einen Oszillator und gut ist. Uns sucht mal jemanden der löten 
kann. Lötpaste mit Heissluft über die Platine zu verteilen ist ja 
albern.
Tolle Forschungseinrichtung, wie sagen die Amis so schön -> your 
taxdollars at work

von Christoph N. (christoph_n)


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Klaus schrieb:
> Christoph N. schrieb:
>> Was genau meinst Du mit "Neudimensionieren". Da gibt es doch keinen
>> Parameter, den ich ändern könnte - oder?
>
> Hä? Jetzt fange ich aber an mich zu wundern.
>
> Widerstände bzw. Bauteile allgemein haben Werte die man neu bestimmen
> kann: Das ist "Neudimensionieren".
> Das ist doch der Witz bei dem Variieren der Bauteile-Werte. Das Du
> Anhaltspunkte bekommst, in welche Richtung Du dimensionieren musst.
>
> Oder willst Du zukünftig Lötkolben und Kältespray mit Deine Platinen
> liefern?

Natürlich weiß ich, was mit Neudimensionieren normal gemeint ist.  Meine 
Frage war, was ich an der aktuellen Schaltung (Keramikoszilator, AVR und 
Lastwiderstand 1 MOhm) ändern soll.

Helmut S. schrieb:
> Könnte es nicht sein, daß der Quarz überlastet wird.
> Eigentlich sind die Quarze die nur mit 100uW max. Leitstung
> spezifiziert sind gar nicht für 5V Betrieb geeignet, wenn der Oszillator
> bei der Frequenz noch fast vollen Spannungshub macht.


Das ist vielleicht ein Punkt. Im Openlog lief das ganze mit 3,3V.

ttl schrieb:
> Nimm einen Oszillator und gut ist. Uns sucht mal jemanden der löten
> kann. Lötpaste mit Heissluft über die Platine zu verteilen ist ja
> albern.
> Tolle Forschungseinrichtung, wie sagen die Amis so schön -> your
> taxdollars at work


Ich will mich jetzt nicht weit aus dem Fenster lehnen, aber das ist 
nicht das erste Mal, dass ich sowas bestücke. Im ersten Bild sa es vllt. 
etwas wild aus, weil ich da 738 Mal dran rumgemacht habe und Klaus 
schnell ein Bild liefern wollte. Danach hab ich es sofort hübsch gemacht 
und sauber gemacht, es geht immernoch nicht.
Die Tatsache, dass ich eine vom Aussehen und von der messbaren 
Charakteristik her einwandfreie Lötstelle "warm" machen muss, spricht 
für eine "grenzwertige Auslegung".

Ein Oszillator wäre eine Idee. Gibt es Empfehlungen?

: Bearbeitet durch User
von Gerd E. (robberknight)


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Christoph N. schrieb:
>> 3. Der Grund dafür ist eine bei CPU-Wechsel aufgetretene unaufgeklärte
>> Fehlfunktion.
>
> Korrekt. Das Bauteil hat ca. 2 Jahre funktioniert, dann wurde die CPU
> durch falsche Spannung zerschossen. Ab da (als ich die neuen CPUs
> verwendete (AU und AN Typen) gingen die Probleme los.

Es ging da um eine einzelne Platine oder viele? Hast Du nach dem die CPU 
zerstört wurde die selbe Platine verwendet und nur die CPU getauscht 
oder eine komplett neue Platine fertigen lassen und bestückt?

Wenn es die selbe Platine war: vielleicht wurde durch die Überspannung 
ja noch mehr zerstört als der Atmega.

Quarze sind durchaus empfindlich für mechanische Einflüsse. Starke 
Beschleunigungen oder Überhitzen mögen die nicht und dann gehen sie 
entweder sofort kaputt oder werden unzuverlässig. Letzters könnte es bei 
Dir gewesen sein. Die moderneren kleineren SMD-Quarze (3,2x2,5mm etc.) 
sind da empfindlicher als die älteren größeren (HC49 etc.).

Meine Erfahrung ist, daß bei 1000 Stück gefertigten Baugruppen durchaus 
bei 1-2 Stück der Quarz defekt sein kann. Fällt dann beim Testen sofort 
auf, wird getauscht und fertig.

von Christoph N. (christoph_n)


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Gerd E. schrieb:
> Christoph N. schrieb:
>>> 3. Der Grund dafür ist eine bei CPU-Wechsel aufgetretene unaufgeklärte
>>> Fehlfunktion.
>>
>> Korrekt. Das Bauteil hat ca. 2 Jahre funktioniert, dann wurde die CPU
>> durch falsche Spannung zerschossen. Ab da (als ich die neuen CPUs
>> verwendete (AU und AN Typen) gingen die Probleme los.
>
> Es ging da um eine einzelne Platine oder viele? Hast Du nach dem die CPU
> zerstört wurde die selbe Platine verwendet und nur die CPU getauscht
> oder eine komplett neue Platine fertigen lassen und bestückt?

Sowohl das Eine, als auch das Andere.

> Quarze sind durchaus empfindlich für mechanische Einflüsse. Starke
> Beschleunigungen oder Überhitzen mögen die nicht und dann gehen sie
> entweder sofort kaputt oder werden unzuverlässig. Letzters könnte es bei
> Dir gewesen sein. Die moderneren kleineren SMD-Quarze (3,2x2,5mm etc.)
> sind da empfindlicher als die älteren größeren (HC49 etc.).

Vielleicht ist ja auch meine Vergewaltigung mit Eisspray nicht 
förderlich.
Jetzt läuft es mit 3,3V zum Test, um zu gucken, ob es an der Leistung 
des Resonators liegt.

Wenn das nix bringt, Quarz mit diesen Fuses und sonst Oszillator. Den 
muss ich da dann aber noch drauffrickeln.

von Christoph N. (christoph_n)


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3,3V geht auch nicht. Jetzt bau' ich auf den alten Quarz um.

von Klaus (Gast)


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Ich bin raus.

von Franz M. (franzma)


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Christoph N. schrieb:
> Ab da (als ich die neuen CPUs
> verwendete (AU und AN Typen) gingen die Probleme los.

vllt. hast Du eine Fälschung bekommen
Beitrag "Gefälschte AVR-uC?"

von Paul B. (paul_baumann)


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von Christoph N. (christoph_n)


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Klaus schrieb:
> Ich bin raus.

Trotzdem vielen Dank für Deine Mühe.

Ich habe jetzt zum Test den Epson-Quarz mit 10 pF Kondensatoren und den 
von c-hater empfohlenen fuses eingebaut. Läuft soweit. Wenn das nicht 
gut ist, gibts noch mal andere Kondensatoren (hatte bis jetzt 22pF, was 
würdet Ihr empfehlen?).
Wenn das nicht geht gibts nen Oszilator. Habt Ihr da Tipps?

Vielen Dank für Eure Hilfe

von Klaus (Gast)


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Paul Baumann schrieb:
> Klaus schrieb:
>> Ich bin raus.
>
> https://www.youtube.com/watch?v=kSYblBKZ75Y
>
> MfG Paul

Ach was! Das ist alles sinnlose Herumprobiererei. Wenn es dann am Ende 
gehen sollte, weiss zwar keiner warum das so ist, aber alle schaukeln 
sich die Eier und prahlen mit ihren analytischen Fähigkeiten.

von Christoph N. (christoph_n)


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Naja, sinnlose Herumprobiererei hin oder her, ich muss es zum laufen 
haben. Ich bin ja offen für Tipps. Was sollte ich also sonst jetzt tun?
Quarz mit 10pF ist auch instabil...

von Christoph N. (christoph_n)


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Und auch hier wieder, XTAL-Pins warmmachen und es geht wieder. Ob ich 
mal die MCU tausche?

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Klaus schrieb:
> Ach was! Das ist alles sinnlose Herumprobiererei. Wenn es dann am Ende
> gehen sollte, weiss zwar keiner warum das so ist, aber alle schaukeln

 Stimmt.
 Aber dass es einfacher und logischer ist, Bauteile auf einer Platine
 10 Mal zu entlöten, anstatt von Anfang an eine neue Platine und neue
 Bauteile zu nehmen, will mir einfach nicht in den Kopf.

 Ausser Dummheit und Geiz kann es da keinen anderen Grund dafür geben.

 Ich bin auch raus.

von Gerd E. (robberknight)


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Christoph N. schrieb:
> Ich habe jetzt zum Test den Epson-Quarz mit 10 pF Kondensatoren und den
> von c-hater empfohlenen fuses eingebaut. Läuft soweit. Wenn das nicht
> gut ist, gibts noch mal andere Kondensatoren (hatte bis jetzt 22pF, was
> würdet Ihr empfehlen?).

nicht wild irgendwelche Kondensatoren ausprobieren, sondern die nötige 
Kapazität berechnen?

Lies mal die AN2867 von ST:
http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/application_note/CD00221665.pdf

Da wirds genau erklärt, halt für die µCs von ST. Musst Du halt auf die 
Werte für Deinen Atmega anpassen. Vielleicht findest Du auch ein 
ähnliches Dokument von Atmel.

von Christoph N. (christoph_n)


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Aktuell habe ich es mit einer neuen Platine versucht. Wie ich schon 
schrieb - Sowohl als auch... Mit geiz und/oder Dummheit hat das also nix 
zu tun.

von Paul B. (paul_baumann)


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>Ab da (als ich die neuen CPUs
> verwendete (AU und AN Typen) gingen die Probleme los.

Christoph N. schrieb:
> Was sollte ich also sonst jetzt tun?

Du kannst doch diesen Effekt mal dem Hersteller schildern. Es muß sich 
ja offenbar etwas an der Innenschaltung der Kontroller geändert haben, 
wenn es mit gleicher Außenbeschaltung nicht mehr funktioniert.
Schicke die Schaltung und die gesetzten Fusebits hin, damit sie das 
nachprüfen können.

Hast Du noch eine 2. Platine von der Sorte?

MfG Paul

von Christoph N. (christoph_n)


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Hallo Paul. Ich habe noch eine ganze Hand voll, muss ich nur bestücken.
Nur ohne einen Ansatz macht das wenig Sinn, glaube ich. Ich denke, ich 
bin nicht der einzige, der versucht einen Atmega328p mit externem 16Mhz 
Quarz zu betreiben, das kann doch nicht so kritisch sein...

von Gerd E. (robberknight)


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Christoph N. schrieb:
> Quarz mit 10pF ist auch instabil...

Christoph N. schrieb:
> Und auch hier wieder, XTAL-Pins warmmachen und es geht wieder. Ob ich
> mal die MCU tausche?

irgendwie kommt mir langsam das Gefühl daß nicht die Quarze oder 
Oszillatoren Dein Problem sind, sondern irgendetwas anderes. Z.B. 
Spannungsschwankungen, EMV, Bugs im Code,...

Sowas kann jahrelang unentdeckt bleiben weil zufällig dieser eine µC 
damit nicht abstürzt. Aber dennoch betreibst Du das Teil außerhalb der 
Spezifikation und irgendeine kleine Änderung bringt dann das Problem zu 
Tage.

von Paul B. (paul_baumann)


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Christoph N. schrieb:
> Ich denke, ich
> bin nicht der einzige, der versucht einen Atmega328p mit externem 16Mhz
> Quarz zu betreiben, das kann doch nicht so kritisch sein...

Nein, da bist Du nicht der Einzige. Ich habe hier Atmega328 im 
DIL-Gehäuse,
die mit 16MHz-Quarz und 2x22pF ohne Mühe funktionieren.
Du hast aber welche in SMD-Bauform und die ärgern Dich. Deshalb habe ich 
ja vermutet, daß die Innenschaltung der Oszillatorbaugruppe wohl anders 
sein muß, als sie mal war.

mfG Paul

Edith sagt:
Mach doch mal 2x22pf dran und laß ein Programm laufen, was nur 3 
Variablen
für Sekunde, Minute und Stunde hochzählt. Laß Dir das über die serielle 
Schnittstelle auf den Rechner ausgeben, leg Dich in den Liegestuhl und 
sieh
morgen Früh, ob es bis dahin fehlerfrei durchlief.

: Bearbeitet durch User
von m.n. (Gast)


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Christoph N. schrieb:
> Ob ich
> mal die MCU tausche?

Mache es!

von Helmut S. (helmuts)


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Gerd E. schrieb:
> Kapazität berechnen?
>
> Lies mal die AN2867 von ST:
> 
http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/application_note/CD00221665.pdf
>

Danke für den Link. Das ist der einzige den ich bisher gesehen habe der 
auch die Quarzbelastung beschreibt. Auf jeden Fall kommt man mit dieser 
Formel auf einige 100uW, also deutlich mehr als der verwendete Quarz 
verkraftet. Alle wollen immer die kleinsten Bauteile aber trotzdem bei 
5V Versorgung bleiben.

von Christoph N. (christoph_n)


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So. Nachdem auch 16Mhz + 2x 15pf ärger machte, habe ich jetzt ein neues 
Board bestückt. Jetzt zuerst Versuch mit dem Resonator und den neuen 
Fuses.
Abwarten und Tee trinken. Kein Eisspray

von Sören (Gast)


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Mach mal bitte einen Versuch:

Wenn das Board läuft, berühre einfach mal den Quarz bzw Resonator. Aber 
nur das Gehäuse, keine Anschlüsse! Setzt er dann wieder aus?

von Sören (Gast)


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Gerd E. schrieb:
> irgendwie kommt mir langsam das Gefühl daß nicht die Quarze oder
> Oszillatoren Dein Problem sind, sondern irgendetwas anderes. Z.B.
> Spannungsschwankungen, EMV, Bugs im Code,...

Das kann aber nicht sein, denn dazu müsste er ja den kompletten 
Schaltplan und Sourcecode posten! Das will er ja nicht!

von Christoph N. (christoph_n)


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Sören schrieb:
> Mach mal bitte einen Versuch:
>
> Wenn das Board läuft, berühre einfach mal den Quarz bzw Resonator. Aber
> nur das Gehäuse, keine Anschlüsse! Setzt er dann wieder aus?

Neue Platine, die gerade läuft mit Keramikresonator, neuen Fuses und 
ohne Lastwiderstand: Kein Problem.

Sören schrieb:
> Gerd E. schrieb:
>> irgendwie kommt mir langsam das Gefühl daß nicht die Quarze oder
>> Oszillatoren Dein Problem sind, sondern irgendetwas anderes. Z.B.
>> Spannungsschwankungen, EMV, Bugs im Code,...
>
> Das kann aber nicht sein, denn dazu müsste er ja den kompletten
> Schaltplan und Sourcecode posten! Das will er ja nicht!

Das habe ich nie behauptet. Die Eagle-Datei habe ich nur nicht in der 
neuesten Version da, daher hatte ich heute morgen das was bestückt in 
dem Schaltplan, so wie es ist, hochgeladen. Sourcecode ist trivial. 
Variable inkrementieren und ausgeben, sonst nichts. Software läuft auf 
nem UNO unfallfrei.

von Kurt B. (kurt-b)


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Sören schrieb:
> Mach mal bitte einen Versuch:
>
> Wenn das Board läuft, berühre einfach mal den Quarz bzw Resonator. Aber
> nur das Gehäuse, keine Anschlüsse! Setzt er dann wieder aus?

Nachdem es ja lange 10 Std sind könnte man wohl eher auf Umwelteinflüsse 
schliessen, Lötlack, Feuchte in der Platine, usw.
Ich hatte mal einen FS (Multituner) der machte beim Kunden immer wieder 
Probleme, in der Werkstatt, nachdem er da drei Tage rumstand, lief er 
dann wieder.
Beim Kunden angekommen ward nach einer Woche wieder Schluss.
Nach mehrmaligem rumfahren isolierte ich den Tuner komplett mit 
Plastikspray, ab da war Ruhe.
Der Kunde hatte eine komplett neu renovierte Wohnung mit lauter "guten" 
Sachen drin. (Teppiche, Tapeten, Sessel usw.)
(die feuchte Luft war es nicht, denn da wars trocken)


 Kurt

von Christoph N. (christoph_n)


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Du meinst, ich sollte das Ding mit Plastikspray eindprühen?

von Sören (Gast)


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Kurt Bindl schrieb:
> Sören schrieb:
>> Mach mal bitte einen Versuch:
>>
>> Wenn das Board läuft, berühre einfach mal den Quarz bzw Resonator. Aber
>> nur das Gehäuse, keine Anschlüsse! Setzt er dann wieder aus?
>
> Nachdem es ja lange 10 Std sind könnte man wohl eher auf Umwelteinflüsse
> schliessen, Lötlack, Feuchte in der Platine, usw.

Und warum soll er dann nicht einfach mal den Finger drauf tippen? Ich 
frage aus einem speziellen Grund den ich selber schon erlebt habe!

Christoph, bitte mal den Finger auf den Resonator tippen! Egal was Kurt 
dazu meint!

von Christoph N. (christoph_n)


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Hatte ich je gemacht. War kein Problem. Jetzt hab ich die Platine die 
gerade läuft mal mit Plastikspray eingesprüht, um sowas wie Luftfeuchte 
auszuschließen.

Ich muss gleich los und werde daher jetzt diesen Dauertest laufen 
lassen.

Ich danke Euch allen für Eure Hilfe, lasse jetzt den Dauertest laufen 
und werde berichten!

von Kurt B. (kurt-b)


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Sören schrieb:

>
> Christoph, bitte mal den Finger auf den Resonator tippen! Egal was Kurt
> dazu meint!

Wieso sollt er er das nicht machen, das ist doch selbstverständlich, 
oder?

Ich schrieb meinen Senf um ein weiteres Szenario ins Auge zu fassen, 
denn die 10Std sind schon sehr lange, und da könnte es doch sein dass 
bei Erwärmen die Feuchtigkeit oder das Lösemittel verdampft und dann 
wieder, von der Platine aus oder sonstwoher, einsickert und Rs/Cs 
bildet.


 Kurt

Nachtrag:
seh grad: es könnte so aufgefasst werden dass ich das mit dem Finger 
nicht für gut heisse.
Das ist nicht so! Sorry wenns anders rumkam.

: Bearbeitet durch User
von Sören (Gast)


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Ahh ok Kurt,

hab ich wohl falsch aufgefasst!

Das mit dem Finger ist relativ simple! Ich hatte Quarze und einen AVR 
ohne das Fuse für 16MHz laufen. Beim berühren war es dann vorbei mit dem 
Takt.
Auch am Oszi konnte man eine niedrige Spannung messen die dann 
zusammenbrach. Mit dem Fuse für High-XTAL war die Quarzsopannung bei 
knapp 5V und lief so stabil das man auch ein Handy auf die Schaltung 
legen konnte ohne das der AVR zu mucken (türkisches imperativ?) beginnt!

von Klaus (Gast)


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Paul Baumann schrieb:
> ...
> Du hast aber welche in SMD-Bauform und die ärgern Dich. Deshalb habe ich
> ja vermutet, daß die Innenschaltung der Oszillatorbaugruppe wohl anders
> sein muß, als sie mal war.

Super. Das haben wir ja schon vor 4 1/2 Stunden mal erwähnt .
Dann drehen wir uns ja jetzt hübsch im Kreise.

Inzwischen suche ich schon mal vielversprechende Senfsorten, die man da 
draufschmieren kann.

von Kurt B. (kurt-b)


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Christoph N. schrieb:
> Du meinst, ich sollte das Ding mit Plastikspray eindprühen?

Wenn der Verdacht besteht dass es an der Platine liegt dann würde ich 
die beiden Haxn des AVR hochbiegen, den Schwinger mit den Cs 
freifliegend anlöten und nur ein kurze Masseverbindung zum Bezugspin 
legen, Plastikspray würde ich beim zweitem Versuch, falls es wieder 
Probleme geben sollte, auch noch drüberkippen.

 Kurt

: Bearbeitet durch User
von F. F. (foldi)


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Christoph N. schrieb:
> Das mit dem Serienwiderstand hatte ich gestern. Hat nicht geholfen.
> Welche Cs meinst Du? die einzigen Cs sind in dem Resonator.

Eben!

Außerdem ist in Umgebungen mit starken Erschütterungen ein Resonator 
sogar eher zu empfehlen.

Hast du das schon mal gelesen?
http://www.atmel.com/images/atmel-2521-avr-hardware-design-considerations_applicationnote_avr042.pdf

... ein Auszug daraus:
1
Unbalanced External Capacitors
2
In noisy environments the oscillator can be affected crucially by the noise. If the noise is strong enough the
3
oscillator can “lock up” and stop oscillating. To make the oscillator less sensitive to noise the size of the capacitor
4
at the high impedance input of the oscillator circuit, XTAL1 can be increased slightly. Increasing only one of the
5
capacitors does not affect the total capacitive load much, but unbalanced capacitors can affect the resonant
6
frequency to a higher degree than the change of the total capacitive load. However, unbalanced capacitive loads
7
will affect the duty cycle of the oscillation and therefore one should in general not use unbalanced cap

: Bearbeitet durch User
von F. F. (foldi)


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Vielleicht geht ja gerade dann irgendwas an, was zu Störungen mit diesem 
Effekt führt. Weil du ja schriebst, "...alle 10 Stunden ...".

von lz129 (Gast)


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Stell mal die Fuse-bits auf "full swing" für den Oszillator vom 328p um. 
cksel = 0111. Der Tip war schon weiter oben im Thread. Bei 16 MHz ist 
das zu empfehlen.

von m.n. (Gast)


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Christoph N. schrieb:
> Hatte ich je gemacht. War kein Problem. Jetzt hab ich die Platine die
> gerade läuft mal mit Plastikspray eingesprüht, um sowas wie Luftfeuchte
> auszuschließen.

Mach doch nicht den ganzen Blödsinn, den man Dir hier erzählt. Wer einen 
Schaltplan braucht, um einen Quarz am ATmega anzuschließen, sollte 
besser aufpassen, daß sie ihn nicht abholen und mit Pillen vollstopfen.

von c-hater (Gast)


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lz129 schrieb:

> Stell mal die Fuse-bits auf "full swing" für den Oszillator vom 328p um.
> cksel = 0111. Der Tip war schon weiter oben im Thread. Bei 16 MHz ist
> das zu empfehlen.

Das hat weniger mit der absoluten Frequenz zu tun, sondern nur damit, 
wie gut der Rückkopplungszweig des Oszillators ist, also das, was man 
als externen Aufbau beeinflussen kann.

Und der Punkt ist, daß diese Scheiß-Murata-Resonatoren (zumindest die 
der gewählten Genauigkeitsklasse) i.d.R. alles andere als optimal sind. 
Und bei diesen Scheiß-Teilen mit integrierten Ballast-Kapazitäten hat 
man noch nicht mal die Möglichkeit, an eben diesen Kapzitäten zu 
optimieren.

Da hilft dann eben nur, mittels FullSwing mehr Power draufzugeben (und 
damit einen erhöhten Energieverbrauch für den Oszillator in Kauf zu 
nehmen). U.u. kann das übrigens sogar kontraproduktiv sein, wenn man 
nämlich irgendwann eine Charge dieser Scheißdinger erwischt, bei der 
zufällig alles mal gut paßt. Dann überlastet man die Dinger im 
FullSwing-Betrieb und sie fallen dann irgenwann aus.

Das kann beim TO aber ganz sicher nicht das Problem gewesen sein. So ein 
Ausfall ist dann nämlich endgültig. Da hilft es dann ganz sicher auch 
nicht mehr, irgendeine Lötstelle zu erwärmen. Das gilt für Quarze 
übrigens genauso wie für Keramikresonatoren.

Das beste Mittel für eine kompetente Fehlersuche ist immer, die 
Schwingung an XTAL1 zu oszilloskopieren. Das ist mit jedem 
ernstzunehmenden Oszi überhaupt kein Problem. Wenn die Schwingung allein 
durch Antasten mit dem Oszi abreißt, ist der Oszillator definitiv weit 
weg vom optimalen Arbeitspunkt und deswegen inhärent instabil.

von Peter D. (peda)


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Wir benutzen Bürklin 77 D 9754 am AT90CAN128 mit 2*22pF im Fullswing 
Mode.
Ist schön klein (3,2*2,5mm²).

von h2o2 (Gast)


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Auf dem Foto sieht es so aus, als ob der rechte Anschluss des 1 M 
Widerstandes mit dem GND in Berührung kommen könnte.

von Christoph N. (christoph_n)


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Also, wie versprochen das Update:

Ich habe die Platine gereinigt und funktionsfähig mit Plastikspray 
lackiert, da ich den Verdacht hatte, dass z.B. das Flussmittel mit 
seinen hygroskopischen Eigenschaften nach einer gewissen Zeit Wasser 
zieht, was in diesem Kontext zu parasitären Kapazitäten führt. Wackelige 
VCC und GND Verbindungen konnte ich ausschließen, da ich die auch mal 
mit Kupferlackdraht redundant ausgeführt hatte.
Ich habe mich für die ursprünglich geplante Konfiguration mit Murata und 
ohne 1 Mohm Lastwiderstand entschieden, da das im Datenblatt nicht 
vorgesehen ist.
Die Fuses sind immernoch H:05, E:DE, L:F7. Also mit Full-Swing 
(CKSEL=0111).
Das Ergebnis ist bis jetzt vielversprechend: Das Ganze läuft seit ca. 
22h ohne Probleme durch. Das heißt nicht, dass das Problem abwesend sein 
muss, ich kann es zur Zeit nur nicht reproduzieren.

Sollte sich das Ergebnis noch mal ändern würde ich mich wieder melden!

@c-hater: Vielen Dank für die letzte Erklärung, da habe ich noch mal 
einiges verstanden!

An Alle: Vielen Dank für die vielen Anregungen, das hat mir sehr 
weitergeholfen!

von Stefan1234 (Gast)


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Hi!

Noch zwei Anmerkungen:
Beim Erhitzen der Lötstellen erhöhst du nicht nur die Temperatur sondern 
verbindest auch die Kontakte elektrisch mit dem Lötkolben. Je nachdem, 
ob der Lötkolben und die Schaltung geerdet (Schutzleiter) sind, gibt das 
auch einen elektrischen "Peak". War die Schaltung während des Lötens in 
Betrieb?

Bereich Forschung heißt meist kleine Stückzahlen (<100/a). Da kann man 
schon überlegen, ob etwas teurere Bauteile (= fertiger Oszillator) 
insgesamt nicht günstiger kommen als die Arbeitszeit.
Nicht falsch verstehen, ich bin ein Freund von Wissen und Verständnis 
aufbauen, aber manchmal zählt eben das Ergebnis und nicht der Weg.

von Christoph N. (christoph_n)


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Hallo Stefan,

das Ding war aus. Ich unterstelle, dass in dem Moment die 
Flussmittelreste, die das Wasser gebunden haben, verfolgen sind.
Stimmt es sind kleine Stückzahlen. Das Problem ist aber, dass ich jetzt 
keine Zeit für ein Redesign habe. Ich muss es also entweder zum laufen 
bekommen, wie entworfen, oder minimalinvasiv das Ding zu ändern. 
Oszillator wäre da mit Sicherheit eine Lösung, aber der ist bei 5V zu 
groß zum reinfrickeln und ich muss auch sowas bestellen.
Glücklicherweise läuft es auch nach mittlerweile 26 Stunden immernoch. 
Ich bin guter Hoffnung, dass es so war, wie gedacht (+Fuses).

Gruß

Christoph

von Klaus (Gast)


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Um den Erkenntnisgewinn ein wenig zu erhöhen, könntest Du ja, sobald Du 
mit dem Zustand zufrieden bist, mal die Fuses auf den alten Zustand 
zurückstellen und nochmal testen. Das wäre nett.

von Christoph N. (christoph_n)


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mach' ich.

von Kurt B. (kurt-b)


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Sören schrieb:
> Ahh ok Kurt,
>
> hab ich wohl falsch aufgefasst!
>

War meine Unachtsamkeit, nicht deine!

> Das mit dem Finger ist relativ simple! Ich hatte Quarze und einen AVR
> ohne das Fuse für 16MHz laufen. Beim berühren war es dann vorbei mit dem
> Takt.

Mein DIAMEX-AVR USB-Proger bringt mich immer wieder durcheinander, denn 
er zeigt eine lange Liste von möglichen Einstellungen ohne das ich da 
konkret was rauslesen kann wofür die dann gehören.
Hier kam da nun auch ein bisserl Klarheit rein (Stromverbrauch steigt 
bei -harter- Ansteuerung.


> Auch am Oszi konnte man eine niedrige Spannung messen die dann
> zusammenbrach. Mit dem Fuse für High-XTAL war die Quarzsopannung bei
> knapp 5V und lief so stabil das man auch ein Handy auf die Schaltung
> legen konnte ohne das der AVR zu mucken (türkisches imperativ?) beginnt!

Das mit dem Zusammenbrechen der Amplitude beim "hinschauen" ist schon 
ein starkes Indiz das was nicht so recht stabil läuft.
(mucken wird bei uns hier schon verstanden und auch verwendet)


 Kurt

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Klaus schrieb:
> Um den Erkenntnisgewinn ein wenig zu erhöhen, könntest Du ja, sobald Du
> mit dem Zustand zufrieden bist, mal die Fuses auf den alten Zustand
> zurückstellen und nochmal testen. Das wäre nett.

 Braucht er nicht.
 Sein Fehler wird sich mit Sicherheit nicht wiederholen, ob mit oder
 ohne Fullswing.
 Anständig zu löten lernen und es wird keine Probleme geben.

von m.n. (Gast)


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Klaus schrieb:
> Um den Erkenntnisgewinn ein wenig zu erhöhen, könntest Du ja, sobald Du
> mit dem Zustand zufrieden bist, mal die Fuses auf den alten Zustand
> zurückstellen und nochmal testen. Das wäre nett.

Wieder so ein Quatsch. Ohne 'full swing' bei 16 MHz kann man sich ganz 
abstruse Fehler einfangen. Laut Datenblatt muß diese Option bei 16 MHz 
verwendet werden; daran sollte man sich tunlichst halten.

von S. Landolt (Gast)


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> Ohne 'full swing' bei 16 MHz kann man sich ganz abstruse
> Fehler einfangen. Laut Datenblatt muß diese Option bei 16 MHz
> verwendet werden; daran sollte man sich tunlichst halten.

Wo ist diese Stelle zu finden? Bislang hatte ich mich an 'Table 9-3. Low 
Power Crystal Oscillator Operating Modes' gehalten, die vierte Zeile 
'8.0 - 16.0'.

von m.n. (Gast)


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S. Landolt schrieb:
> Bislang hatte ich mich an 'Table 9-3. Low
> Power Crystal Oscillator Operating Modes' gehalten, die vierte Zeile
> '8.0 - 16.0'.

Oh, das stimmt!
Als Anhänger des Alten Testamentes (ATmega8) setze ich bei Fclock > 8 
MHz immer CKOPT. Den ATmega328 betreibe ich mit 20 MHz, weshalb auch 
hier immer CKOPT gesetzt ist: gebranntes Kind scheut das Feuer ;-)

von c-hater (Gast)


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m.n. schrieb:

> Wieder so ein Quatsch. Ohne 'full swing' bei 16 MHz kann man sich ganz
> abstruse Fehler einfangen. Laut Datenblatt muß diese Option bei 16 MHz
> verwendet werden; daran sollte man sich tunlichst halten.

Das ist natürlich völliger Unsinn. Weder steht im DB, daß man zwingend 
FullSwing verwenden muß noch gibt es einen physikalischen Grund dafür.

Natürlich kann man auch mit dem LowPower-Oszillator bei 16MHz (und auch 
bei 20MHz) arbeiten. Jedenfalls, wenn die Bürde-Kapazitäten entsprechend 
dem verbauten Quarz/Keramik-Resonator und den parasitären Kapazitäten 
des Aufbaus optimal passend gewählt wurden. Dann erreicht man nämlich 
effektiv fast dieselben Amplituden wie im FullSwing-Betrieb, nur halt 
mit deutlich weniger eingebrachter Energie. Das nennt sich Resonanzfall! 
Schon irgendwann einmal was davon gehört?

Das Problem bei den verwendeten Murata-Resonatoren ist halt nur, daß 
eben genau diese Optimierung nicht möglich ist, weil die 
Bürdekapazitäten integriert und damit unveränderbar sind. Und in der 
obermiesen Genauigkeitsklasse halt meist weit weg davon sind, optimal zu 
sein. Das allerdings hat durchaus einen physikalischen Grund: Die 
Dinger, bei denen es besser paßt, werden einfach in einer der höheren 
Genauigkeitsklasse verkauft. Es sei denn, der Markt dafür ist gerade zu 
klein, dann passiert eben das Horrorszenario: Es gibt eben einfach mal 
die eine oder andere Charge, die zwar die physikalisch in die höheren 
Genauigkeitsklassen gehört, aber rein aus Marketing-Erwägungen in der 
LowCost-Klasse verkauft wird, weil für die höheren Klassen gerade nicht 
genug Bedarf ist und dort die Preise hoch gehalten werden sollen. Und 
das beste Mittel dafür ist nunmal künstliche Verknappung der Ware. Und 
da andererseits auch keiner der verwichsten BWLer etwas wegwerfen mag, 
was schon Kosten verursacht hat, landet's dann halt im LowCost-Bereich 
und verursacht dort halt gelegentlich Probleme durch vorzeitiges 
Ableben, weil man mit dem Standard-Design viel mehr Energie reinpumpt 
als eigentlich nötig wäre. Gelegentlich eben auch zu viel...

Der einfachste Ausweg aus dem Dilemma ist: Von vorherein höhere 
Genauigkeit kaufen. Da paßt dann alles viel besser und man muß nur noch 
das eigenen Layout passend machen. Dann klappt's auch mit 
Keramik-Resonatoren zuverlässig mit LowPower-Oszillator.

Tja: Geiz/Gier ist nicht immer geil, nur für BWLer, die sich für die 
Folgen ihres Tuns nie verantworten müssen, weil sie jederzeit glaubhaft 
behaupten können, von der fachlichen Seite sowieso keine Ahnung gehabt 
zu haben...

von m.n. (Gast)


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c-hater schrieb:
> Das ist natürlich völliger Unsinn. Weder steht im DB, daß man zwingend
> FullSwing verwenden muß noch gibt es einen physikalischen Grund dafür.

Ich hatte meine Aussage diesbezüglich relativiert; das hättest Du 
gelesen haben können. Beim Mega8 war CKOPT bei 16 MHz ein Muss - aber 
soll jeder selber drauf kommen.

von Christoph N. (christoph_n)


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Ok, so wie es aussieht liegt es daran, dass ich ein anderes Flussmittel 
verwendet habe. Bei dem alten waren kleine Rückstände kein Problem. Hier 
funktioniert nach pedantischer Reinigung alles.
Auch die Fuses scheinen - zumindest in diesem Falle - nicht den Einfluss 
zu haben. Trotzdem ändere  ich jetzt alles mit 16 Mhz auf "Full Swing".

Gruß

Chrisoph

von Paul B. (paul_baumann)


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Christoph N. schrieb:
> Trotzdem ändere  ich jetzt alles mit 16 Mhz auf "Full Swing".

Mach das. Auf die Dauer hilft nur Power.

MfG Paul

von michelle (Gast)


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Solltet  euch mal mit HF Technik befassen, trimm Kondensatoren um 15 pf 
eventuell parallel zum Quarz. Sollte ohne Probleme schwingen sonst mal 
über Quarze lesen bringt bestimmt mehr.
Resonatoren sind keine Quarze.
Michelle

von Klaus (Gast)


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@ Christoph

> Auch die Fuses scheinen - zumindest in diesem Falle - nicht
> den Einfluss zu haben.

Magst Du noch kurz erzählen, wie lange Du mit den alten Fuse-Settings 
getestet hast und wie lange mit den neuen? Das würde mich interessieren.

von Bastler (Gast)


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> und damit unveränderbar sind
Naja, beide Anschlüsse der C's sind von außen zugänglich, d.h. es steht 
eine halbe Unendlichkeit zum anpassen zur Verfügung. Nur das Verkleinern 
ist verwehrt :-)

von Christoph N. (christoph_n)


Angehängte Dateien:

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Dem Erkenntnisgewinn halber, noch mal ein paar-Scopebilder, die Fullwing 
und nicht Fullswing vergleichen (mit dem Resonator).

Es läuft (mit Fullswing) und ist damit für mich ansonsten Abgeschlossen. 
Nochmals vielen Dank an alle Beteiligten!

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