Hallo Leute,
ich habe eine kleine Schaltung mit einem Atmega128A und einem BTM222
Bluetooth Modul.
Den Schaltplan habe ich selbst entworfen, die Platine ist professionell
gefertigt und bestückt.
Die Schaltung selbst hat keinen Spannungsregler, wird bisher direkt von
einem Labornetzteil mit 3,3V versorgt.
Vor die VCC-Pins ist jeweils ein 100n Keramik und ein 1µ Elko parallel
geschaltet.
Der µC wird mit internem 8MHz Oszillator betrieben und die Schaltung
zieht sich maximal keine 100mA, im Betrieb eher unter 10mA.
Mit Labornetzteil läuft die Schaltung einwandfrei und stabil über
Stunden.
Nun möchte ich das Labornetzteil durch ein simples Steckernetzteil
ersetzen.
Ich habe zunächst ein 3,3V Festspannungsnetzteil ausprobiert.
Das Programm läuft so nicht an.
Der µC lässt sich zwar programmieren, die UART-Ausgabe zum BTM222
funktioniert allerdings nicht.
Die Verbindung mit dem Bluetooth Modul selber funktioniert, es kommen
allerdings keine Daten an.
Daraufhin habe ich eine kleine Steckerplatine angefertigt, mit einem
LM1117-N 3,3V Linearregler, welcher von einem 5V Steckernetzteil
versorgt wird.
Der Eingang des Reglers wird von einem 330µ Elko gepuffert, Ein- und
Ausgang zusätzlich noch mit 100n geglättet.
Diese Platine wird vor meine µC Platine geschaltet.
Auch so ist keine Ausgabe des µC möglich.
Stecke ich die Platine wieder an ein Labornetzteil mit 3,3V, läuft die
Schaltung sofort einwandfrei.
Hat jemand evtl. einen Gedankenanstoß?
Grüße,
Johnny E.
Edit: sorry hatte den Anhang vergessen (beim Hochladen ist der nun drei
mal auf dem Server gelandet :)
Johnny E. schrieb:> Hat jemand evtl. einen Gedankenanstoß?
Zeichne und poste einen Schaltplan, anstatt deine Schaltung in Prosa zu
beschreiben.
Hast du die Spannungen in den ganzen Schlechtfällen mal gemessen?
Johnny E. schrieb:> und die Schaltung zieht sich maximal keine 100mA,> im Betrieb eher unter 10mA.
Der BTM222 braucht nach Datenblatt alleine 115mA durchschnittlich mit
netten Spitzen beim Senden. Wie stabil ist Deine Versorgung?
Das Steckernetzteil liefert bis zu 1500mA.
Auf der Zusatzplatine sollte die Versorgung durch den dicken Elko und
den Keramikkondensator einigermaßen stabilisiert sein.
Die Verbindung mit dem BTM222 funktioniert ja sogar.
Ich hatte auf einer anderen Platine eine unsaubere Versorgung für ein
BTM222, dort ist die Verbindung immer abgerissen.
Daher meine Vermutung, dass eher der µC nicht ordnungsgemäß läuft.
Johnny E. schrieb:> langsam gehen mir die Ideen aus.
Schau dir mal auf dem Oszi die Spannungen und die Masse an. Dazu holst
du dir die Tastkopfmasse möglichst nah am Netzteileingang und tastest
dich durch die Schaltung. Da du kein Layout mitgeliefert hast, ist das
meiste unbekannt, z.B.: wie nah sind deine Abblock-C an den Chips, hast
du die Versorgungszuleitungen zum BT-Modul anständig verdrosselt, wie
behandelst du die Datenleitungen (RC-Glieder?).
Die Liste lässt sich fortführen. Wenn das ein 100mW Modul ist (und das
sieht mir danach aus bei +18dbm Sendeleistung), schweinert das Teil auch
HF auf alle Anschlüsse des Moduls.
okay, anbei nochmal Layout und Schaltplan.
Jede andere Spannungsquelle als ein Labornetzteil funktioniert nicht.
Ich muss das ganze allerdings mit einem Steckernetzteil zum laufen
bringen, notfalls mit einer kleinen Vorschaltung zur Glättung.
Hallo,
also was mir so auffällt:
- die Abblock-Cs am μC gehören an jeden Betriebsspannungsanschluss
- 10k am I2C bei 3.3V Versorgungsspannung sind schon recht hoch
Was genau geht denn nicht? Lass doch vom μC einfach mal noch ne LED
blinken um zu schauen ob er noch läuft.
Sascha
Da ist ja so gut wie nichts hf-technisch abgeblockt. Es gibt am BT Modul
weder kleine Keramik-C, noch Dämpfungswiderstände in Datenleitungen oder
Drosseln in der Betriebsspannung.
Der hochohmige I²C Bus hat auch keinerlei Vorkehrungen gegen HF
Einstrahlung. Schau dir mal das Innere von WLAN Routern oder anderen
Geräten an, die HF Module und MC auf dem Board haben.
Johnny E. schrieb:> okay, anbei nochmal Layout und Schaltplan.
Bist du sicher, dass um die BT-Antenne herum und auf der
gegenüberliegenden Seite Masse sein soll? Bei den Modulen, die ich so
kenne, liegt die Antenne immer frei ...
LG, Sebastian
Wie gesagt: Lass mal eine LED Blinken, um zu sehen, ob das Programm
überhaupt startet.
Wenn nicht, startet es es denn nach einem manuellen Reset-Impuls?
Bei Steckernetzteilen kommt die Spannung beim Einschalten häufg zu
langsam hoch. Du kannst den Brown-Out Detektor verwenden, um dieses
Problem zu umgehen.
ich habe in der Zwischenzeit eine seperate Schaltung mit einem 1000µ
Kondensator am Eingang, einer LC-Glättung, einem 5-3,3V Linearregler und
noch einem 1000µ Kondensator am Ausgang aufgebaut.
Das Steckernetzteil mit 5V geht auf diese Platine und deren Ausgang auf
meine µC-Platine.
Damit erhalte ich jetzt ein seltsames Verhalten.
Ich habe die µC in dreifacher Ausführung.
Software & Fuses sind identisch.
Zwei der Platinen laufen immer an und sind im Betrieb dann stabil.
Eine Platine allerdings läuft nur in 6 von 10 Fällen an.
Er macht den Eindruck, dass in den Fällen, in denen es nicht
funktioniert, der µC überhaupt nicht anläuft.
Besonders nach einem Kaltstart geht es nicht.
Wenn ich das Stecker Netzteil 1-2 mal ziehe und wieder einstecke, läuft
der µC an.
Wenn die Schaltung einmal angelaufen ist, läuft sie stabil über Stunden.
Dein µC hat ein Reset Signal. Bei AVR ist die höchste einstellbare Zeit
ca 65ms. Das Netzteil muss die Elkos schneller aufladen.
Jeder Spannungsregler (auc der im Netzteil) benötigt eine bestimmte
kapazitive mindestlast. Aber auch die maximale kapazität ist begrenzt.
Bei zu hoher kapazitiver Last kann die Regelung des Netzteil ganz
versagen.
Mit deinen "dicken" Elkos hast du vermutlich einen wenn nicht gar beide
Spannunsgregler überlastet.
Am Ausgang von Lineaerreglern hat man typischerweise weniger als 10µF.
Und den Ausgang des Steckernetzteils würde ich nicht mit mehr als 100µF
zustätzlich zu dem bereits eingebauten Kondensator belasten.
Wenn du meinst, dass diese dicken Elkos nötig sind, um Stromspitzen
auszugleichen, hast du ein falsches Konzept. Dann brauchst du nämlich
Netzteile, die ausreichend belastbar sind.
Wenn die Spannung zu langsam hochläuft kann es sein das der Reset nicht
ausgelöst wird.
Viel C bringt Dir auch garnichts, weil es um HF geht und da sind Elkos
ziemlich taub.
Labornetzteile sind meist völlig Erdfrei, Steckernetzteile hingegen
koppeln oft den sek. GND kapazitiv an das Neg. Gleichrichter Potential.
Sorge da mal für gleiche Verhältnisse und schau ob sich da was ändert.
Du solltest das BT Modul wirklich besser vom Rest der Schaltung
befiltern.
Stefan U. schrieb:> Am Ausgang von Lineaerreglern hat man typischerweise weniger als 10µF.> Und den Ausgang des Steckernetzteils würde ich nicht mit mehr als 100µF> zustätzlich zu dem bereits eingebauten Kondensator belasten.
Bei vielen LDOs die ich in letzter Zeit so gesehen habe, steht beim
Output Capacitor immer noch dabei: "... can be increased without Limit".
Stefan U. schrieb:
.
>> Mit deinen "dicken" Elkos hast du vermutlich einen wenn nicht gar beide> Spannunsgregler überlastet.>> Am Ausgang von Lineaerreglern hat man typischerweise weniger als 10µF.> Und den Ausgang des Steckernetzteils würde ich nicht mit mehr als 100µF> zustätzlich zu dem bereits eingebauten Kondensator belasten.>> Wenn du meinst, dass diese dicken Elkos nötig sind, um Stromspitzen> auszugleichen, hast du ein falsches Konzept. Dann brauchst du nämlich> Netzteile, die ausreichend belastbar sind.
Im Betrieb zieht die Schaltung zwar unter 10mA, duch das BT-Modul kommt
es aber immer wieder zu Peaks über 100mA.
Wie sollte ich die Kondensatoren sinnvoll dimensionieren?
Ausgang Steckernetzteil 100µ
und Ausgang Linearregler 10µ?
edit: habs mir gerade nochmal mit dem Oszi angesehen:
in den Fällen, wo keine Ausgabe erfolgt, findet auch keine Kommunikation
auf den UART Leitungen zum BT-Modul statt.
Das spricht dafür, dass der µC nicht anläuft.
Das BT-Modul ist trotz der fehlenden Entkopplung stabil.
edit2: ich habe probeweise versucht, die Schaltung mit zwei AA-Batterien
direkt zu versorgen.
Ergebnis: Die Schaltung läuft überhaupt nicht an.
Koppeln mit dem BT-Modul ist möglich, jedoch keine Ausgabe per UART vom
µC.
Keine Spannungsversorgung ist so zuverlässig wie ein Labornetzteil
Es wurde ja schon mal erwähnt: der Brown-Out Detektor!
Hast Du den per Fuses schon mal eingeschaltet? Der bewirkt nämlich ein
beenden des Reset-Signals erst dann, wenn die Betriebsspannung den
eingestellten Wert erreicht hat. Damit bist Du unabhängig von der
Anstiegszeit der Versorgungsspannung.
Zumindest ist dann dieser Fall als mögliche Ursache geklärt.
Gruß Dietrich
Ich hatte vergessen zu erwähnen, die Brownout Fuse ist natürlich
gesetzt.
Weiter habe ich soeben kleine Kondensatoren probiert, damit läuft der µC
überhaupt nicht an.
Beim Einschalten der Platine ist das BT-Modul im Pairing-Mode und zieht
viel Strom, die Spannung ist dabei besonders instabil.
Durch die großen Elkos war die Spannung zuvor zumindest stabilisiert,
was ein Anlaufen des µCs wenigstens in ca 6/10 Fällen erlaubt hat.
schaltung.PNG
(120 KB)
