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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik EMV-sicherer Mikrocontroller gesucht (AVR oder PIC ?)


Autor: Florian D. (flodock)
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Hallo Leute,

Folgende Problematik:

An einem Prüfstand zum Testen der Dauerfestigkeit von 
Halbleitern(Transistoren, Dioden) werden sehr hohe Ströme(>100 A) 
geschaltet.

Es hat sich gezeigt, dass der bisher in der Schaltung eingesetzte 
ATmega32 AVR-Mikrocontroller plötzlich in Reset geht oder sich gar 
aufhängt(anscheinend wegen der hohen Ströme und Impulse oder aufgrund 
anderer äußerlicher Strahlungseinflüssen wie starke EMV-Felder). 
Beispielsweise kann dieses Phänomen auch durch die Nähe einer 
Leuchtstoffröhre ausgelöst werden.

Nun bin ich aber auf der Suche nach einem Mikrocontroller, der von 
vornherein eine hohe Störfestigkeit gegen äußere Einflüsse bezüglich 
EMV(Immission) besitzt. Gibt es hier im Forum vielleicht Erfahrungen mit 
besonders starhlungsfesten Controllern?

Sicherlich gibt es viele Maßnahmen beim Design der Controller-Platine zu 
beachten.

Mich würde auch interessieren, ob es Erfahrungen mit bestimmten 
Herstellern oder Controllertypen gibt, die besser geeignet sind.

Habe hier im Forum mal gelesen, dass der PIC wesentlich
störunanfälliger (bzgl. EMV) ist als der AVR. Kann jemand diese 
pauschale Aussage bestätigen oder gibt es da keine großen Unterschiede?

schon mal danke im Voraus für alle Antworten!

viele Grüße
Florian

Autor: Oliver Döring (odbs)
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Ich kann dir bestätigen, daß der AVR EMV-anfällig ist und komische 
Fehler zeigt, wenn man ihn auf einer Platine ohne Gehäuse betreibt, die 
Abblockkondensatoren weglässt, an den Pins keinen EMV-Schutz vorsieht, 
die Kabel zu den Ports möglichst lang macht, die Reset-Leitung 
unbeschaltet lässt und dann 100 Ampere in unmittelbarer Nachbarschaft 
schaltet.

Der AVR kann nichts. Nimm einen PIC und du bist alle Sorgen los.

Autor: mp (Gast)
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PIC16 !!!  kein PIC18 der ist genauso schlecht wie der AVR

Wir haben mit identischer Schaltung und Platine und einem PIC16 und 
einem PIC18 (pinkompatibel)getestet.  Der PIC16 lief bei 4kV Burst 
problemlos durch.
De PIC18 ist schon bei 1kV ausgestiegen.

Autor: BinGast (Gast)
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Es gibt keine EMV festen µCs, EMV isat nach oben offen.

Ob ein Controller störfester als der andere ist läßt sich bestenfalls 
akademisch beantworten, mit dem Herstellernamen hat das wenig zu tun.


Meine Faustregel: Je komplexer desto Peng.

Gute Erfahrungen im harten Umfeld  (Schiffstechnik, Strassenbau usw.) 
habe ich mit NXP/LPC gemacht.

Als Idee vielleicht mal nen Autoschrauber fragen welche Elektronik am 
wenigsten Ärger macht und den Prozessor als Kandidaten nehmen.

Autor: ... (Gast)
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auch seh interessant in dem zusammenhang ist dieser speicherbaustein:

http://www.national.com/rap/files/datasheet.pdf

absolut störungsresistent!
Der Hammer!

Autor: BinGast (Gast)
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@np

Pic18 hat auch feinere Strukturen, kein Wunder das er weniger EMV fest 
ist.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Wenn du möglichst wenig ändern willst, kannst du als allererstes
mal einen Austausch durch den (pinkompatiblen) ATmega324P versuchen.
Erfahrungsgemäß sind die neueren AVRs weniger EMV-anfällig als die
alten Designs.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Oliver Döring wrote:
> Ich kann dir bestätigen, daß der AVR EMV-anfällig ist und komische
> Fehler zeigt, wenn man ihn auf einer Platine ohne Gehäuse betreibt, die
> Abblockkondensatoren weglässt, an den Pins keinen EMV-Schutz vorsieht,
> die Kabel zu den Ports möglichst lang macht, die Reset-Leitung
> unbeschaltet lässt und dann 100 Ampere in unmittelbarer Nachbarschaft
> schaltet.
>
> Der AVR kann nichts. Nimm einen PIC und du bist alle Sorgen los.

Wo wird das bestätigt, daß ein PIC es toleriert, wenn man alle 
Designregeln außer acht läßt?


Ich kann nur sagen, daß bei mir kein einziger AVR resettet, wenn man 
seine Schaltung und Platine ordentlich aufbaut.
Ich habe AVRs zur Steuerung von 20000V-Netzteilen eingesetzt, da fließen 
bei einem Überschlag im Laststromkreis schonmal mehrere 1000A.
Und der Timer, der die Sekunden seit dem letzten Reset zählt, läuft 
unbeeindruckt weiter, d.h. nichtmal der Watchdog muß einschreiten und 
den AVR wiederbeleben.
Die Datenleitung zum Steuer-PC habe ich wegen der hohen Spannung als 
Lichtleiter ausgeführt, aber hauptsächlich zum Schutz des PC und nicht 
wegen dem AVR.


Ich hab auch in nem älteren Gerät nen LM555 durch nen ATtiny25 ersetzt, 
weil der LM555 ständig gestorben ist.


Peter

Autor: oszi40 (Gast)
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Auch der teuerste Schaltkreis hat Aus- + Eingänge und kann durch 
ungünstige äußere Leitungsführung bzw. Beschaltung "tolle Effekte" 
haben.

Autor: tüddel (Gast)
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Auch die Flash und RAM Menge spielt entscheident mit!

Viel Speicher bedeutet eine große Die Fläche - dies wiederum begünstigt 
das Störsignaleinfangen...

Kleine Chips (mit wenig Speicher) sind nach meinen Erfahrungen 
wesentlich unentpfindlicher gegen EMV einstrahlung als große 
überdimensionierte!

Aber mit ein paar Bauteilen kann man schon eine Menge "wegsieben"

Autor: Oliver Döring (odbs)
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Gut, daß alle hier Humor haben und deshalb meinen Beitrag auf Anhieb 
richtig verstanden haben ;)

Für alle analytisch denkenden: Die versteckte Aussage war, daß man erst 
mal die Designregeln beachten sollte, bevor man sich eine andere 
Prozessorfamilie aussucht.

Autor: Ulrich (Gast)
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Auch das Gehäuse hat einen wesentlichen Einfluß. Ganz besonders 
ungünstig sind da z.B. einige 8051er , Atmel Tiny2323, Mega8515 und 
andere im DIP Gehäuse wo die VCC und GND an gegenüberliegenden Ecken 
sind. Bei den PIC typen weiss ich nicht obs da auch diese Pinbelegung 
gibt.

Wenn man den µC schön kleine wählt hat man dann auch noch Platz für eine 
Abschirumg, wenns denn sein muß.

Autor: Florian D. (flodock)
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Vielen Dank für die vielen, schnellen Antworten!

@tüddel
Der zusammenhang mit der Größe der Fläche in Bezug auf EMV-Einstrahlung 
ist sehr interessant.

@Oliver Döring
Dein Beitrag war schon eindeutig zu verstehen! ;)
Die Designregeln sind natürlich vorangig.

Ich wollte mal hören, ob sich die Aussage PIC ist weniger anfällig als 
AVR hier bestätigt. Generell kann man diese Aussage natürlich nicht 
gelten lassen.

Der PIC16 ist mir ja schon nahe gelegt worden. Allerdings würde ich 
wegen der möglichen BASIC Programmierung auch gerne beim AVR bleiben.
Naja mal sehen, ob ich da nochmal umsteige.
Gibt es eigentlich inzwischen eigentlich einen guten kostenlosen 
C-Compiler für PIC Controller(vielleicht aus der GNU Familie)???

Autor: ... (Gast)
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Wenn's wirklich hart kommt muss man sich vielleicht seibst eine CPU aus 
2N3055 zusammenbasteln und ordentlich saft runterlassen.

Autor: faustian (Gast)
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oder BU208A, oder FZHxxx...

Autor: edson (Gast)
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>Gibt es eigentlich inzwischen eigentlich einen guten kostenlosen
>C-Compiler für PIC Controller

Ja, mindestens einen für jede PIC-Familie bekommt man direkt bei 
Microchip zum Download.

Autor: Chris (Gast)
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Ich wuerde mal pauschal sagen, alle uC, welche eine Automotive Freigabe 
haben.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Florian D. wrote:
> Ich wollte mal hören, ob sich die Aussage PIC ist weniger anfällig als
> AVR hier bestätigt.

Das wird schwer, dazu müßte man erstmal jemanden finden, der auch beide 
in der Praxis einsetzt.

Wie gesagt, ich kann nicht behaupten, daß die AVRs besonders empfindlich 
wären. Ich finde sogar, sie laufen sehr stabil.

Ob die PICs empfindlich sind, dazu kann ich nichts sagen.


Peter

Autor: Layouter (Gast)
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>auch seh interessant in dem zusammenhang ist dieser speicherbaustein:

>http://www.national.com/rap/files/datasheet.pdf

>absolut störungsresistent!
>Der Hammer!

Das IC wurde als Aprilscherz entwickelt ;-)
Cheers

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Peter Dannegger wrote:

> Wie gesagt, ich kann nicht behaupten, daß die AVRs besonders empfindlich
> wären. Ich finde sogar, sie laufen sehr stabil.

Ja. Wichtig ist nur, dass das Quarzgehäuse möglichst an Masse liegen 
sollte und der Reset Pin niederohmig angeschlossen wird, also ein 
kleiner Widerstand gegen Vcc oder ein Kondensator gegen GND. Und der 
Quarzoszillator sollte möglichst auf Fullswing stehen.

Die 8051er von Atmel sind meiner Erfahrung nach aber sehr viel 
unempfindlicher als AVRs bei vergleichbarer Beschaltung. Zumindest habe 
ich diese Erfahrung gemacht als ich von den AT89Cxx auf AVRs umgestiegen 
bin.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Layouter wrote:
> Das IC wurde als Aprilscherz entwickelt ;-)

http://www.national.com/rap/Story/WOMorigin.html


Peter

Autor: Sven Bohner (sbo)
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das beste:

angeblich hat sein kollege ein paar tage später eine Appnote zum WOM 
verfasst
...hat die jmd gefunden?

Autor: tüddel (Gast)
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>Die 8051er von Atmel sind meiner Erfahrung nach aber sehr viel
>unempfindlicher als AVRs bei vergleichbarer Beschaltung. Zumindest habe
>ich diese Erfahrung gemacht als ich von den AT89Cxx auf AVRs umgestiegen
>bin.

Das hat mir neulich auch ein Atmel-FAE bestätigt! Er sagte aber das es 
mit der Fertigungstechnologie zu tun hätte. Die "Alten" 8051 werden 
nicht so klein geschrinkt wie die AVRs wodurch 8051 z.B. nicht so ESD 
anfällig sein sollten.

Autor: Sergey09 (Gast)
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Oder du nimmst alte 16Cxxx OTP PICs (du entwickelst auf Flash, und 
verbaust dann die kompatiblen OTP Typen). Ein EPROM-basierter PIC wird 
warscheinlich nicht so anfällig sein wie ein Flash-basierter.

Z.b. 16F74 (Entwicklung) > 16C74A (Produkt)

C-Compiler und BASIC Compiler gibts hier (kommerziell, mit Demo):
http://www.mikroe.com/

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