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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Durgangsprüfung ganz VIELER Kanäle.


Autor: Martin (Gast)
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Hallo zusammen,

erstmalls möchte ich euch die Problemstellung kurz erklären.

Ich habe etwa 330 Einzelleitungen die auf Durchgang überprüft werden 
müssen. Daraus soll ein Protokoll erstellt werden welche Leitungen nen 
Durchgang haben und welche nicht.

Tja da gibt es die Möglichkeit, jede einzelne Leitung mit nem Multimeter 
zu testen. Man kann sich vorstellen wie lange das wohl dauert.

Nun habe ich mich gefragt ob es ne andere Möglichkeit gibt. Z.B. mit 
Hilfe  eines uC´s und über ne RS232 jedes Signal mit nem PC zu erfassen 
und in einer Tabelle auszugeben.

Hat da einer von euch einer Idee.

Danke schon mal.

Autor: Floh (Gast)
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Martin schrieb:
> 330 Einzelleitungen
zueinander?

Ich werf jetzt einfach mal uC mit Schieberegister in den Raum.
:-)

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Durchgangspruefung... aeh. Ohne Bandbreite ? Ohne Kopplung auf andere 
Kanaele ? Ich wuerd mal von einem Satz von 2 x 330 Relais ausgehen, da 
schaltet mal sequentiell ein Signal drauf, terminiert auf der anderen 
Seite und misst die Transmission. Dann misst man auf allen anderen 
Kanaelen was ruebergekoppelt wird. Es gibt ueberigens fertige Gerate, 
die sowas machen. Kann man fuer nicht uebermaessig viel Geld kaufen.

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Wenn es wirklich NUR um die pure Durchgangsprüfung geht und das Kabel 
auf beiden Seiten eindeutige Stecker hat, bist Du mit 37 I/O-Ports an 
einem uC, 18 Widerständen und 330 Dioden dabei.

Möchtest Du auch eine Isolationsprüfung, benötigst Du weitere 330 
Dioden, sowie 37 Pullup/down-Widerstände und zwei weitere Ports am uC.

Möchtest Du Features wie Isolationstest mit 500V, Bandbreiten- und 
Übersprechmessungen machen, sehe auch ich 660 Relais und Messtechnik auf 
Dich zukommen.


Gruß

Jobst

Autor: Paul Baumann (Gast)
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>Ich werf jetzt einfach mal uC mit Schieberegister in den Raum.

Schei...benkleister!
Jetzt bin ich barfuß da rein getreten und der MC lag mit den Anschlüssen
noch oben im Raum...

;-)
MfG Paul

Autor: A. K. (prx)
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Deshalb sind TQFPs und BGAs ja so populär.

Autor: Thilo M. (Gast)
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30 Minuten mit dem Multimeter gegenüber 1 Woche Entwicklungsarbeit incl. 
Materialkosten?

Miss das mit dem Multimeter, 330 Leitungen sind doch nicht viel!

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Hallo,

industrieüblich bei Bareboardtestern sind Pintreiber (bis zu 100000), 
d.h. unter jedem Rasterpunkt des Kontakt-Feldes ist direkt der Ausgang 
einer Treiberschaltung angeschlossen, die sowohl als Ausgangstreiber 
arbeitet, also z.B. 100 V anlegen kann, wenn das gebraucht wird, und 
ebenso die Messschaltungen enthält für den Betrieb als Eingang. Dazu 2 
Anmerkungen:

1. keine Relais, nicht nur wegen der Grösse, sondern weil die 
Schaltzeiten den Prüfvorgang viel zu sehr verlangsamen.

2. Die Isolationsprüfung muss schon mit Spannungen von wenigstens 50 V 
durchgeführt werden - bei 5 V oder so findet man längst nicht alle 
Fehler.

Im Übrigen hängt die Effektivität eines solchen Prüfautomaten wesentlich 
von der Kontaktierung des Prüflings ab - wenn da 300 Litzen angeklemmt 
werden müssen, gewinnt man kaum Zeit gegenüber dem Multimeter. 
Allerdings kann man viel sorgfältiger prüfen, denn ob eine Leitung mit 
irgendeiner anderen kurzgeschlossen ist, ist nur prüfbar, wenn alle 
gleichzeitig kontaktiert sind und das ein Automat im ms-Takt durchgeht.

Im Prinzip legt man immer an eine Leitung eine Prüfspannung an, an alle 
anderen (nacheinander oder teilweise parallel) eine Last wie z.B. einen 
Widerstand nach Masse, und prüft jeweils die anliegende Spannung. Die 
verbundenen Leitungen haben die Prüfspannung, die anderen GND, bleibt 
nur die Frage, ob das für die jeweilige Leitung so gewollt ist oder ein 
Fehler.

Gruss Reinhard

Autor: RainerK (Gast)
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Alle Kabel haben unterschiedlichen, aber in Datenblätteren beschriebenen 
Lagen- oder Bündelaufbau. Dabei sind nicht die Beziehungen aller 
Leitungen (Drähte/Litzen) mit allen anderen Leitungen relevant.
Relevant sind - ausser vielleicht bei der Entwicklung - nur benachbarte 
Lagen oder Bündel, die sich bei der Verseilung "begegnen" können.
Weil dann immer nur Teilmengen gleichzeitig an der Prüftechnik 
angeschlossen sein müssen, reduziert das den Prüfaufwand und ist bei 
Qualitätskontrollen an Kommunikationskabeln bei den Herstellern üblich.

Wenn kein Datenblatt zur Verfügung steht, macht nichts. Zur Prüfung muß 
das Kabel sowieso an beiden Enden ein Stück abgemantelt werden und dann 
sieht man schon was geht.

Es grüßt RainerK

Autor: Martin (Gast)
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Hallo zusammen,

ich war ne Weile nicht anwesend. Vielen Dank für die vielen Beiträge 
sind zum Teil sehr hilfreich.

@  Ha-jetzt Aber: die Variante mit den Relais fällt weg bei einem Preis 
von 1-2€/ Stk kommt da ganz schön was zusammen.

@  Thilo M: es sind leider mehrere Geräte mit je 3e3 Einzelleitungen, 
also ....

@ Paul Baumann: ich hoffe die Hornhaut war stärker. hehe

@ Reinhard Kern: nach einem Gerät habe ich schon gesucht, doch leider 
nichts spezielles gefunden. Könntest du da was empfehlen

@  RainerK: wie meinst du das mit der Bündelung. Was fürn Datenblatt 
meinst du dabei?

@  Jobst M.: es geht vorerst um nur eine Durchgangsprüfung. Ich selbst 
wollte es ähnlich wie bei einer LED-Diodenmatrix aufbauen. Bei dem alle 
Dioden  z.B. auf Masse und das andere Ende direkt an einem 
Portaus-/eingang liegt. Der Nachteil ist nur dass man entsprechend viele 
Ports braucht.
An was hast du konkret gedacht; 330 Dioden, 18 Widerstände, 37 
I/O-Ports?

Wenn ich diese uC´s vergleicht, stelle ich folgendes fest:

uC                      I/O-Ports    Menge
AT32UC3A3128     =>     110          3-4
PIC16F877        =>     36           10

Die Variante mit dem Atmel wäre unter umständen hilfreich und bei etwa 
9,- das Stück auch brauchbar.

Dabei müssten die uC´s miteinander kommunizieren können und ein sog. 
Master müsste die entsprechenden Ports verwalten und den Zustand an 
einem PC über RS232 ausgeben. Dieser sollte die jeweiligen Zustände 
tabellarisch festhalten.

Ich danke euch für die weiteren Beiträge.

Gruß
Martin

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Martin schrieb:
> @  Jobst M.: es geht vorerst um nur eine Durchgangsprüfung. Ich selbst
> wollte es ähnlich wie bei einer LED-Diodenmatrix aufbauen.

Jepp, ich auch.

> Bei dem alle
> Dioden  z.B. auf Masse und das andere Ende direkt an einem
> Portaus-/eingang liegt. Der Nachteil ist nur dass man entsprechend viele
> Ports braucht.

Beide Enden liegen an einem Port. 37 Ports reichen bei einer 18x19 
Matrix.

> An was hast du konkret gedacht; 330 Dioden, 18 Widerstände, 37
> I/O-Ports?

Ach, besser auch 37 Widerstände ...

Jede Leitung bekommt eine Diode in Reihe. Alle eine Richtung.

18 Kathoden-Enden werden dann immer zusammengefasst, mit einem Pull-Down 
und einem Controller-Pin versehen.
Sollte 19 Stränge ergeben, wobei der letzte aus 6 Leitungen besteht.

Von der Anoden-Seite von jedem dieser Stränge wird nun eine Leitung 
genommen, mit einem Pull-Up und einem Controller-Pin versehen.

-fertig.


Testablauf:

Anoden-Seitige-Controller-Pins als Eingang schalten.

Alle Kathoden-Port-Pins auf Ausgang schalten und einzeln nacheinander 
auf L und wieder auf H setzen.

Bei jedem Kathoden-Port-Pin, der auf L geht, müssen alle Anoden-Pins auf 
L gehen. (Ausnahme: die verbleibenden 12 natürlich nicht)


Kathoden-Port-Pins auf Eingang stellen, Anoden-Ports auf Ausgang.

Alle Anoden-Port-Pins der Reihe nach auf H und wieder auf L setzen.

Bei jedem Anoden-Port-Pin, der auf H geht, müssen alle Kathoden-Pins auf 
H gehen. (Ausnahme: die verbleibenden 12 natürlich nicht)


Gruß

Jobst

Autor: Ago (Gast)
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Handelt es sich wirklich um Einzelleitungen (also einzeln) oder sind es 
Leitungen, welchen vielleicht gruppiert sind (>1 Adern pro Strang). Wie 
weit sind die Leitungsenden entfernt?
Geht es vielleicht auch um die Zuordnung der Leitungsenden, oder sind 
diese bekannt?
Sollen/müssen die alle auf einmal getestet werden (also willst du 
wirklich 330 Leitungen anschließen)?

Autor: oszi40 (Gast)
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Entscheidend für den Erfolg wird schon die zuverlässige Kontaktierung 
sein. Wenn 2x330 einzelne Drähte erst über Krokoklemmen angeklemmt 
werden sollen wäre das Zufall wenn alle Kontakt haben.

Autor: Chris __ (_chris_)
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Ich würde den Durchgangstest mit Multiplexern machen, z.B. HC 4051
kosten bei Reichelt 30cent. Mit 3+3+6=12 Leitungen steuerst du die an 
und sind auch recht gut/schnell ansteuerpaar. Das heisst, du hast dann 
5x64 Leitungen sowie 1x15 Leitung welche du liest oder schreibst mit 47 
IC´s+
mcu. Du brauchst das natürlich 2x einmal zum Senden und einmal zum 
empfangen,
also insgesamt 94 multiplexer. Beim Senden, da du ja 6 Leitungen 
gleichzeitig sendest, musst du jede Leitung mit deren ID Pulskodieren,
und das so, daß du nur gleichzeitig bei einer Leitung raussendest.
Diese Kodierung kann auch nur ein 9bit RS232 sein. Damit erkennst du,
ob Leitungen falsch verbunden sind, und auch welche, oder bei welchen 
sich Kurzschlusse befinden. Achtung, nur eine der 6 Leitungen darf 
Ausgang sein,
die anderen 5 müssen beim Senden Input sein, sonst kannst du einen 
Kurzschluss generieren. Und ja, Widerstände nicht vergessen, 6 müssten 
genügen. Verwende aber Pins mit ADC für die 6 Ein/Ausgänge, damit
du die Treiberkanäle selbst auch testen kannst (high/low/tristate), 
ansonsten kannst du das Tristate nicht zuverlässig überprüfen, und dafür 
musst du was vorsehen, kann aber auch mittels Kondensator geschehen.
Viel Spass dabei.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Wie wäre es mit Kabelradar/TDR ?
Dann musst du nur an einer Seite rumoperieren. Anhand der Laufzeit weißt 
du sogar wo die Unterbrechnung liegt. Kurzschlüsse mit anderen Leitungen 
lassen sich ebenfalls erkennen.

Autor: Carsten Sch. (dg3ycs)
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Viele Antworten, viele Lösungsvorschläge...

Wenn ich vor dieser Aufgabe stehen würde und die Vorprüfung hätte 
ergeben das eine Entwicklung Sinn macht, (Adaptierung einfach und die 
Anzahl der Geräte rechtfertigt den Aufwand)dann würde ich die Aufgabe 
auch mit zwei Ketten von Schieberegistern lösen...

Ist natürlich einiges an Bauteilaufwand, aber auch in Hinblick auf eine 
ggf. später notwendige Erweiterung das Flexibelste. Der Vorteil ist, das 
alle Adern gegeneinander geprüft werden können. Also auch Problemlos ob 
Leitung 3 und Leitung 135 einen Schluss haben. Bie der Diodenlösung ist 
das meiner Ansicht nach nicht so ganz Trivial.

Dazu nimmst du irgendeinen gängigen µC Für den es auch ein fertiges 
Framework mit USB oder RS232 Prog gibt. Falls du ein entsprechendes 
Comm. Programm nicht schon da hast, dann nimm das und den µC der dir am 
liebsten ist...
Nun änderst du da Programm so ab, das es nach Startsignal einfach mit 
Schieberegisterkette pro Teilmessung je nur eine der Leitungen auf HIGH 
schaltest, die zweite Kette (anders Ende) Liest du dann einfach ein und 
vergleist ob das HiGH an der Stelle ist wo sein soll und auch nirgendwo 
anders ein HIGH steht. Soll nun Später z.B. noch geprüft werden ob das 
Kabel auch niederohmig genug ist reicht je nach Anforderung und 
verwendeter Technologie schon ein zusätzlicher Widerstand von jedem 
Eingang der zweiten Schieberegisterkette nach GND oder bei höheren 
Anforderungen oder wenn das FAN Out der gebenden Schieberegisterkette 
nicht Ausreicht eine zusätzliche Treiber und Sensorschaltung die noch 
zusätzlich zwischen dne Ketten und dem Kabel in das bestehende System 
integriert werden kann...

Über die Schnittstelle kannst du dann ja rausgeben was du an daten 
möchtest. Eine Messung dauert nur wenige Sekunden pro Kabel und eine 
Fehlersuche ist im Gegensatz zu Multiplexerkette (4051)auch sehr Trivial 
;-)
Der reine Prüfteil des µC Progs ist nur sehr einfach.

Soll definitiv nur auf Durchgang getestet werden, so kann auch eine 
Kette entfallen, alle Adern an einem Ende werden dann auf HIGH gelegt 
und beim Einlesen der Registerkette muss man nur Prüfen ob nicht 
irgendwo eine Null vorhanden ist.

Aber dies ist wirklich ein Projekt wo viele Wege nach Rom führen und es 
neben den technischen Anforderungen auch von den persöhnlichen Vorlieben 
abhängt wie man dies löst.

Die von mir beschriebene Lösung dürfte am Problemlosesten zu verstehen 
und zu erweiteren sein. Ebenso dürfte in der PRaxis die Fehlersuche sehr 
simpel sein. Es reicht jeder Feld wald und Wiesen µC der zusätzlich zur 
Schnittstelle (RS232/USB usw.) vier weiter Portpins frei hat sowie 
Standart Logik der 74´er oder 4000´er Serie.

Die Lösung mit der Matrix (dioden) gesteuert durch den µC ist 
wahrscheinlich die billigste (330 Dioden für 2ct. statt z.b. knapp 100 
SR wie CD4094 für 15ct.) und die mit dem wenigsten Platzbedarf.

Die Lösung mit den Multiplexern bietet wenn Sie passend aufgebaut ist 
den Vorteil das mit nur einer Signalquelle und einer Sensorschaltung die 
Datenübertragung bis in den MBit Bereich auf jeder Ader einzeln getestet 
werden kann.

Gruß
Carsten

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