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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Unterschied: Spanungsquelle STK500 - Labornetzteil


Autor: S. G. (goeck)
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Hallo zusammen,

habe eine komische Entdeckung gemacht.
Mein aktuelles Projekt befasst sich mit der Digitalisierung von 
Brückenspannungen von Kraftmessdosen. Diese werden per Bluetooth an 
einen Rechner geschickt. Funktioniert einwandfrei - allerdings nur 
solange ich die Schaltung am STK500 betreibe, also die 
Spannungsversorgung durch den ISP erledigen lasse.
Ich hatte jedoch auch eine "normale", eigene Spannungsversorgung mittels 
eines 7805 vorgesehen. Wenn ich diese nutze gibt mir der AD Wandler 
(AD7193) scheinbar zufällige Werte aus. Das Programm auf meinem ATMega 
scheint einwandfrei zu laufen. Ich kann den AD7193 ansprechen und bspw. 
GPIOs setzen. Sobald ich das Board am STK500 betreibe funktioniert alles 
einwandfrei.
Habe mir schon die Versorgungsspannungen am Oszi angeschaut, sieht 
unverdächtig glatt alles aus. Auch am ISP selbst habe ich GND und 5V vom 
Labornetzteil kommend angelegt, gleicher Random Effekt.

Ich bin reif fürs Wochenende ?!?!

Danke für jeden Hinweis.
Grüße

Autor: Sicherungsflicker (Gast)
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Selbes Bezugspotential?

Autor: S. G. (goeck)
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Sicherungsflicker schrieb:
> Selbes Bezugspotential?

Hab extra - seit dem ich dieses Verhalten entdeckt habe - immer GND 
nochmal extra verbunden.
Eben habe ich 5V an den VTARGET Pin des STK500 die 5V vom Labornetzteil 
angelegt ,GND verbunden und den ISP Stecker. Selbes Random Verhalten.

Autor: Grrrr (Gast)
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Wenn Du Informationen auf einem professionelleren Niveau gibst erhöhst 
Du auch die Wahrscheinlichkeit qualifizierterer Hilfestellung.

Falls Du zur Formulierung Informationen brauchst: 
http://www.tty1.net/smart-questions_de.html#beprecise

Autor: S. G. (goeck)
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@Grrrr Danke für diesen sachdienlichen Hinweis, dazu folgendes:

>Beschreibe die Symptome deines Fehlers oder Problems sorgfältig und klar.
Wenn ich diese (Anm.: autarke Spannungsversorgung) nutze, gibt mir der 
AD Wandler (AD7193) scheinbar zufällige Werte aus.

>Beschreibe die Umgebung, in der es auftaucht (Maschine, Betriebssystem, 
>Applikation, was auch immer). Nenne auch die verwendete Distribution mit 
>Versionsnummer (z.B. "Fedora Core 4", "Slackware 9.1", etc.).
Mein aktuelles Projekt befasst sich mit der Digitalisierung von
Brückenspannungen von Kraftmessdosen. Diese werden per Bluetooth an
einen Rechner geschickt. Funktioniert einwandfrei - allerdings nur
solange ich die Schaltung am STK500 betreibe, also die
Spannungsversorgung durch den ISP erledigen lasse.
Zusatz: ATMega328PA - AD-Wandler AD7193 - Bluetooth Modul BTM-222

>Beschreibe, welche Versuche du unternommen hast, um das Problem zu
>verstehen, bevor du gefragt hast.
Das Programm auf meinem ATMega scheint einwandfrei zu laufen. Ich kann 
den AD7193 ansprechen und bspw. GPIOs setzen. Sobald ich das Board am 
STK500 betreibe, funktioniert alles einwandfrei.

>Beschreibe, welche Versuche du unternommen hast, um das Problem zu lösen,
>bevor du gefragt hast.
Habe mir schon die Versorgungsspannungen am Oszi angeschaut, sieht
unverdächtig glatt alles aus. Auch am ISP selbst habe ich GND und 5V vom
Labornetzteil kommend angelegt, gleicher Random Effekt.
Hab extra - seit dem ich dieses Verhalten entdeckt habe - immer GND
nochmal extra verbunden.
Eben habe ich 5V an den VTARGET Pin des STK500 die 5V vom Labornetzteil
angelegt ,GND verbunden und den ISP Stecker. Selbes Random Verhalten.

>Beschreibe die letzten Änderungen an deinem Computer oder deinen
>Softwareeinstellungen, die dir relevant erscheinen.
keine

----

Es sieht so aus, ich habe eine Platine, die einwandfrei funktioniert, 
wenn sie ihre Spannung vom STK500 bezieht. Lege ich eine Spannung in 
gleicher Höhe (5V, GND) an den selben Pins der ISP Schnittstelle an, 
zeigen alle Komponenten meiner Schaltung richtige Funktion, außer der 
A/D Wandler. Dieser kommuniziert zwar weiterhin mit meinem ATMega328PA, 
aber übermittelt scheinbar zufällige Spannungswerte, wohingegen er dies 
bei einer Versorgung durch das STK500 (welches an einem gewöhnlichen 12V 
Netzteil hängt) nicht tut und valide Werte übermittelt.
Zuerst hatte ich auch auf ein ungleiches Bezugspotential getippt, 
allerdings muss ich das mittlerweile ausschließen.

Nun habe ich keinen guten Einfall mehr.

Viele Grüße und Danke für eure Hilfe.

Autor: mhh (Gast)
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Was liegt denn am Eingang Deiner autarken Spannungsversorgung an (X2)?

Autor: Ago (Gast)
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Wie sieht denn die Referenzspannung aus, in beiden Versorgungsfällen?

Autor: S. G. (goeck)
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Ago schrieb:
> Wie sieht denn die Referenzspannung aus, in beiden Versorgungsfällen?

Ich habe am STK500 5,0V eingestellt, ebenso am Labornetzteil. Der 7805, 
der auf der Platine sitzt erzeugt mir ja die 5V Systemspannung. Auf dem 
hochgeladenen Schematic kann man sehenn, wie die Verschaltung dazu ist. 
Auf der Platine sitzt der ISP ganz rechts, direkt daneben der 
Schraubterminal für die externe Spannungsversorgung. Am ISP sitzt rechts 
oben, in dieser Ansicht, an Pin2 die Versorgungsspannung von 5V.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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S. G. schrieb:
> Der 7805,
> der auf der Platine sitzt erzeugt mir ja die 5V Systemspannung.

Was denn, ich denke, du speist 5 V ein?  Wofür soll dann der 7805
gut sein, der braucht doch noch weitere 3 V für sich?!

> Auf dem
> hochgeladenen Schematic [...]

Aua, Schaltplan und Layout als JPEG, dann lass das mal nicht den Falk
sehen, → Bildformate  Die Artefakte tun ja den Augen weh.

Autor: S. G. (goeck)
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Jörg Wunsch schrieb:

> Aua, Schaltplan und Layout als JPEG, dann lass das mal nicht den Falk
> sehen, → Bildformate  Die Artefakte tun ja den Augen weh.

Ja sorry, tut mir auch weh. Das war das fixeste, was ich mit Windows 
Bordmitteln erzeugen konnte.

Autor: Ago (Gast)
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Ich meinte die Referenzspannung am ADC, mess' die bitte mal (beide, Vin+ 
und Vin-). Da kann ich am Layout nicht ganz folgen wo die her kommmt.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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S. G. schrieb:

> Ja sorry, tut mir auch weh. Das war das fixeste, was ich mit Windows
> Bordmitteln erzeugen konnte.

Nö, die Ausrede zählt nicht.  Du möchtest ja auch, dass andere sich
die Mühe machen, sich mit deinem Problem zu befassen, dann darfst du
dir auch als Vorleistung die Mühe machen, ein PNG zu erzeugen.  Kost'
ja nicht die Welt, im Zweifelsfalle installierst du dir mal einen
Gimp, den kann man immer mal gebrauchen.

Zum Thema: bleibt dir wohl nicht viel anderes übrig, als das Stück
für Stück zu debuggen.  SPI-Bus mitschneiden und gucken, ob der
ADC tatsächlich den Mist liefert, oder ob der Controller Mist
interpretiert.  Halt alles zwischen den beiden Varianten Stück für
Stück vergleichen.  Ist lästig, aber jemand, der von dir ein paar
hundert Kilometer entfernt sitzt, wird das erst recht nicht finden
können.

Autor: S. G. (goeck)
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Jörg Wunsch schrieb:
> S. G. schrieb:
>
>> Ja sorry, tut mir auch weh. Das war das fixeste, was ich mit Windows
>> Bordmitteln erzeugen konnte.
>
> Nö, die Ausrede zählt nicht.  Du möchtest ja auch, dass andere sich
> die Mühe machen, sich mit deinem Problem zu befassen, dann darfst du
> dir auch als Vorleistung die Mühe machen, ein PNG zu erzeugen.  Kost'
> ja nicht die Welt, im Zweifelsfalle installierst du dir mal einen
> Gimp, den kann man immer mal gebrauchen.
>
> Zum Thema: bleibt dir wohl nicht viel anderes übrig, als das Stück
> für Stück zu debuggen.  SPI-Bus mitschneiden und gucken, ob der
> ADC tatsächlich den Mist liefert, oder ob der Controller Mist
> interpretiert.  Halt alles zwischen den beiden Varianten Stück für
> Stück vergleichen.  Ist lästig, aber jemand, der von dir ein paar
> hundert Kilometer entfernt sitzt, wird das erst recht nicht finden
> können.

Alles klar, ist angekommen. Ich hätte natürlich ein qualitativ und 
quantitativ weitaus besseres GIF Format nehmen können.

Ich hatte eigentlich nicht mein Problem hier schildern wollen, um viele 
beliebig interpretierbare Hinweise zu erhalten. Ich meine nicht erst 
lernen zu müssen, wie man am Besten debuggt, aber danke für die 
Hinweise.
Meine Intention war, dass es gerade im Zusammenhang mit dem STK500 
vielleicht schon zu solchen Vorkommnissen gekommen ist. Aber gut, 
demnach also nicht. Dann werde ich mich ab Montag wieder meinem Problem 
widmen und Kommunikation darüber besser unterlassen. Das scheint für 
alle Beteiligten zielführender zu sein.
Bisher war das in diesem Forum meist konstruktiver in dieser Hinsicht 
meiner.

Vielen Dank und viele Grüße.

@Ago VRef kommt direkt von VDD

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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S. G. schrieb:

> Meine Intention war, dass es gerade im Zusammenhang mit dem STK500
> vielleicht schon zu solchen Vorkommnissen gekommen ist. Aber gut,
> demnach also nicht.

Nö, wenn überhaupt, dann sollte der STK500 eher die qualitativ
schlechtere Versorgungsspannung liefern, da das ja nur ein simpler
LM317 ist.

> Dann werde ich mich ab Montag wieder meinem Problem
> widmen und Kommunikation darüber besser unterlassen. Das scheint für
> alle Beteiligten zielführender zu sein.

Kannst du nicht einfach den Forentroll vom Dienst ignorieren?  Alle
anderen haben doch versucht, dir zu helfen.

Autor: S. G. (goeck)
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Jörg Wunsch schrieb:
> S. G. schrieb:
>
>> Meine Intention war, dass es gerade im Zusammenhang mit dem STK500
>> vielleicht schon zu solchen Vorkommnissen gekommen ist. Aber gut,
>> demnach also nicht.
>
> Nö, wenn überhaupt, dann sollte der STK500 eher die qualitativ
> schlechtere Versorgungsspannung liefern, da das ja nur ein simpler
> LM317 ist.

Eben, auf solche Ideen hatte ich gehofft. Ich sehe das auch so. Am 
Montag werde ich mal den Strang debuggen. Hatte heute mit den 
Hardwareverbindungen der Strumzuführungen angefangen.
Heute war erst mal Ofen aus...


>
>> Dann werde ich mich ab Montag wieder meinem Problem
>> widmen und Kommunikation darüber besser unterlassen. Das scheint für
>> alle Beteiligten zielführender zu sein.
>
> Kannst du nicht einfach den Forentroll vom Dienst ignorieren?  Alle
> anderen haben doch versucht, dir zu helfen.
grummel...na wahrscheinlich hast du Recht

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Schon mal die Spannung am 7805 nachgemessen? Du weißt, dass der Eingang 
vom 7805 min. ca 8V benötigt?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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S. G. schrieb:
> Am
> Montag werde ich mal den Strang debuggen.

Lass uns mal wissen, was es denn war.  mikrocontroller.net hat ja ein
gutes Ranking bei Gugel, dann finden bei Bedarf andere Leute auch mal
die Auflösung.

Autor: S. G. (goeck)
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Simon K. schrieb:
> Schon mal die Spannung am 7805 nachgemessen? Du weißt, dass der Eingang
> vom 7805 min. ca 8V benötigt?

Beidesmal Ja (mit Oszi). Der 7805 liefert genau 5V, annehmbar glatt (hab 
das Rauschen nicht extra quantifiziert, aber es sieht so aus, wie man es 
erwartet.)

Autor: oszi40 (Gast)
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S. G. schrieb:
> Der 7805 liefert genau 5V
Dumme Nachfrage die Kerkos nahe genug am 7805?

1.Evtl. schwingt irgendwas ? Ein paar Abblock-Keramikkondensatoren sind 
nie schädlich.

2.Wer Funk kennt, nimmt Kabel. Evtl. Standortprobleme durch 
Fremdeinstrahlung?

Autor: S. G. (goeck)
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Hallo Leute,

ich konnte das Problem heute lösen. Nachdem ich mir alle SPI Signale 
nochmal mit dem Oszi anngeschaut habe, stellte ich auf MISO ein 
Verhalten fest, das ich als große Kapazität interpretieren würde. Siehe 
auch vorher.jpg.

Die Lösung musste also irgendwo in der Schaltung des STK500 stecken, 
denn dann (wenn ich den ISP Konnektor draufgesetzt hatte) sah MISO 
einwandfrei aus. Ich hab mir daher mal das Schematic zum STK500 
hergenommen ( zu bekommen unter 
http://www.avrfreaks.net/modules/FreaksFiles/files...) 
und auf Seite 8 findet sich der spannende Teil mit der Beschreibung des 
MISO Signals zwischen dem Konnektor und dem "Atmel Programmier IC". Da 
findet sich ein 1kOhm PullUp. Den habe ich bei mir auch reingesetzt und 
sofort funktioniert die Schaltung am Labornetzteil mit Einspeisung über 
den 7805 einwandfrei.
Programmieren funktioniert genauso weiterhin ohne Probleme, wie nicht 
anders zu erwarten.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Glückwunsch erstmal, dass du's gefunden hast.

Ganz ist mir die Ursache aber noch nicht klar.  Die Doppelfunktion
von DOUT/nRDY beim AD7193 scheint mir reichlich verwurschtelt
(zumal die Signaldiagramme den Anschein erwecken, als würde dieser
Pin wirklich hochohmig, wenn er "nichts zu sagen hat"), aber
eigentlich sollte sich doch der SPI-Master nicht um den Zustand
von MISO kümmern, solange kein SPI-Transfer läuft, und während
des SPI-Transfers sollte wiederum DOUT/nRDY einen definierten
Pegel haben.

Würde denn ein interner Pullup am MISO-Pin im AVR nicht auch
genügen?

Autor: S. G. (goeck)
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Eigentlich sollte das stimmen. Ein interner 1kOhm PullUp sollte den 
gleichen Effekt haben. Teilweise sieht die Übertragung sogar schlimmer 
aus, sodass anscheinend Mist interpretiert wird beim Master. Ich müsste 
mal schauen, wie meine SPI Schnittstelle initialisiert wird. An sich 
müsste aber MISO als Eingang doch eh mit einem internen PullUp 
beschaltet sein und somit hochohmig sein. Ich schau mal im Code nach. 
Nutze den Code von Fabian Greif und seiner CAN Bibliothek.

Ja dies DOUT Funktionalität hat TI eingeführt, um das Pollen über den 
Bus zu minimieren. Man müsste sonst laufend ein Register abfragen, das 
mit dem DREADY Bit. So zieht man ADC_CS auf low und wartet bis DOUT auch 
auf low geht. Da habe ich eine solche Polling/Warte-Routine, die das 
macht, dann über SPI den Wert einliest und ADC_CS wieder high setzt.

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