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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Flip-Flops setzen nicht


Autor: Christian Bock (egs04)
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Hallo,
vieleicht kann mir ja hier jemand helfen.
Ich arbeite gerade an einem kleinen Projekt und möchte eine bestimmte 
Strecke "überwachen".

Kurzbeschreibung der Funktion:
Wenn nach dem Passieren eines Punktes A(RK V3) nicht innerhalb einer 
bestimmten Zeit Punkt B(RK V4) passiert wird, dann soll ein Alarm 
losgehen.
Falls das an Info nicht reicht schreib ich auch gerne nochmal eine 
detaillierte Langfassung, aber eigentlich geht's ja nur um die 
Flip-Flops.

Ich habe die Schaltung schon entworfen(Anhang) und gebaut, nur leider 
ist mir aufgefallen, dass die Flip-Flops die ich aus 74HC00N 
zusammengebastelt habe, nicht gesetzt bleiben wenn ich sie über die 
davorgeschalteten ICs ansteuern lasse.
Die Spannungen die anliegen sind soweit auch alle ok, hab ich mit einem 
Oszilloskop nachgemessen, aber die Flip-Flops wollen einfach nicht 
gesetzt bleiben, sie springen immer wieder zurück und das ist ja nicht 
Sinn und Zweck, oder? ;-)
Wenn ich selber 5V anlege um die Funktion zu simulieren funktioniert 
alles wunderbar.
Hat jemand vieleicht ne Idee die mir weiterhelfen könnte? Würde mich 
sehr freuen!
Danke schonmal für die Antworten!


Gruß Chris

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Das Problem ist, daß in diesem Drahtknäuel keiner durchsehen kann.
Man zeichnet die Gatter einzeln entsprechend der Funktion und nicht als 
Pinbild.

Was hast Du denn an den beiden Eingängen angeschlossen ?
Wenn die nur lustig in der Gegend rumfloaten, kann natürlich nichts 
gehen.


Peter

Autor: Andreas K. (a-k)
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Logikbausteine in ihren Gehäusen zu malen, statt einigermassen sauber 
sortiert als Funktionen, mag dir die Verdrahtung vereinfachen. Das 
Schaltbild wird dadurch aber zu einem unübersichtlichen Drahtverhau.

Soll heissen: Dieses Labyrinth zu durchforsten ist mir grad zu 
kompliziert.

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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OK,

wo in der chaltung ist jetzt der uC ?

Oder einfacher: wirf den ganzen TTL-Kram weg und nimm 1 IC mit ein paar 
Beinchen.
Flexibel programmieren und schon läuft es. Ist doch mal eine prima 
Chance, die Welt der uC zu erforschen und den ganzen diskreten Kram zu 
vergessen.

So viele ICs mit so viel Leitungen - da bin ich schon zu faul für 
geworden !

Autor: holger (Gast)
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Wo sind die 100nF Kondensatoren
von VCC zu GND pro IC ? Da fehlt das
Salz in der Suppe ;)

Autor: nop(); (Gast)
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Niemand macht Flipflops at NAND gattern, auch wenn das in der 
Schulbuechern so gezeigt wird. Schau dir die 74HC74 wenn's denn sein 
muss. Und ohne die 100nF ueber des Speisungsanschluessen der chips ist 
nichts.

Autor: Obelix (Gast)
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@ Bernd
> wirf den ganzen TTL-Kram weg und nimm 1 IC mit ein paar Beinchen

Warum muss denn immer ales mit einem µC gemacht werden. Hier sollten 
sich viel mehr Leute mal mit Transistoren und TTL-Gattern auseinander 
setzen um dann auch die µC besser zu verstehen. Natürlich haben µCs auch 
ihre Vorteile (Entwicklungszeit, schnell änderbare Funktion ...).

Eine andere alternative währe natürlich auch programmierbare Logic.

Autor: Andreas K. (a-k)
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> Niemand macht Flipflops at NAND gattern, auch wenn das in der
> Schulbuechern so gezeigt wird.

Warum nicht? In diesem Fall ists egal, in beiden Varianten sind es 2xFF 
pro 14pin. Er braucht nur eins und so hat er 2 NANDs übrig. Allerdings 
schreit diese Schaltung hier geradezu nach einem einfachen Controller.

Autor: Hendi (Gast)
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Sollten da nicht ein paar Pull-whereever-Widerstände hinzugefügt werden 
? :)

Gruß Hendi

Autor: maddin (Gast)
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hi,

die beiden r/s flip flops IC3 A/B und Ic2 A/B sehen soweit ganz gut aus, 
wofür der 10pF Kondensator!?

wenn ich das recht verstehe, willst du mit der kombi 74 590 und 4086 bei 
einem bestimmten wert ic3 R/S setzen!?
zurückgesetzt werden soll es dann mit S1!?(vielleicht solltest du S1 
einen pull down verpassen.

zudem hatte ich ad hoc nur dies datenblatt zu 4086 gefunden, das pinning 
ist anders als deines - j1 also der schaltausgang liegt hier auf einem 
anderen pin - oder habe ich evtl die bezeichnung nicht richtig gelesen - 
ist stark undeutlich

CD4086BE ist doch richtig, oder!?


mir ist zwar noch nicht klar wie die verknüpfung von 74590 und 4086 
funktionieren soll, da 4086 mehrere ergebnisse geben sollte, das es sich 
um 4 UND gatter mit jew, 2 eingängen handelt,
die auf ein nor geführt sind, aber vielleicht habe ich ja auch etwas 
übersehen...


maddin

Autor: maddin (Gast)
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..ach ja:

deine flip flops sind aus nand gattern aufgebaut, das bedeutet, das sie 
mit negativer logik gesetzt werden. d.h.: du setzt sie mit einer null am 
eingang.

bei diesen flip flops liegt der verbotene fall dabei vor, wenn beide 
eingänge auf null sind und der speicherfall liegt vor, wenn beide 
eingänge eins sind.

ich habe nicht die zeit deinen plan zu entwirren, aber du solltest das 
überprüfen.

beim konstruieren solcher schaltungen ist es immer einfacher das ganze 
erst mit positiver logic zu designen und anschleißend die gatter zu 
ersetzen...

also anfänglich am besten R/S flip flops aus NOR gattern verwenden, oder 
die eingänge des R/S ff aus nand gliedern pauschal mit einem NAND als 
NICHT geschaltet vorsetzen, und zum schluss rauskürzen....

maddin

Autor: Andreas K. (a-k)
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> bei diesen flip flops liegt der verbotene fall dabei vor, wenn beide
> eingänge auf null sind

Grad bei NAND-FFs ist dieser Zustand sehr sauber definiert und insofern 
nicht verboten.

Autor: Christian Bock (egs04)
Datum:
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maddin wrote:
> ..ach ja:
>
> deine flip flops sind aus nand gattern aufgebaut, das bedeutet, das sie
> mit negativer logik gesetzt werden. d.h.: du setzt sie mit einer null am
> eingang.
>
> bei diesen flip flops liegt der verbotene fall dabei vor, wenn beide
> eingänge auf null sind und der speicherfall liegt vor, wenn beide
> eingänge eins sind.
>
> ich habe nicht die zeit deinen plan zu entwirren, aber du solltest das
> überprüfen.
>
> beim konstruieren solcher schaltungen ist es immer einfacher das ganze
> erst mit positiver logic zu designen und anschleißend die gatter zu
> ersetzen...
>
> also anfänglich am besten R/S flip flops aus NOR gattern verwenden, oder
> die eingänge des R/S ff aus nand gliedern pauschal mit einem NAND als
> NICHT geschaltet vorsetzen, und zum schluss rauskürzen....
>
> maddin



Danke für die vielen Antworten!

Wegen der low-aktiven Flip-Flops habe ich noch eine Invertierung 
davorgeschalten (74HC2G00).
Das komische ist nur, das wenn ich den 74HC2G00 rausnehme und durch 
Anlegen  von Spannung simuliere, dann funktioniert alles. Setz ich ihn 
rein, springt das Flip-Flop immer wieder zurück.

maddin wrote:
>hi,
>
>die beiden r/s flip flops IC3 A/B und Ic2 A/B sehen soweit ganz gut aus,
>wofür der 10pF Kondensator!?
>
>wenn ich das recht verstehe, willst du mit der kombi 74 590 und 4086 bei
>einem bestimmten wert ic3 R/S setzen!?
>zurückgesetzt werden soll es dann mit S1!?(vielleicht solltest du S1
>einen pull down verpassen.
>
>zudem hatte ich ad hoc nur dies datenblatt zu 4086 gefunden, das pinning
>ist anders als deines - j1 also der schaltausgang liegt hier auf einem
>anderen pin - oder habe ich evtl die bezeichnung nicht richtig gelesen -
>ist stark undeutlich
>
>CD4086BE ist doch richtig, oder!?
>
>
>mir ist zwar noch nicht klar wie die verknüpfung von 74590 und 4086
>funktionieren soll, da 4086 mehrere ergebnisse geben sollte, das es sich
>um 4 UND gatter mit jew, 2 eingängen handelt,
>die auf ein nor geführt sind, aber vielleicht habe ich ja auch etwas
>übersehen...
>
>
>maddin

Sorry!
Mein Fehler, ich habe den Baustein falsch beschriftet, das ist ein 4068 
und kein 4086. Entschuldige die Verwirrung. Ich hab das Datenblatt in 
den Anhang gepackt.

Der 10pF Kondensator ist für einen definierten Zustand beim Einschalten.




Andreas Kaiser wrote:
>Allerdings schreit diese Schaltung hier geradezu nach einem einfachen 
>Controller.

Ich habe leider nicht die Möglichkeit das Ganze mit µcontroller zu 
realisieren, sonst wär das ja auch mein erster Gedanke gewesen. :-(


Gruß Chris

Autor: Christian Bock (egs04)
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nop(); wrote:
>Und ohne die 100nF ueber des Speisungsanschluessen der chips ist
> nichts.

Meinst du, dass das der Grund ist weswegen die Flip-Flops nicht gesetzt 
bleiben? Ich hatte in den Datenblättern nichts zu Kondensatoren vor den 
ICs gelesen und hab mir in der Richtung noch keine Gedanken gemacht.
Und wenn ich dierekt 5V an die Eingänge des Flip-Flop anlege um die 
Funktion zu prüfen, dann geht das auch mit dem Setzen und Rücksetzen. 
Das ist ja der Punkt an dem ich nicht durchsteige...


Achso und an den Klemmen RK V3 und RK V4 liegen bei einem Signal, 24V 
an. Diese werden dann über die Widerstand-Z-Dioden-Schaltung auf 5V 
gebracht, damit sie als logisch 1 verarbeitet werden können.

Gruß Chris

Autor: maddin (Gast)
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...wenn du ein oszillilloskop hast, dann überprüfe mal im moment des 
setzens des flip flops, also wenn die flanke am S eingang fällt muss am 
R eingang schon lange eine eins anliegen und anliegen bleiben, wenn er 
anschließend oder auch zuvor einbricht, gibts probleme..

maddin

Autor: maddin (Gast)
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100nF am ic - möglichst nah - und auch ein kleiner glättungskondensator 
am schaltungseingang (wenn du etwas längere leitungen vom netzteil zur 
schaltung hast, sind unbedingt zu empfehlen), allerdings bezweifle ich 
das das hier das problem ist.

ich schätze du fängst dir auf dem r eingang eine störung ein, über die 
24V... oder woher auch immer

oder die besteuerung deiner R/S flip flops ist nicht ganz I.O....

maddin

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Christian Bock wrote:

> Achso und an den Klemmen RK V3 und RK V4 liegen bei einem Signal, 24V
> an. Diese werden dann über die Widerstand-Z-Dioden-Schaltung auf 5V
> gebracht, damit sie als logisch 1 verarbeitet werden können.


Und bei keinem Signal ?

Floaten sie dann wild umher ?

Der S1 floated ja auch, wenn er offen ist.

CMOS-Eingänge mögen es gar nicht, wenn sie floaten.


Wie siehst Du überhaupt bei einer so unübersichtlichen Zeichnung noch 
durch ?


Peter

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

ich habe mir das auch nicht genauer angesehen, aber:

Ein Flip-Flop aus NAND ist zustandsgesteuert, nicht flankengesteuert. 
Die Umschaltung wird durch einen L-Impuls an R oder S ausgelöst. Wenn 
der andere S-Eingang nicht H ist, geht der Ausgang wieder auf L, sobald 
der R-Eingang wieder H ist usw.

Ich verstehe auch Dein "anlegen von 5V" nicht. Beide Eingänge müssen H 
haben und das Anlegen von GND schaltet um.

Wenn der Ausgang des 00 länger L ist, als Du für das Flip-Flop 
gebrauchen kannst, dann PullUp 2,2k an den FF-Eingang und ca. 1nF 
zwischen Eingang und Ausgang des 00. Damit bekommst Du dann einen 
flankegetriggerten Eingang. Die Werte hängen von Geschwindigkeit und 
IC-Familie ab, das Ganze wird etwas störempfindlicher.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Andreas K. (a-k)
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Yep. Verboten sind bestimmte zeitnahe Pegelwechsel. Der Zustand als 
solcher hingegen ist nicht das Problem.

Autor: Christian Bock (egs04)
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Peter Dannegger wrote:
> Und bei keinem Signal ?
>
> Floaten sie dann wild umher ?
>
> Der S1 floated ja auch, wenn er offen ist.
>
> CMOS-Eingänge mögen es gar nicht, wenn sie floaten.
>
>
> Wie siehst Du überhaupt bei einer so unübersichtlichen Zeichnung noch
> durch ?
>
>
> Peter

Das war's!
Ein Widerstand hat mir gefehlt, vielen Dank für die Hilfe(von allen)!


Gruß Chris

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