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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Quarz an 644


Autor: Marcel V. (antis)
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Hallo,

ich habe ein Problem bei dem Betrieb meines Atmega644 mit einem externen 
Quarz von 20MHz.

Der Aufbau.
- Controller Atmega644, die Version, die auch bis 20MHz getaktet werden 
kann
- Spannungsversorgung 5V
- 100n Cs an den VCC/GND Anschlüssen
- Quarz im Abstand von 1cm an XTAL1/2
- Lastkondesatoren 22pF 5mm vom Quarz entfernt

bisher ausprobiert:
- interner Takt funktioniert. Prüfe ich an Hand einer blinkenden LED
- Programmieren und auslesen mit AVR ISP MKII funktioniert ebenfalls
- Fuse Einstellung: aus der langen Liste im AVR Studio der letzte 
Eintrag

- nach dem umprogrammieren der Fuses macht der Controller nix mehr. Led 
blinkt nicht mehr und programmieren kann ich ihn auch nicht mehr. Durch 
das Anlegen eines externen Taktes, den ich mit einem Meag168 erzeugt 
habe, konnte ich die Fuses wieder zurücksetzen

weitere Maßnahmen:
- anderen Quarz ausprobiert, sowohl 16MHz wie auch 11,... MHz und einen 
weiteren 20MHz
- andere Lastkondesatoren, waren anfangs Chipkondensatoren 0603, habe 
ich gegen Kerkos ersetzt, ebenfalls 22pF
- alle anderen Fuse Einstellungen probiert
- CKOPT gibt's bei meiner AVR Studio Version nicht mehr, sollte also mit 
dem gewählten Eintrag von Quarz > 8MHz automatisch aktiviert werden
- messen mit Oszi brachte auch keine Resultate, wobei ich gelesen habe, 
dass das auch von der Kapazität der Messspitze abhängig ist
- messen mit Multimeter ebenfalls nix, bei internem Takt kann ich aber 
die ca. 2,5V messen
- Zwischenzeitlich konnte ich die LED durch das Berühren mit der Oszi 
Messspitze zum Blinken bringen. Spitze weggenommen, LED wieder still. 
Scheint irgendwie auch einen Fehler der Kapazität zurückzuführen zu 
sein.

Ich habe mittlerweile keine Idee mehr. Würde jetzt noch den Controller 
tauschen, wobei das bei einem TQFP Gehäuse recht schlecht geht. Ich weiß 
nicht wo sonst noch ein Fehler sein kann. Masseschlüsse durch 
Lötspritzer etc. habe ich auch schon überprüft. Nix gefunden.

Danke für eure Hilfe. Sollte ich noch eine Angabe vergessen haben, dann 
reiche ich die gerne nach.

Gruß,
antis

Autor: Gast (Gast)
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Schaltplan?

Autor: Marcel V. (antis)
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Hier der Ausschnitt, der von Interesse sein sollte

Autor: Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite
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Marcel V. (antis) schrieb:

> - Fuse Einstellung: aus der langen Liste im AVR Studio der letzte Eintrag
> [...]
> - nach dem umprogrammieren der Fuses macht der Controller nix mehr. Led
> blinkt nicht mehr und programmieren kann ich ihn auch nicht mehr. Durch
> das Anlegen eines externen Taktes, den ich mit einem Meag168 erzeugt
> habe, konnte ich die Fuses wieder zurücksetzen

Ich weiss zwar nicht, was der "letzte Eintrag im AVR Studio" bzgl. Fuses 
macht, aber ich empfehle doch besser:

http://www.engbedded.com/fusecalc/

Vermutlich hast Du den AVR auf "Ext. Clock" umprogrammiert und konntest 
ihn deshalb nur mittels externem Takt wiederbeleben. Richtig wäre aber 
"Ext Crystal Osz. 8- MHz..."

Gruß,

Frank

Autor: Bensch (Gast)
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> - CKOPT gibt's bei meiner AVR Studio Version nicht mehr, sollte also mit
dem gewählten Eintrag von Quarz > 8MHz automatisch aktiviert werden

Das ist in "full swing Osc" mit drin. Vermutlich hast du "ext crystal 
osc" eingestellt und das wäre dann falsch.

Autor: Marcel V. (antis)
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Der letzte Eintrag in der Liste lautet:

Ext. Crystal Osc. 8.0-    MHz; Start-up Time: 16CK + 65ms

Auf den Wert hatte ich ihn auch eingestellt. Da konnte ich ihn aber 
komischerweise mit dem externen Takt wiederbeleben.

Was ist denn nun richtig?

1. Ext. Crystal Osc. 8.0-....  oder
2. Full Swing Osc. ??

Autor: Marcel V. (antis)
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Ich habe eben noch mal beide Einstellungen ausprobiert. Der Quarz 
funktioniert bei keiner der beiden Einstellungen. Ich kann aber jedes 
Mal durch den externen Takt die Fuses umprogrammieren. Ist das ein 
Anzeichen, dass der Controller defekt ist?

Zur Info: Nach jeder Änderung der Fuses starte ich den Controller durch 
das Aus- und Einschalten der Versorgungsspannung neu.

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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>Ext. Crystal Osc. 8.0-    MHz; Start-up Time: 16CK + 65ms

Mit der Einstellung bin ich bisher (bei Verwendung eines externen 
Quarzes) immer gut gefahren...

Wie sieht denn die Anbindung der beiden "Quarzkondensatoren" an GND aus? 
Kurze Wege etc.?

Dass der Controller läuft, wenn du den Quarz mit der Mess-Spitze des 
Oszis berührst macht mich leicht stutzig und spricht z.B. gegen falsch 
konfigurierte Fuse-Bits. Es spricht scheinbar mehr für einen 
Schaltungsfehler.

Autor: Marcel V. (antis)
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Masse liegt meiner Meinung nach auch in direkter Nähe zu den 
Kondensatoren. Auf dem Boardausschnitt im Anhang ist das ganz gut zu 
erkennen.

Dass der Controller durch die Messspitze läuft ist auch nur einmal 
aufgetreten. Konnte ich seitdem nicht mehr reproduzieren.

Habe auch noch etwas mit der Kapazität variiert. Halbiert und 
verdoppelt, leider ohne Erfolg.

Autor: Schrotty (Gast)
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Mach mal zwischen dem Pin des Prozessors, an dem der AUSGANG des 
Treibers angeschlossen ist, und dem Quarz einen 470 Ohm Widerstand.

Autor: Bensch (Gast)
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Schon mal dran gedacht, dass evtl. auch der Quarz Schrott ist?

Übrigens läuft der uC mit externem Takt sowohl mit Einstellung "externer 
Quarz" als auch "externer Oszillator".

Autor: Marcel V. (antis)
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Bensch schrieb:
> Schon mal dran gedacht, dass evtl. auch der Quarz Schrott ist?


Aus diesem Grund habe ich ja, wie oben beschrieben, verschiedene Quarze 
versucht. Dabei habe ich sowohl verschiedene des gleichen Takts wie auch 
andere Taktraten versucht.

Die Sache mit dem Widerstand werde ich mal versuchen. Ich denke mal, 
dass der nur zur Einstellung des Stroms auf ca. 10mA gedacht sein soll, 
oder?

Autor: Pete K. (pete77)
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Schon mal das Beinchen von XTAL2 am Controller nachgelötet ?

Mach mal ein Screenshot von den Fuses.

Autor: Marcel V. (antis)
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Beinchen habe ich schon nachgelötet. Hat keine Verbesserung gebracht.

Hier auch der Screenshot....

Autor: Pete K. (pete77)
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Du hast CKOUT aktiviert. Wie ist PB1 beschaltet ?

Autor: Marcel V. (antis)
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Ja, das weiß ich. Da habe ich zwischenzeitlich mal gemessen. Der Pin ist 
ansonsten nicht connected.

Autor: Marcel V. (antis)
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So,

entweder liegt es wirklich an ner kalten Lötstelle oder an was weiß ich 
auch immer. Habe ein neues Board, das ich erstmal minimal bestückt habe. 
Nur Controller, ein paar 100n Cs und den Quarz mit seinen Kondensatoren. 
Fuses ausgelesen, Fuses geändert und geht... Also entweder hat der 
andere Controller einen wech oder da ist wirklich ne kalte Lötstelle. 
Zumindest habe ich bei den Einstellungen jetzt die Gewissheit, dass die 
so stimmen, wie sie hier auch beschrieben wurden, nämlich mit den Ext. 
Crystal Osc 8MHz....

Vielen Dank an euch alle.

Gruß,
antis

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Deine Masseführung, wenn man das überhaupt so nennen kann, sieht auf 
deinem geposteten Stück absolut verheerend aus. Der Rest ist auch nicht 
viel besser. Links neben den XTAL-Pins sollte ein GND-Pin sein. Die 
Kondensatoren müssen mit der Masseseite auf kürzesten Weg dort 
angeschlossen sein. Neben dem GND-Pin liegt ein VCC-Pin. Ich vermisse 
den Abblockkondensator, der dringend dort hin gehört. Wenn der Rest der 
Leiterplatte auch so ist, wundert mich gar nichts. Poste mal die gesamte 
LP.

MfG Spess

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