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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Fehlerhafte Übertragung von µC zu 4094 Schieberregistern


Autor: Dr.Seltsam (Gast)
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Bei dem Hifi-Verstärker "C 324BEE" der Firma NAD, ca. 4 Jahre alt, tritt 
seit einigen Monaten sporadisch (alle paar Tage) folgender Fehler auf:

- Die Audioausgabe wird deaktiviert,
- LED-Anzeigen ändern sich ohne äußere Einwirkung
- Das Volume-(Motor-)Poti dreht sich zufällig hin und her

Ein Ausschnitt aus der Schaltung zum Steuerungsteil befindet sich im 
Anhang (Schaltungsausschnitt.png)


Mit der Fehlersuche bin ich nun auf folgendem Stand:

Im Normalbetrieb überschreibt der Mikrocontroller IC73 einmal pro 
Sekunde den kompletten Inhalt der beiden Schieberegister IC74 und IC75. 
(Schieberregisterdaten_bertragung_C.jpg, für IC74/Q7 "C", oben CLK, 
unten D).

Tritt oben beschriebener Fehler auf, ändert sich an dem Oszillogramm zur 
Datenübertragung nichts, allerdings ändern die Schieberegister 
offensichtlich ihren Inhalt.

Die 5V-Versorgung liegt im Normalbetrieb bei ca. 4,95V (billig-DMM) und 
bricht bei Auftreten des Fehlers geringfügig (<100mV) ein. Ein Grund 
dafür ist vermutlich, dass die Zweige der diskret aufgebauten H-Brücke 
für das Volume-Poti (direkt verbunden mit VOL+ und VOL-) nicht 
gegeneinander verriegelt sind.

Da die Schieberegister laut Datenblatt von NXP 
(http://www.standardics.nxp.com/products/hef/datash...) 
zwischen 3-15V Versorgung zulassen, bin ich mir nicht sicher, ob die 
Versorung als einzige Ursache in Betracht kommt.

Was gäbe es also noch für Möglichkeiten, die Integrität der 
Datenübertragung besser abzusichern?


Gruß
Dr.Seltsam

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

das Signal an STR wäre interessant, die Ausgangsregister müssen ja 
während des Schiebens von Shiftregister getrrennt sein und dürfen erst 
danach die Daten übernehmen.

>Was gäbe es also noch für Möglichkeiten, die Integrität der
>Datenübertragung besser abzusichern?

Weiter den Fehler suchen und beheben, das Teil wird ja so nicht verkauft 
worden sein. ;-)

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Dr.Seltsam (Gast)
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STR wird - sinnvollerweise - immer nach dem letzten CLK-Impuls 
aktiviert. Auch daran ändert sich im Fehlerfall nichts.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Dr.Seltsam (Gast)

>Was gäbe es also noch für Möglichkeiten, die Integrität der
>Datenübertragung besser abzusichern?

vielleicht sind ein paar Elkos ausgetrocknet und können somit den 
Strompuls der H-Brücke nicht mehr abfangen. Sollte man mal anschauen und 
ggf. tauschen.
Probehalber kann man ja erstmal neue Elko parallel zu den bestehenden 
einlöten.

MfG
Falk

Autor: Herbert K. (avr-herbi)
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Hallo,
wäre sicher ganz hilfreich, auch den Schaltungsauszug der H-Brücke zu 
zeigen.
Vielleicht liegt es wirklich daran?
Viele Grüße Herbert

Autor: Dr.Seltsam (Gast)
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Anbei der Schaltungsausschnitt.
Ich hab's nicht nachgeprüft, aber ich vermute, dass die Dimensionierung 
einen 'harten' Kurzschluss verhindert, jedenfalls habe ich mit dem 
Oszilloskop auf der 5V-Leitung noch keinen größeren Spannungseinbruch 
feststellen können.

Den Ausgang vom Reset-IC am µC, (IC76, Schwellspannung 4,38V 
http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/21661c.pdf) hab ich auch 
schon überprüft: Es gibt kein Reset im Fehlerfall.

Da aber der Motor normalerweise nie aktiviert wird (geht nur über die 
IR-FB, die hab ich nicht), muss es imho etwas anderes sein, das das 
Fehlerverhalten auslöst

Problem bei der Fehlersuche ist, dass ich bis jetzt nichts messen kann, 
das zweifelsfrei der erste Auslöser ist und dass der Fehler eben nur 
alle paar Tage passiert, ohne dass ich eine Korrelation mit 
irgendwelchen anderen Umgebungsbedingungen feststellen kann.


Gruß
Dr.Seltsam

Autor: R. Freitag (rfr)
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Klemm die H-Brücke mal ab. Ich denke, man kan  die Lautstärke auch 
manuell einstellen.

Tritt der Fehler noch auf?

Gruss
Robert

Autor: Herbert K. (avr-herbi)
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Hallo,
wo sind denn die 4 Schottkey Dioden, die üblicherweise da reingehören, 
wenn mit der H-Brücke eine Induktivität geschaltet wird?
http://www.modularcircuits.com/pic/simple_bridge.gif
(hier im Beispiel mit MOSFETs)
Viele Grüße Herbert

Autor: Dr.Seltsam (Gast)
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> wo sind denn die 4 Schottkey Dioden...

Die sind wohl zusammen mit einer etwas solideren und saubereren 
Fertigung außerhalb Chinas dem allgemeinen Kostendruck zum Opfer 
gefallen...

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Tritt oben beschriebener Fehler auf, ändert sich an dem Oszillogramm zur
>Datenübertragung nichts, allerdings ändern die Schieberegister
>offensichtlich ihren Inhalt.

Woher weißt du das, wenn der Fehler nur sporadisch auftritt?

>- Das Volume-(Motor-)Poti dreht sich zufällig hin und her

Wie lange dreht sich das Poti dann? 1sec?

Kleb doch mal das empfängerseitige Fenster der IR-FB zu, oder häng die 
IR-Geschichte ganz vom Mikrokontroller ab.

Kai Klaas

Autor: Dr.Seltsam (Gast)
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Besten Dank erstmal für alle bisherigen Posts.

Ehe ich etwas an der Elektronik ändere, versuche ich im Moment die 12V 
Versorgungsspannung bei Auftreten des Fehlers zu untersuchen.
Da, wie im ersten Bild zu sehen, die Relais und LEDs davon versorgt 
werden, könnte es sein, dass die oben beschriebenen Störungen die Folge 
irgendeiner Änderung dieser Spannung sind. Dafür spricht die Tatsache, 
dass diese 12V anders als die 5V nicht von einer separaten 
Trafo-Wicklung geliefert werden, sondern aus der symmetrischen 
Versorgung des analogen Signalteils abgezweigt werden und damit 
möglicherweise auch von der Standby- und anderen Schutzschaltungen 
betroffen ist.

Das Problem könnte also auch völlig außerhalb des Digitalteils liegen. 
Bis dahin muss der Fehler allerdings erst einmal wieder auftreten. Ich 
werde berichten, wenn es wieder was zu berichten gibt ;)

@ Kai Klaas
Grundsätzlich stimme ich dir zu, alle unnötigen Störquellen 
auszuschließen. Gegen diesen Ansatz spricht jedoch (zumindest für mich 
im Moment), dass im Fehlerfall weder zusätzliche noch andere Datenpakete 
vom Mikrocontroller gesendet werden (anders als dann, wenn man z.B. 
einen Knopf drückt: dann wird sofort ein zusätzliches Paket gesendet).


Gruß
Dr.Seltsam

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