Sehr geehrte Forummitglieder, ich messe leider an meinem STM32F4 Discovery Board immer zu kleinere Spannungen an den Pins: Vdd, 5V und 3V. Soweit ich weiß, wird der Chip wenn es über USB angeschlossen ist, mit 3.3V versorgt. Diese erwarte ich auch an den VDD Pins, jedoch messe ich knapp 2.95V. Auch am 5V Pin liegen nur 4.67V an. Habe auch zwei verschiedene Voltmeter verwendet, um sicherzustellen das es nicht an dem Messgerät liegt. mfGruß, opcode
Das kann so passen. zum einen liefert dein USB-Port am PC bestimmt nicht exakt 5V und zum anderen laufen diese 5V ja noch über eine Schutzdiode in das Board, falls es durch eine extra Spannungsquelle in der Schaltung versorgt wird. Etwas merkwürdig ist, das der Onboard 3V Regler ebenfalls über eine Schutzdiode läuft und somit nicht mehr exakt 3V besitzt. Das sollte man für ADC-Messungen eventl. beachten. Das sind die Punkte die mir noch so einfallen zu dem Thema aber ohne gewähr.
Genau wegen dem ADC Einsatz in meinem Projekt hat mich das interessiert... dann nehm ich als Vref die Spannung, die ich am Vdd messen.... da ja der Controller auf dem Board Vdd als Vref nimmt.
Schau dir mal den Schaltplan des Boards in der zugehörigen ST-Beschreibung an. Da ist der genaue Typ der Schottky-Diode eingetragen. Diese wiederum besitzt ein Datenblatt, wo genau drin steht, bei welchem Strom durch die Diode und welchen Temperaturen mit bestimmten Spannungsabfällen zu rechnen ist. Das Board ist out-of-the-box eher suboptimal für hoch präzise Spannungsmessung könnte aber auch baulich verändert werden durch präzisere Quellen für VDD. Prinzipiell hatte ich damals mit den ca. 2,95V als Refernez ganz gute Messergebnisse, wenn man dies Softwareseitig einrechnet.
opcode schrieb: > Soweit ich weiß, wird der Chip > wenn es über USB angeschlossen ist, mit 3.3V versorgt. Nein, 3V. Schätzeisen als Messgerät? :)
Nein hab kein Schätzeisen, aber in der Anleitung des STM32F4 Discovery Boards stand im Abschnitt über die LED's: LED 2 for 3.3V Power.., daher ging ich aus dass der Controller mit 3.3V versorgt wird.
Ja, da haben wir uns hier auch gewundert. Wir haben (logischerweise) auch erst einmal angenommen, dass der Chip mit 3,3V versorgt wird UND die Referenzspannung für den AD-Wandler 3,3V ist. Die Verwunderung war dann groß, als man sich den Schaltplan ansah. Da hat ST doch tatsächlich hinter dem 3,3V-Regler eine Schutzdiode eingebaut, damit man auch parallel von außen (über die Stiftleisten) z.B. eine externe 3,3V einspeisen kann. Mit der Diode in der Versorgungsspannung kann man natürlich keine brauchbaren Messungen durchführen, da die Vorwärtsspannung (wie schon beschrieben wurde) von vielen Faktoren abhängt. Entweder begnügt man sich á la Demo-Board mit ~3V als Referenzspannung oder man muss sich sein Board modifizieren. Man kann auch eine externe 3,3V-Versorgung nutzen.
Was heißt hier modifizieren ?! Kann ich das Board einfach mit 3.3V ohne das die Diode eine Rolle mitspielt ?! Danke
Schau doch mal bitte in den Schaltplan. Dort kannst Du Dir den Pfad der Spannungserzeugungen ablesen und welche Optionen Du hast.
345zh5w4 schrieb: > Die Verwunderung war dann groß, als man sich den Schaltplan ansah. > Da hat ST doch tatsächlich hinter dem 3,3V-Regler eine Schutzdiode > eingebaut, damit man auch parallel von außen (über die Stiftleisten) > z.B. eine externe 3,3V einspeisen kann. Tja. Mich wundert langsam gar nix mehr. Gemäß "user manual" ist der 3V pin "only output"! Vermutlich heisst er wg. der Diode mit ca. 0,3V Spannungsabfall auch nicht "3.3V". Siehe auch Beitrag "STM32F4 Discovery LD1 blinkt rot bei externen 5V" In der Tradition des stm32vl discovery boards hatte ich nämlich ebenso munter 3,3V an den besagten Pin angelegt. Dort ist das gemäß UM explizit erlaubt. 3.3V extern von außen an den 3V-Pin beim stm32f4 discovery geht schon, spezifiziert ist es aber nicht. Erlaubt sind nur 5V am 5V pin. Also ohne Gewähr mit den 3.3V. Da sich der Schaltplan bezüglich Stromversorgung m. E. zwischen dem stm32vl und dem stm32f4 discovery nicht wesentlich geändert hat, nehme ich an, das das "output only" deshalb enthalten ist, weil sonst z. B. USB oder ggf. noch eine andere Peripherie nicht funktioniert. Ich meine auch, dass im stm32f4 user manual ein Fehler ist: Dort steht auf Seite 16: "The D1 and D2 diodes protect the 5V and 3V pins from external power supplies". Gemäß Schaltplan auf Seite 32 würde ich aber sagen, dass es D1 und D3 sind. - Ist es richtig, dass die beiden Dioden den "Rückweg" zum Spannungsregler und in Richtung USB/PC absichern? - Ist es richtig, dass der Spannungsregler eine externe Spannung erkennt, und dementsprechend herunterregelt? Beim stm32vl discovery kann man problemlos extern 3.3V anlegen, und USB an- bzw. abstöpseln. https://my.st.com/public/STe2ecommunities/mcu/Lists/STM32Discovery/Flat.aspx?RootFolder=https%3a%2f%2fmy.st.com%2fpublic%2fSTe2ecommunities%2fmcu%2fLists%2fSTM32Discovery%2fUsing%20external%20power%20supply%20and%20USB%20at%20the%20same%20time&FolderCTID=0x01200200770978C69A1141439FE559EB459D75800084C20D8867EAD444A5987D47BE638E0F¤tviews=195 - Hat das jemand bereits beim stm32f4 discovery versucht? https://my.st.com/public/STe2ecommunities/mcu/Lists/STM32Discovery/Flat.aspx?RootFolder=https%3a%2f%2fmy.st.com%2fpublic%2fSTe2ecommunities%2fmcu%2fLists%2fSTM32Discovery%2fExternal%20power%20supply%20to%203%20V%20pin%20of%20STM32F4-discovery&FolderCTID=0x01200200770978C69A1141439FE559EB459D75800084C20D8867EAD444A5987D47BE638E0F¤tviews=89
Noch eine Frage, da es mir noch nicht so klar ist: Kann ich das Board mit externer Spannung versorgen und zusätzlich am USB dran lassen, um es zu programmieren/debuggen ?! Ich weiß das man mit den Jumpern die Spannungsversorgung vom USB abschalten kann.
> Kann ich das Board mit externer Spannung versorgen und zusätzlich am USB > dran lassen, um es zu programmieren/debuggen ?! Genau deshalb gibt es diese Schutzdiode. Du kannst an den 5V-Pins des Discoverys eine externe 5V Quelle anlegen und trotzdem das Board über USB am PC programmieren.
Sieht alles nach einer taktisch uncleveren Anbindung der 3V3-Versorgung aus. Aber vielleicht ist ja noch irgendwo der Supertrick versteckt, den ich beim Überfliegen nicht gefunden habe.
@Max Power: Das hatte ich zwar vermutet, war mir nicht sicher. Versteh ich dann richtig, dass bei den externen 5V die Diode quasi übersprungen wird und kein Spannungsabfall über die Dioe entsteht. ?! Auf Seite 32 des UM1472 User Manuals vom STM32F4 Board ist ja ein Pfad zwsichen dem Ausgang der Diode und dem Pin 5V nach links gezogen, wo wahrscheinlich dann die externen 5V angeschlossen werden. Täusche ich mich da ?
Angehängte Dateien:
Im Anhang mal ein Bildausschnitt aus dem Schaltplan für die Spannungsversorgung.
opcode schrieb: > Versteh ich dann > richtig, dass bei den externen 5V die Diode quasi übersprungen wird und > kein Spannungsabfall über die Dioe entsteht. ?! Auf Seite 32 des UM1472 > User Manuals vom STM32F4 Board ist ja ein Pfad zwsichen dem Ausgang der > Diode und dem Pin 5V nach links gezogen, wo wahrscheinlich dann die > externen 5V angeschlossen werden. Täusche ich mich da ? Die erste (D1) wird übersprungen, die zweite (D3) nicht. Die zweite würde beim (nicht erlaubtem) Einspeisen am 3V Pin umgangen. Max Power schrieb: > Du kannst an den 5V-Pins des > Discoverys eine externe 5V Quelle anlegen und trotzdem das Board über > USB am PC programmieren. Hast Du zufällig die Kombination "USB/PC" + "extern 3,3V am 3V-Pin" probiert?
Danke für die schnelle Antwort. Wirklich schade, dass mit den nicht verfügbaren 3.3V.
> z.B. eine externe 3,3V einspeisen kann.
Das kann man nicht! Im Schaltplan steht explizit, dass man nur 5V von
extern einspeisen darf.
wurst schrieb: > Das kann man nicht! Im Schaltplan steht explizit, dass man nur 5V von > extern einspeisen darf. Das ist keine neue Information; man kann schon, es geht, nur keiner weiß wie lange das gut geht. Weisst Du, weshalb man nicht darf? Eine Erklärung aus dem Schaltplan heraus? Das "user manual" selbst glänzt nicht durch Fehlerfreiheit oder Vollständigkeit.
Also. Ich wüßte auch gerne, warum das nicht funktionieren sollte. Kann ja mal bei ST anfragen.
> Weisst Du, weshalb man nicht darf? Eine Erklärung aus dem Schaltplan > heraus? Verdammmt gute Frage. Ich bin jetzt mal davon ausgegangen, dass die sich was dabei gedacht haben. Wenn ich mir das Ding so anschaue, sehe ich keinen wirklichen Grund. Denkbar ist, dass sie vermeiden wollten, dass jemand versehentlich mehr als 3,3V anlegt und so das Board grillt. Bei den 5V passiert ja erstmal nichts, weil Spannungsregler dahinter kommen. Die 3,3V gehen direkt an sensible Bauteile.
> Hast Du zufällig die Kombination "USB/PC" + "extern 3,3V am 3V-Pin" > probiert? Also auf der ST Produktseite steht: - Board power supply: through USB bus or from an external 5 V supply voltage also würde ich mal davon ausgehen, dass 3V/3,3V nicht vorgesehen ist, probiert habe ich es auch noch nicht.
Vermutlich wird der 5V Pfad durch den 3,3V Regler versorgt und der geht dabei kaputt. Also noch eine Diode von 3,3V nach 5V ein basteln, dann sollte es klappen*. (* Angabe ohne Gewähr)
"Vermutlich wird der 5V Pfad durch den 3,3V Regler versorgt und der geht dabei kaputt." Da ist kein Boost-Converter drauf. Schon mal den Schaltplan gelesen?
wurst schrieb: > Denkbar ist, dass sie vermeiden wollten, dass jemand versehentlich mehr > als 3,3V anlegt und so das Board grillt. Wenn das so wäre, dann hätten sie es beim stm32vl discovery aus dem gleichen Grund auch nicht erlaubt. wurst schrieb: > Bei den 5V passiert ja erstmal > nichts, weil Spannungsregler dahinter kommen. Auf dem stm32f4 ist ein LD3985xx, der verträgt 6V (max. absolute rating). Da ist nicht auch nicht viel Luft für eine höhere Spannung. Auf dem alten stm32vl ist ein LD1117, welcher 15V verträgt. Der hat auch wesentlich mehr Schaltungsbeispiele für verschiedenste Zwecke. Evtl. kann tatsächlich dieser mit einer zusätzlichen Stromquelle im Rücken umgehen. Markus Müller schrieb: > Vermutlich wird der 5V Pfad durch den 3,3V Regler versorgt und der geht > dabei kaputt. > Also noch eine Diode von 3,3V nach 5V ein basteln, dann sollte es > klappen*. Ist das nicht die Diode D3, welche grundsätzlich verhindert, dass irgendetwas zurück durch den 3,3V-Regler fliesst? Oder an welche Stelle würdest Du eine Diode platzieren?
Nach Rücksprache mit ST ist das Einspeisen einer externen 3,3V an "3V" kein Problem. Wichtig ist hier, dass dann sowohl "5V", als auch "2V5" aus der 5V-Versorgungsspannung des Debug-USBs kommt und lediglich "3V" und "VDD" mit 3,3V versorgt sind. Bedeutet: Will man die Chips/Schaltungsteile nutzen, die "2V5" und "5V" benötigen, MUSS das Board mittels USB am PC angeschlossen sein. Wir haben hier also dann eine kleine Mischversorgung auf dem Eval -Board. Dafür aber konforme 3,3V an den Chips und auch als AREF am STM32F407. Wobei man noch mal sehen muss, was L1 und R23 da noch an Spannung wegnehmen.
> Bedeutet: Will man die Chips/Schaltungsteile nutzen, die "2V5" und "5V" > benötigen, MUSS das Board mittels USB am PC angeschlossen sein Oder von extern am entsprechenden 5V Pin. USB muss also nicht angeschlossen sein
Um nochmal zum eigentlichen Thema zurückzukommen, dem Messen mittels ADC. Ich würde an einem ADC-Kanal eine Referenzdiode spendieren, somit ist man relativ unabhängig von AREF und kann diese dann sogar leicht messen(berechnen).
345zh5w4 schrieb: > Nach Rücksprache mit ST ist das Einspeisen einer externen 3,3V an "3V" > kein Problem. Könntest Du uns bitte den Trick verraten, wie man tatsächlich von ST eine Antwort bekommt? :-) > Wichtig ist hier, dass dann sowohl "5V", als auch "2V5" aus der > 5V-Versorgungsspannung des Debug-USBs kommt und lediglich "3V" und "VDD" > mit 3,3V versorgt sind. Den ersten Teil verstehe ich nicht ganz. Das impliziert, dass bei Einspeisung von 3,3V an "3V" gleichzeitig 5V via Debug-USB vorhanden sein muss (und schließt externe Einspeisung am 5V-Pin aus). Anders gefragt, gehen folgende Varianten: - 5V von Debug-USB + externe 5V am 5V-Pin - 5V von Debug-USB + externe 3,3V am 3V-Pin - Nur externe 5V am 5V-Pin - Nur externe 3,3V am 3V-Pin (dann gehen natürlich die 5V bzw. 2,5V ICs nicht) - Muss man beim An- bzw. Abstöpseln der Debug-USB-Verbindung etwas beachten, wenn eine zusätzliche externe Einspeisung anliegt? ReinerL schrieb: > Ich würde an einem ADC-Kanal eine Referenzdiode spendieren, somit ist > man relativ unabhängig von AREF und kann diese dann sogar leicht > messen(berechnen). Ist denn 3,3V extern + L1 + Tiefpass eine so schlechte Kombination für VREF? Was bzw. wie genau wollt Ihr messen?
Roland H. schrieb: > Ist denn 3,3V extern + L1 + Tiefpass eine so schlechte Kombination für > VREF? Was bzw. wie genau wollt Ihr messen? > Ist überhaupt keine schlechte Kombination, wenn man die 3,3V sonst irgendwo braucht oder in diesem Bereich die volle Auflösung benötigt. Das Discovery braucht die 3,3V nicht, deshalb wäre mir der Aufwand zu groß. Mit der Referenzspannung am AD-Eingang ist es egal ob 3,3V oder 2,95V an VDD anliegen, solange das zu messende Signal kleiner als 2,95V ist.
Roland H. schrieb: >> Nach Rücksprache mit ST ist das Einspeisen einer externen 3,3V an "3V" >> kein Problem. > > Könntest Du uns bitte den Trick verraten, wie man tatsächlich von ST > eine Antwort bekommt? :-) Indem man hartnäckig bei seinem FAE nachfragt. >> Wichtig ist hier, dass dann sowohl "5V", als auch "2V5" aus der >> 5V-Versorgungsspannung des Debug-USBs kommt und lediglich "3V" und "VDD" >> mit 3,3V versorgt sind. > > Den ersten Teil verstehe ich nicht ganz. Das impliziert, dass bei > Einspeisung von 3,3V an "3V" gleichzeitig 5V via Debug-USB vorhanden > sein muss (und schließt externe Einspeisung am 5V-Pin aus). > > Anders gefragt, gehen folgende Varianten: > > - 5V von Debug-USB + externe 5V am 5V-Pin Ja. Da ist gleich von der USB-Buchse eine Diode drin. Danach heißt das Power-Netz "5V". > - 5V von Debug-USB + externe 3,3V am 3V-Pin Ja. Weil hinter dem 3,3V-Längsregler noch eine Schutzdiode sitzt. Das Power-Netz heißt dann "3V". > - Nur externe 5V am 5V-Pin Ja. Die 3,3V werden dann durch den Längsregler erzeugt. > - Nur externe 3,3V am 3V-Pin (dann gehen natürlich die 5V bzw. 2,5V ICs > nicht) Ja. Mit der von dir angesprochenen Einschränkung. > - Muss man beim An- bzw. Abstöpseln der Debug-USB-Verbindung etwas > beachten, wenn eine zusätzliche externe Einspeisung anliegt? Sieht nicht so aus. Da gibt es zwar einen PullUp von "3V" in Richtung USB-Buchse. Ich gehe aber davon aus, dass das ziemlich egal ist, ob dort 3V oder 3,3V anliegen. > ReinerL schrieb: >> Ich würde an einem ADC-Kanal eine Referenzdiode spendieren, somit ist >> man relativ unabhängig von AREF und kann diese dann sogar leicht >> messen(berechnen). > > Ist denn 3,3V extern + L1 + Tiefpass eine so schlechte Kombination für > VREF? Was bzw. wie genau wollt Ihr messen? Soweit ich mich erinnere, hat der STM32 eine interne Referenz-Spannung, die man einlesen und dann mathematisch verrechnen kann. Wenn man mit der Toleranz der Referenzspannung zurecht kommt.
345zh5w4 schrieb: > Indem man hartnäckig bei seinem FAE nachfragt. Danke! >> - 5V von Debug-USB + externe 3,3V am 3V-Pin > > Ja. Weil hinter dem 3,3V-Längsregler noch eine Schutzdiode sitzt. > Das Power-Netz heißt dann "3V". Habe ich inzwischen mit An- und Abstöpseln von Debug-USB probiert. Hat funktioniert.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.