Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Digitalpiano reparieren - E/A-Bus debuggen - brauche Hilfe


von Andreas K. (uboot)


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Hallo Forum,

ich schlage mich schon ne Weile mit der Reparatur von nem Digitalpiano 
rum, das zu Schade ist zum Wegschmeissen und komme nicht weiter, weil 
mir Erfahrung / Hintergrundwissen zu Digitalschaltungen fehlt (bin 
Hobbybastler).

Ich habe 2 Schaltpläne angehängt vom Bedienfeldboard und vom CPU-Board, 
die mit Flachbandkabel verbunden sind. Datenblätter der ICs findet man 
im Internet.

Problem ist, dass vom Mikroprozessor auf dem Ein/Ausgabebus sporatisch 
Tastendrücke registriert werden, ohne dass man ne Taste drückt, und dann 
schaltet es rasend schnell zwischen diversen Settings / Menüs hinundher. 
Das geht dann mitunter mehrere Sekunden so, dann ist es zeitweise wieder 
völlig normal.

Was ich bisher verstanden habe:
-es gibt 2 Busse - ein reiner Ausgabebus, im Schaltplan mit PALxx, PASxx 
usw bezeichnet und ein E/A-Bus (PBx).
-beide Busse sind über einen 74HC245 Transceiver angebunden, siehe 
cpu_board.png. Der vom Ausgabebus ist permanent auf Senden, der vom 
E/A-Bus schaltet regelmäßig hinundher (Direction).
-Auf dem Bedienfeldboard sind 2 Dekoder / Demultiplexer (74HC138) - 
einer für die Tasten und einer für Status-LEDs.
-Über den DIR-Kontakt werden die Dekoder abwechseld zwischen Strobe und 
Demultiplex umgeschaltet
-ENALED triggert die Versorgungsspannung für die LEDs
-über die Dekoder werden abwechselnd die LEDs angesteuert und die Tasten 
ausgelesen


Meine Fragen kann nun ich noch etwas spezialisieren:
- Vielleicht ist der 74HC245  vom E/A-Bus defekt - wie würdet Ihr 
vorgehen, um das weiter zu testen? Ich hab da schon beide seiten (A und 
B) sowie DR mit nem DSO / Logicanalyzer angeschaut, aber keine 
Auffälligkeiten gesehen. Die Pegel stimmen.
- Eine andere Möglichkeit ist, dass der Fehler auf dem Bedienfeld 
entsteht. Das könnte dann aber nur vom LCD-Panel kommen, oder? 
Irgendjemand müsste ja eine Leitung auf dem E/A-Bus im entscheidenden 
Moment auf LOW ziehen, damit die CPU nen Tastendruck registriert.
- Die Kondensatoren am E/A-Bus (AC1) wurden nicht verbaut - könnte es 
auch daran liegen?

Ich weiss auch nicht so recht, was ich am besten noch mit dem DSO/LA 
ankucken soll.... die Demultiplexer zählen am Eingang immer brav hoch 
und schalten am Ausgang der Reihe nach die einzelnen Segmente durch.

Spasseshalber hab ich noch nen DSO-Plot vom DR-PIN des E/A 74HC245 
angehängt zusammen mit den DIR-Signal, das vom Ausgabe-74HC245 kommt. 
Das ganze als Persistenz-Plot und ich habe dabei Tasten gedrückt. Man 
sieht, dass sich dann das DIR-Signal am E/A-Transceiver verändert.


Ich würde mich auch noch gern mehr Wissen aneignen zu Digitalschaltungen 
- so ein Aufbau mit E/A-Bus  Demultiplexer  Transceiver ist ja 
bestimmt nicht ungewöhnlich. Aber ich hab da noch kein gescheites Buch / 
Ebook gefunden, das erklärt, wie man so ne Schaltung vernünftig aufbaut 
und worauf man achten muss, damit es funktioniert.


PS: kalte Lötstellen hab ich keine gefunden. Das Piano lief auch 
jahrelang ohne Probleme. Den E/A-74HC245 hatte ich schonmal getauscht, 
dann ging es ein paar Wochen, aber da kann ich mich auch täuschen, weil 
manchmal dauert es ne ganze Weile bis der Fehler auftritt, ein ander Mal 
kommt er sofort nach dem Einschalten.

: Bearbeitet durch User
von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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fehlen da die 100 nF Abblock-Kondensatoren an den TTL-ICs nur im 
Schaltplan, oder auch "in Echt" auf der Platine?

: Bearbeitet durch User
von Andreas K. (uboot)


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Sie fehlen nur einseitig, d.h. auf dem Bedienfeldboard. Auf dem 
CPU-Board sind sie für beide HC245s drauf.

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Andreas K. schrieb:
> Sie fehlen nur einseitig, d.h. auf dem Bedienfeldboard. Auf dem
> CPU-Board sind sie für beide HC245s drauf.

Wenn grad da die Bauteile undefiniert durchschalten, sieht es für mich 
wie glitches aus, die da dei Taster ansteuern.

Löt doch mal versuchsweise einen Abblockkondensator dran, und mese dei 
Spannungsversorgung nach ob die sauber ist ....

von Andreas K. (uboot)


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Ich glaub hier ist noch ein Missverständnis.

Abblockkondensatoren hängen doch an der Stromversorgung der ICs und 
haben meist so 100..300nF, oder? Die sind aber alle vorhanden...

Das einzige was fehlt ist diese 220pF AC1-Kaskade am E/A-Bus (im 
Bedienfeld-Schaltplan unterhalb LCD / links vom Pfostenstecker).


Ein anderer Verdacht der mir noch gekommen ist: zum Erkennen von 
Tastendrücken wird der obere Decoder im Bedienfeldschaltplan auf Strobe 
geschaltet, d.h. er versorgt den Bus dann über die oberen Transistoren 
durchgängig mit High-Pegel wärend der untere Decoder die Tastengruppen 
durchschaltet und bei Tastendruck wird die jeweilige Adressleitung auf 
Low gezogen. Vielleicht ist ja der High-Pegel nicht ganz sauber oder 
bricht ein... Wäre ne Erklärung, oder?

von Andreas K. (uboot)


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Nachtrag: ich hab den Fehler jetzt antriggern können, siehe Screenshots.


tastendruck.png: der Taster zieht PB1 auf Low während der HC245 auf 
Eingabe geschaltet ist und IC2 über dir+enaled den High-Pegel per Strobe 
auf die Gruppen verteilt

kein_tastendruck1.png, kein_tastendruck2.png: während der Eingabe 
(HC245DR=Low) ist PB1 auf High, ansonsten wird PB1 im Ausgabemodus kurz 
auf Low gezogen um die LED anzusteuern

fehler.png: hierauf habe ich viele Minuten warten müssen - es ist ein 
sporatischer Fehler wiegesagt - ohne Tastendruck ist PB1 auf Low während 
der HC245 auf Eingabe (Low) geschaltet ist und enaled+dir auf High

Analogkanäle:
Orange = Adressleitung PB1
Blau = Emitter von Transistor TR2

Digitalkanäle:
enaled = Adressleitung zur Basis von TR2
dir = Adressleitung welche die Decoder zwischen Strobe und Demux 
umschaltet (High -> IC2 Strobe mit High-Pegel, IC3 Demux)
HC245 DR = DR-Pin des E/A-Transceivers, Low = Einlesen, High = Ausgabe
PB1 = Adressleitung PB1, Low = Tastendruck bzw. LED-Ansteuerung





Tja, was nun? Ich hatte gehofft, dass der High-Pegel während des Fehlers 
einbricht (blauer Kanal, Emitter von TR2), aber Pustekuchen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Hmm, Flachbandkabel neigen natürlich zum Übersprechen, und man sieht ja 
auf PB1 bei dem Marker deutlich eine Spitze. Wenn die Jungs das 
Kondensator Array AC1 vorgesehen haben, aber nicht bestückt, sind sie 
sich der Problematik eigentlich bewusst gewesen und wurden dann vom 
Sparfuchs daran gehindert, es einzubauen. Es könnte auch eines der PA 
Signale sein, das auf dem Flachbandkabel die Spitze verursacht hat, denn 
die laufen direkt neben den PB Leitungen.
An deiner Stelle würde ich AC1 mal bestücken, es müssen evtl. nicht 220p 
sondern z.B. auch 100p sein, aber wie immer bei CMOS reagieren die 
Bausteine gerne auf Spitzen - selbstgemachte oder externe. Sollten auf 
dem nicht gezeigten Board auch noch CMOS sein ohne Abblock-C, bestücke 
da ruhig auch noch welche. Und über die Versorgung der beiden HC245 
kannst du auch noch 4µ7-22µ legen, schaden tut es sicher nicht.

von Andreas K. (uboot)


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Hm... In den Spitzen sehe ich weniger ein Problem.

Schlimmer finde ich den Einbruch im Bild mit dem Fehler, der dauert 
deutlich länger als die Spitzen. PB1 hätte durchgängig auf High stehen 
müssen (d.h. keine Taste gedrückt) für die Zeitraum, wo HC245DR auf Low 
steht (CPU-Eingabe). Zwischendrin wird PB1 auch zum Ansteuern der LEDs 
genutzt und dann wird PB1 vom HC245 auf Low gezogen. Aber zum Zeitpunkt 
des Fehlers hätte das nicht passieren dürfen und die Frage ist: warum 
bricht der Pegel so lange ein, zumal er kurz vorher noch auf High stand.


Das Piano hat vorher jahrelang problemlos funktioniert, deshalb vermute 
ich eher, das irgendein Bauteil kaputt gegangen ist...

Das einzige, was noch mit am Bus hängt ist das LC-Display...


Auf dem CPU-Board haben wiegesagt alle ICs Abblockkondensatoren (100nF) 
dran - wie auch die ICs vom Bedienteil. Die sind nur alle separat 
eingezeichnet auf den Schaltplänen.

von Andreas K. (uboot)


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Nachtrag: habe AC1 mittlerweilen bestückt, aber hat nicht geholfen.

Hat jemand noch ne Idee? Ich hab auch mal an allen ICs Vcc gegen Ground 
gemessen - sind nur minimale Spikes drauf - auf dem CPU-Board <25mV 
(alles SMD), auf dem Bedienfeldboard etwas mehr, aber immer noch <50mV.

Kennt ansonsten jemand ein gescheites Buch über Fehlersuche bei 
CMOS-Schaltungen bzw. Bussystemen? Alles was ich bisher gesehen habe 
geht vom idealen Verhalten der Bauteile aus - parasitäre Effekte werden 
vernachlässigt - ausser bei integrierten CMOS-Schaltungen.

: Bearbeitet durch User
von Harald (Gast)


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Ich verstehe nicht ganz, was da jetzt an der Schaltung herumgedeutet 
wird: Abblockkondensatoren, Flachbandkabel-Übersprechen, ...

Wenn etwas immer funktioniert hat und plötzlich nicht mehr gibt es die 
folgenden Hauptgründe:
- Elektrolytkondensatoen trocken --> erhöhter Ripple auf der Versorgung
- Kontaktierung / Korrosion Steckverbinder
- in thermisch beanspruchten Baugruppen auch kalte Lötstellen.

Elkos bitte nicht mit dem Kapazitätsmesser prüfen, das bringt meist 
nichts. Hier ist ein ESR-Meter erforderlich. Falls nicht beschaffbar auf 
Verdacht tauschen.

von Musikelektroniker (Gast)


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Hallo Andreas!

Die Generalmusic RPx..E-Pianos haben generell folgende Probleme:

Wenn eine Akku auf dem CPU-Board verbaut ist: Bitte auslöten & 
Leiterbahnen unter dem Akku durchmessen & gegebenenfalls die Platine in 
diesem Bereich reinigen.(Oft sind die Akkus ausgeronnen & haben die 
Leiterbahnen bzw. die nähere Umgebung versaut)

CPU(H8)-SMD nachlöten!..am besten mit Heissluft.
Hast Du schon einen Reset probiert? (MASTER SET halten & Gerät 
einschalten)
Elkos in der Spannungsstabilisierung überprüfen ob ausgeronnen od. 
ausgetrocknet sind!

Wenn das alles nichts hilft ist wahrscheinlich der H8-Prozessor 
defekt!..Hatte ich schon des öfteren.
Ersatzteile gibt es ja keine mehr :-(

Hoffe Dir geholfen zu haben

LG
vom Musikelektroniker

von Andreas K. (uboot)


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Harald schrieb:
> Ich verstehe nicht ganz, was da jetzt an der Schaltung
> herumgedeutet
> wird: Abblockkondensatoren, Flachbandkabel-Übersprechen, ...
Verstehe ich auch nicht, aber es ist glaub ich einfacher, erstmal 
oberflächlich am Design rumzumeckern, als sich in die Schaltung 
reinzudenken...

> Wenn etwas immer funktioniert hat und plötzlich nicht mehr gibt es die
> folgenden Hauptgründe:
> - Elektrolytkondensatoen trocken --> erhöhter Ripple auf der Versorgung
> - Kontaktierung / Korrosion Steckverbinder
> - in thermisch beanspruchten Baugruppen auch kalte Lötstellen.
>
> Elkos bitte nicht mit dem Kapazitätsmesser prüfen, das bringt meist
> nichts. Hier ist ein ESR-Meter erforderlich. Falls nicht beschaffbar auf
> Verdacht tauschen.

Wieviel Ripple darf die Versorgung haben? Direkt an den CMOS-ICs hatte 
ich wiegesagt < 25 bzw. 50mV.

Auf kalte Lötstellen hab ich wiegesagt auch schon überprüft.

Kontaktierung... dann müsste sich der Fehler durch Wackeln provozieren 
lassen, tut er aber nicht. Die Schaltung liegt unangetastet auf dem 
Schreibtisch, 15min passiert nix, auf einmal 5min lang der Fehler, dann 
wieder ne Weile nix. Oder der Fehler kommt schon direkt nach dem 
Einschalten. Oder der Fehler kommt nur ganz kurz und dann lange nix. 
Durch Wackeln / Anfassen lässt sich da nix beeinflussen.


Was hier konkret schiefgeht ist, dass Adressleitungen vom E/A-Bus 
sporatisch auf Low gezogen werden (kein sauberer Low-Pegel wie wenn ne 
Taste gedrückt wird, sondern ein Zwischenzustand) während der HC245 auf 
Eingabe steht, siehe Screenshots, und ich hab keinen Schimmer, woran das 
noch liegen könnte :(

Zeitweise müssen die Adressleitungen aber auch auf Low stehen - 
nämlich zum Ansteuern der LEDs. Dann steht der HC245 aber auf Ausgabe.

von Andreas K. (uboot)


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@Musikelektroniker - juhu - hier kennt sogar jemand den Hersteller :) 
Fehlt nur noch, dass Du aus Pirmasens kommst, dann kennen wir uns glaub 
ich...

Akku ist hier keiner drin - ist ein Pro1-Stagepiano, also ein paar 
Generationen älter und noch mit Blei-Lot...

CPU defekt - das wäre bitter :(

Ich hab jedoch Hoffnung, weil: dass die Adressleitung im entscheidenden 
Moment auf 0 gezogen wird, kann nicht an der CPU liegen, weil die hängt 
hinter dem HC245. Es muss irgendwo auf dem Bedienfeld passieren.

Reset hilft da nicht.


Wenn einer der Elkos defekt wäre, müsste sich das ja mit dem Oszi zeigen 
lassen, d.h. durch Spikes/Ripple am Kondensator, oder?

von Stefan K. (oxid)


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Hallo
Schon mal probiert den Fehler mittels Kältespray oder erhitzen durch 
einen Fön zu provozieren?

Gruss Steff

von Gisbert (Gast)


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Im Fehlerfall liegen alle Signale ca 4 mal länger an als im Mormalfall. 
Die CPU scheint dabei nur mit einem viertel ihrer Geschwindigkeit zu 
laufen.

von Andreas K. (uboot)


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@Gisbert: good catch - aber Du hast glaub ich die Zeitbasis übersehen - 
hab blöderweise beim Fehlerbild 20us/div verwendet statt wie bisher 
50us...


Nachtrag: Hab jetzt an die Versorgung von TR3..TR7 noch einen 
Keramik-Kondensator gegen Masse gelötet, da war ziemlich viel Schmutz 
drauf (+-200mV). Der ist jetzt weg, aber der Fehler nicht.

: Bearbeitet durch User
von Gisbert (Gast)


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Die Eingangssignale PB1 - PB8 sind LOW-Aktiv daher müssen Pull-UP 
Widerstände vorhanden sein. Solange das DIR-Signal auf "1" ist sind die 
Transistoren für die LED-Anzeige gesperrt. Die Pull-UP Widerstände könne 
eigentlich nur in der LCD-Anzeige sein. Beim Umschalten von DIR 0 -> 1 
zum Zeitpunkt T = 0µs sollte der Pegel an PB1 bei nichtgedrückter Taste 
auf 2,8 Volt ansteigen, bleibt aber bei 1,4 Volt. Entweder gibt es ein 
Problem mit dem Pull-UP Widerstand an PB1 (LCD) oder mit dem 
Richtungsumschalter 74HC245.

von Andreas K. (uboot)


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Danke! Damit hast Dir mir nen Denkfehle raufgedeckt, weil bisher ging 
ich davon aus, dass der Bus über die LEDs hochgezogen wird, weil für 
DIR=1 der obere Decoder im Strobe-Betrieb ist. Ich hatte mich sogar 
irgendwann auch mal gewundert, warum im Schaltbild PNP-Transistoren 
sind, was dem ja widersprechen würde, aber...


Wenn nun der 74HC245 Schuld ist - wie ließe sich das im eingebauten 
Zustand messtechnisch überprüfen? Mit Kältespray und Fön? Die 
Versorgungsspannung am 74HC245 ist absolut sauber.

Zweite Frage: warum geht sowas kaputt? Den 74HC245 hatte ich nämlich 
schon mal auf Anraten eines Bekannten, der Ahnung hat, getauscht, als 
dieser Fehler vor ca. 3 Jahren zum ersten Mal auftrat. Danach war es 
gefühlt besser, kann es aber nicht 100% bestätigen weil das Piano bei 
nem Freund stand, aber das würde bedeuten, dass er nach kurzer Zeit 
wieder kaputt gegangen ist.

Ich will den 74HC245 nicht einfach auf Verdacht tauschen, weil SMD und 
wurde schonmal getauscht und Angst, dass die Platine das nicht nochmal 
mitmacht.

von Gisbert (Gast)


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Muss nicht der 74HC245 sein, kann auch der zugehörige Tristate Eingang 
des LCD defekt sein (Pullup). Kannst versuchsweise einen 10k Widerstand 
an PB1 und +5V löten und nochmal messen. Wenn der Fehler dann 
verschwindet ist es das LCD.

von Musikelektroniker (Gast)


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Andreas K. schrieb:
> @Musikelektroniker - juhu - hier kennt sogar jemand den Hersteller :)
> Fehlt nur noch, dass Du aus Pirmasens kommst, dann kennen wir uns glaub
> ich...

Leider Nein ...bin aus Wien ;-)

Hatte aber seinerzeit mit Herrn Niski des öfteren zu tun da ich die 
Generalmusic Sachen in Wien repariert & die Ersatzteile über ihn 
beziehen musste....war die reinste Katastrophe :-(
Irgendwann ist es dann uninteressant geworden da ich oft von denen 
defekte Platinen bzw. falsche Ersatzteile bekommen habe oder sie konnten 
gar nichts mehr liefern ausser "warme Luft" :-(

Grüsse vom
Musikelektroniker

von Andreas K. (uboot)


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Ja, das ist schade, vorallem weil das Pro1 und das Promega3 ziemlich 
innovativ waren (physical modelling) und seiner Zeit voraus. Die sind 
aber nicht ohne Grund Pleite gegangen.... wobei die wahrscheinlich 
einfach nur zu klein waren, um gegen die Großen anstinken zu können - 
vielleicht hatten die auch nur 2..3 Entwicklungsingenieure und wenn dann 
1..2 von denen durch die Konkurrenz abgeworben werden, ist es vorbei mit 
Innovation und Support. Der amerikanische Vertrieb hatte auch keinen 
leichten Stand, obwohl sie nen sehr guten Vertriebler hatten (Dave 
McMahan), aber denen waren auch an vielen Stellen die Hände gebunden wie 
Deutschland und Österreich, nur dass da noch der große Teich hinzukommt.

Das Pro1 war mein erstes Stagepiano, 6 Jahre später dann eines der 
letzten Promega3 zum Schnäppchenpreis ergattert und dann aus 
Platzgründen und weil das Promega3 intern ziemlich komplex war (gerade 
die Steckkarten mit den DSPs waren ne ziemlich umständliche 
Konstruktion, zumindest aus heutiger Sicht) und ich Angst hatte, dass es 
irgendwann mal nicht mehr zu reparieren ist, bin ich auf das Gespann 
RP-X+Doepfer LMK4+ umgestiegen. Vom Klavierklang her für mich nachwievor 
das beste was man in Hardware haben kann. Selbst das Pro1 ist auf der 
Bühne ganz brauchbar und gut durchsetzungsfähig.

----------------------------------------------------------------
Back2topic dient mir das Pro1 jetzt dazu, mich in digitale 
Schaltungstechnik einzuarbeiten :)


@Gisbert: danke für den Tipp - der Fehler verschwindet nicht - es 
scheint wirklich der 74HC245 zu sein... :(

Fragt sich nur, wieso der schon wieder kaputt gegangen ist... wird er 
durch die LED's eventuell zu sehr belastet? Hab hier ein Datenblatt 
nachdem er über Vcc max. 70mA ziehen darf und über die einzelnen Outputs 
max. 35mA. Durch die Vorwiderstände ergeben sich pro LED max 7mA und da 
die LEDs nur gepulst werden und nicht wirklich gleichzeitig leuchten, 
hätte ich gedacht, dass das passt...

von Gisbert (Gast)


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Im Schaltplan CPU_BOARD sind zwei 74HC245 eingezeichnet. Welcher wurde 
gewechselt IC15 oder IC16 ?. Nach der Beschaltung kann das IC16 
eigentlich nicht überlastet werden. Überprüfe bitte ob Pin 17 evtl. 
Verbindung zu
Pin 16, Pin 18 oder +5V hat. Wenn die Bausteinparameter nicht 
überschritten werden bleiben als Fehlerursache nur Herstellungsfehler 
oder thermische Vorschädigung beim Einlöten übrig. Um zu überprüfen ob 
IC16 wirklich defekt ist würde ich CN6 abziehen und die Signale DR, Ax 
-> Bx an IC16 bei Erwärmung und Abkühlung überprüfen. Wenn DR = 1 muss 
Ax = Bx sein.

von Andreas K. (uboot)


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Ok, danke, das werd ich mir mal ansehen. Hab zwar kein Kältespray, aber 
Druckluft aus der Dose sollte auch gehen....

Zu Deinen Fragen: Es wurde nur IC16 getauscht und auch sauber 
eingelötet. Es ist auch nicht nur PB1 betroffen, sondern auch andere 
Adressleitungen. Bei PB1 ist es jedoch am häufigsten.

Eines sticht mir auch gerade noch ins Auge: AR28 auf dem CPU-Board... 
Damit wird der Trick mit den 10K von PB1 nach +5V wirkungslos. Aber mal 
sehen wo das Widerstandsarray seine 5V herbekommt und wie sauber die 
sind...

von ./. (Gast)


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Was ich mal probieren wuerde, waere das Bedientastenfeld temporaer 
abzuschalten. Tasten neigen ueber die Jahre zu seltsamen Effekten.

Dazu einfach Pin 6 mit Pin 5&4 vom IC2 verbinden.

Dadurch wird E3 auf Low gezogen und die Dekoderausgaenge ausgeschaltet.

von Andreas K. (uboot)


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@Gisbert: A=B ist immer erfüllt, jedoch ist scheinbar im Eingabemodus im 
Fehlerfall der Eingangs-Pegel grenzwertig, d.h. nicht hoch genug für 
High, und dann kommt es zu extrem schnellem Umschalten der betroffenen 
Leitung, was als schneller Tastendruck interpretiert wird.

@Gast: Decoder lahm legen hat nix geholfen.

Ich bin auch noch nicht 100% überzeugt, dass es am 74HC245 liegt, aber 
nachdem ich das hier gelesen habe kann ich mir vorstellen, wie die 
Bustreiber kaputt gehen können: 
http://www.ti.com/lit/an/sdya009c/sdya009c.pdf Stichwort: Bus 
Contention...

: Bearbeitet durch User
von Gisbert K. (e_stromer)


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Ich nehme an du meinst Überlastung des Bausteins durch Buskonflikt 
mehrer oder aller Signalleitungen. Dies könnte nur passieren wenn D0-D7 
des LCD und B0-B7 des 74HC245 gleichzeitig als Ausgang geschaltet sind. 
Ansonsten liegen nur die +5V über das 10k-Netzwerk AR28 auf den 
Anschlüssen B0-B8.

Tritt der Fehler auch bei gezogenem CN6 auf, wenn ja erwärmt sich dabei 
IC16 spürbar.

Wenn der Pegel am Bx-Eingang bei gezogenem CN6 unter den 
High-Schwellwert  bei Richtung B-->A abfällt liegt das an der 
Ausgangsstufe des betreffenden Bx-Ausgangs. Der untere Transistor in 
Bild 5 der Doku "Design with Logic" ist teilweise leitend obwohl er 
eigentlich hochohmig sein sollte, dies zieht dann den Eingangspegel nach 
unten.

MfG Gisbert

von Andreas K. (uboot)


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Heiss ist IC16 noch nicht geworden. Nichtmal warm.

Was mir bisher aufgefallen ist sind "Burst"-Signale die teilweise auf 
den B-Pins auftreten und nach A durchgegeben und auf 5V Pegel 
konvertiert werden. Das schlägt dann auch auf DR durch, siehe 
Screenshot. Die Frage ist, woher das kommt. Es tritt sowohl mit 
verbundenem CN6 als auch ohne auf. (Die Farben in den Screenshots sind 
leider nicht konsistent!)

Kann es ein Taktsignal sein, das irgendwo durchschlägt? Oder spinnt 
IC16?

Jedenfalls treten diese Störungen nur sporatisch auf. Zwischendrin gibt 
es auch ganz normale, saubere Signalverläufe.

Ich hab auch mal ein Foto vom CPU-Board angehängt (IC16 ist unten rechts 
neben der CPU und oberhalb von IC15, direkt daneben sind AR28 und AC1).

Bei Überlastung denke ich speziell ans Einschalten, wo undefinierte 
Zustände auftreten können. Hab inzwischen ein VOK-Signal gefunden, das 
zumindest die CPU auf Reset hält solange die 5V nicht stabil sind. Das 
Bedienteil incl LCD bekommt aber von Anfang an Strom.

: Bearbeitet durch User
von Gisbert K. (e_stromer)


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Mach bitte mal ein Bild mit dem Signalpegel an DR (Pin 1) sowie wenn 
möglich ein größeres Foto von IC16, ich habe nämlich den Eindruck als ob 
einige Lötstellen evtl. doch nicht ganz sauber sind.

MfG Gisbert

von Andreas K. (uboot)


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Ok, hab ich gemacht.

Sieht so aus, dass wenn der Pegel am Eingang nicht richtig hochgezogen 
wird, wenn der Ausgang vorher auf Low war.

Diese Bursts von vorhin konnte ich jedoch nicht reproduzieren. Ich hoffe 
das liegt nicht an der Messanordnung.... (die Testkabel sind 
ungeschirmt, Oszi-Eingänge sind differentiell)

von Gisbert K. (e_stromer)


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Habe mir jetzt noch einmal alle Diagramme angesehen, insbesondere die 
Pegel Bx bei DR = 0 (Bx = Eingang). Die Pegel bewegen sich dabei 
zwischen 2,0V und 4,0V obwohl sie eigentlich fast +5V bei einem CMOS 
Eingang haben sollten.

Besteht die Möglichkeit den Pegel aller Bx Pin's gleichzeitig in einer 
Messung zu erfassen um zu sehen ob die Pegelschwankung alle Bx-Pin's 
gleichzeitig betrifft. Wenn ja sollte man alles um das 
Widerstandsnetzwerk AR28 überprüfen.

Ich würde aber zuvor erst einmal die Flußmittelrückstände an IC26 
beseitigen
vielleicht befindet sich darunter doch noch irgendwo ein Feinschluß.

In Bild fehler_2 mit den Burst's springt der Zustand von DR von IC16 
während die Burst' zu sehen sind ständig hin und her. Im Schaltplan ist 
leider nicht zu sehen durch was DR von IC16 auf LOW gezogen wird, kannst 
du diesen Teil des Schaltplan's noch hinzufügen ?.

MfG Gisbert

von Andreas K. (uboot)



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Hallo Gisbert,

also, der DR-Pin geht direkt an die H8/3003 CPU und wird ansonsten von 
R56 hochgezogen.

Die Zwischenräume von IC16 habe ich nochmals gereinigt, da sollte nichts 
kurzgeschlossen sein.

Ich hab hier nur 2 analoge Kanäle und damit nun B0 und B1 gemessen. Die 
Messungen erfolgten direkt an CN6, d.h. wenn das jemand auf Low zieht, 
dann der IC16. Ausserdem scheint es da keine kalten Lötstellen zu geben, 
denn wenn ich direkt an IC16 messe, kommt das gleiche raus.

Wenn DR=0, dann gibt es nur auf B1 diese Pegelprobleme, auf B0 nicht und 
auf B2 ebenfalls nicht.

Komisch ist, dass für DR=0 B1 und B2 eine Art Ladekurve haben, B0 jedoch 
nicht.

Der Pegel von B1 fällt bei DR=0 teilweise auch erst verzögert, siehe 
ic16_dr_a1_b0_b1_fehler.png

Die Pullups (AR28) habe ich durchgemessen - sind jeweils 10k von +5V zu 
den Adressleitungen und 20k zwischen den Addressleitungen.


Gruss, Andreas

: Bearbeitet durch User
von Michael W. (Gast)


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Was mir an den Bildern ic16_2.jpg und ic16_3.jpg aufgefallen ist: der 
Pin 10 sieht aus, als hätte er durch das Verlöten eine Verbindung zu der 
(in 'normaler' Zählrichtung des ICs gesehen) rechts neben Pin 10 
liegenden Durchkontaktierung... ist das so korrekt oder sollte diese 
Verbindung besser nicht sein???

von Gisbert K. (e_stromer)


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Anhand der letzen Bilder kann man ganz eindeutig sagen das IC16 defekt 
ist.
Man kann deutlich sehen das wenn DR = 0 (B1 = Eingang) ist der Pegel B1 
direkt abhängig ist vom Pegel an A1. Nicht nur die Strecke B1 --> A1 ist 
beschädigt sondern auch die Richtungsumschaltung Ax <--> Bx wie im 
letzten Bild mi den Burst's sehr schön zu sehen ist. Bei Pegelwechsel A1 
HIGH --> LOW beginnen die Störungen und bei A1 LOW --> HIGH enden sie.

Du wirst am Austausch von IC16 nicht herumkommen, nimm dann aber ein 
hochweriges IC. Lass dir aber beim Einlöten genügend Zeit um Schäden 
durch Übertemperatur zu vermeiden, das könnte nämlich beim ersten Tausch 
passiert sein.

von Andreas K. (uboot)


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@Michael: Pin10 ist der Gnd-Pin, der wird durch das Via auf die untere 
Massefläche gezogen, also alles richtig.

@Gisbert: das hab ich befürchtet :(

Abgesehen von Überhitzung beim Einlöten (hatte damals schon ne 
hochwertige Lötstation verwendet: Weller PU81 sowie die Temp laut 
Datenblatt eingestellt und weiches bleihaltiges Lot verwendet) - woran 
kann der IC16 gestorben sein? Ein paar Monate hatte er ja 
funktioniert....

Als Hersteller hatte ich damals Maxim verwendet - kostenloses Muster 
bestellt ;)

Aber ob nun STM, TI, NA, Philips oder Maxim - sollte doch egal sein, 
oder?

Ich werd trotzdem mal die einzelnen Datenblätter durchschauen, 
vielleicht lassen manche Hersteller ja höhere Output-Ströme zu.

Edit: Ein CD74HC640M hätte mehr Power und Military-Temperaturbereich :)


Auf jeden Fall schon mal ein dickes Danke für all Eure Hilfe!!

: Bearbeitet durch User
von Gisbert K. (e_stromer)


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Es kommt noch eine andere Schadensursache als Temperatur beim Einlöten 
in Frage. Die Pin's PBx der werden genauso wie die Pin's Ax des IC16 als 
ein und Ausgänge genutzt. Wenn die Richtungsumschaltung beider Bausteine 
nicht zu 100% zueinander passt kann es passieren das án der 
Schnittstelle CPU <--> IC16 beide Bausteine gleichzeitig als Ausgang 
geschaltet sind. Bei ungleichen Signalpegeln an Ax (IC16) und PBx (CPU) 
kommt es an diesen Stellen (siehe Kapitel 7 "Bus-Contention" in Doku 
"Design with Logic") zum Buskonflikt. Die Lösungsmöglichkeiten aus der 
Doku kommen leider nicht mehr in Betracht da das Schaltungsdesign und 
das Programm nachträglich nicht mehr geändert werden können, es wäre 
höchstens denkbar strombegrenzungswiderstände in die sieben betroffenen 
Busleitungen einzufügen.

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