Probleme mit USART Ausgabe über SN75176

Der75176 ist ein RS485 Treiber, eigentlich der Schlechtestmoegliche. Er 
zieht am Meisten Strom.
Nein, der braucht keine Pullups. Wie ist er denn verschaltet ?

Wie meinst du das mit verschaltet?
Plan habe ich ja oben angehängt. Er bekommt wie im Datenblatt gefordert 
5V Versorgung. Direkt in der nähe hat er einen 100nf Kerko. Ansonsten 
ist normal TX und RX angeschlossen und DE und RE können programmatisch 
auf High Level gezogen werden.

Sorry, ich hab den Schaltplan uebersehen. Es ist bekannt, dass der 75176 
heftig Strom zieht ? ich hab etwas wie 40mA ohne Last im Kopf. Hast du 
so viel ?
Nimm einen AD483 oder so anstelle. der zieht weniger als 1mA.
Die Status Led zieht auch etwas viel..

Das er etwas mehr braucht als aktuellere Versionen, ja. Der Buffer Cap 
hat 100nF wie auch im Datenblatt gefordert. Die Spannung an den 75176 
hatte ich auch schon oszillografiert, aber dort keine Einbrüche 
feststellen können.

Mir fehlt auch gerade das Bindeglied zu den fehlenden Daten an dem TX 
Pin des Microcontrollers.In dem Bild von der Salea Software sieht man, 
dass das PIN Toggeln für die DMX Startbedingung jedes mal funktioniert 
hat. Direkt danach wird der IO Pin wieder als Usart TX definiert und per 
DMA sollten 512 Byte rausgeschoben werden.

Warum passiert das nur, wenn ich wie oben beschrieben den Logic Analyzer 
dranklemme. Ist diese ab sieht man an dem PIN 4 (Usart TX) nur das Pin 
Toggeln der DMX Startbedingung.

Markus S. schrieb:
> Warum passiert das nur, wenn ich wie oben beschrieben den Logic Analyzer
> dranklemme.

Sind dir GNDs aller Beteiligten richtig miteinander verbunden?
Und wie sind die Erdungsverhältnisse? Ist alles potenzialfrei oder kann 
es Kurzschlüsse geben?

Bei hinreichen kurzen Leitungen, <3m, geht es auch ohne 
Abschlusswiderstaende.
Ein Geraet anklemmen kann kapazitiv wirken, oder GND verbinden.

Dietrich L. schrieb:
> Sind dir GNDs aller Beteiligten richtig miteinander verbunden?
> Und wie sind die Erdungsverhältnisse? Ist alles potenzialfrei oder kann
> es Kurzschlüsse geben?

Ich habe gestern auch daran gedacht und nachgemessen ob die GND's vom 
SN751176, Controller, Linearregler, etc. mit einander verbunden sind. 
Bedingt durch Messungen auf Lötstellen habe ich maximal einen 
Wiederstand von 0,7 Ohm Messen können. Das würde ich als verbunden 
ansehen.

Meine Platine wird potentialfrei betrieben. Um dies zu testen, habe ich 
sie gestern auch mal über eine Powerbank versorgen lassen. Leider auch 
ohne Erfolg. In wie weit die angeschlossenen Geräte eine sauber 
Potentialtrennung besitzen habe ich nicht gemessen. Sollte es aber da zu 
einem Kurschluss kommen hätte ich es sicher bemerkt.

Aber das Phänomen das die Daten nicht am TX Pin des Controllers 
ausgegeben werden, habe ich ja auch, wenn kein DMX steuerbares Gerät 
angeschlossen ist.
Somit verbleibt nur die eine Spannungsversorgung der Platine. Sicher 
könnte man nun sagen das ich ja über den angeschlossenen Logic Analyzer 
noch ein mögliches anderes Potential bzw. andere Masse mit ins System 
bringe. Aber es reicht sogar aus diesen an den Testpins anzuklemmen ohne 
ihn per USB an den Rechner anzuschließen. Alles sehr komisch.

TomA schrieb:
> Da gebe ich dir Recht, vor allem vor dem Hintergrund das
> Widerstände
> schwer zu beschaffen, und extrem teuer sind. :)

Da magst du recht haben, aber bei 20cm Kabellänge zum Gerät sollte es 
zum testen auch ohne gehen. Aber ich habe es auch mit 120 Ohm 
Abschlusswiderstand an dem RS485 probiert. Leider auch ohne Erfolg, 
funktion nur mit Logic Analyzer an Pin 4 :-(

Markus S. schrieb:
> Plan habe ich ja oben angehängt. Er bekommt wie im Datenblatt gefordert
> 5V Versorgung. Direkt in der nähe hat er einen 100nf Kerko. Ansonsten
> ist normal TX und RX angeschlossen und DE und RE können programmatisch
> auf High Level gezogen werden.

 BluePill arbeitet mit 3V3, d.h. Tx geht auf max. 2.9V.
 Also sollte man mit BluePill nicht auf High Level ziehen, sondern
 auf GND, ergo Pull Up Widerstände (nach 5V oder 3V3, egal) dran und
 sehen was dann passiert.

Marc V. schrieb:
> BluePill arbeitet mit 3V3, d.h. Tx geht auf max. 2.9V.
>  Also sollte man mit BluePill nicht auf High Level ziehen, sondern
>  auf GND, ergo Pull Up Widerstände (nach 5V oder 3V3, egal) dran und
>  sehen was dann passiert.

Ja daran habe ich auch schon gedacht, der Controller auf dem Ziellayout 
läuft natürlich auch mit 3V3. Ich würde es ja verstehen, wenn die Pegel 
nicht hoch genug wären damit der RS485 Treiber sie erkennt, aber selbst 
mit Oszilloskop sehe ich ich an dem Pin keinerlei Daten. Flascher Pegel 
wäre da einfach gewesen. Aber ich werde trotzdem mal einen Pullup 
Widerstand ausprobieren. Oder ist für dich erklärlich warum dann 
garnichts zu sehen ist.

TomA schrieb:
> Hallo Markus,
>
> ich habe kurze Verbindungen zum testen auch schon ohne Widerstände
> betrieben, Stichleitungen werden bis zu einer Länge von ca. 1,5m ja auch
> problemlos ohne Widerstand benutzt.
>
> Sind deine Signalpegel denn in Ordnung? Der 0-Pegel wird durch eine
> Differenzspannung zwischen D+ und D- von < 0,2V und der 1-Pegel durch >
> 0,2V dargestellt. Zum testen kann man mit "Ziehwiderständen" am Master
> (~10k, D+ gegen GND, D- gegen VCC) ein wenig nachhelfen, um den Fehler
> einzugrenzen.
>
> Viel Erfolg und Gruß. Tom

Das meine ich eigentlich auch.

Die Pegel der D+ und D- Leitungen habe ich noch nicht kontrolliert, da 
für mich der Fehler ja schon eine Station früher auftritt, nähmlich am 
Dateneingang des RS485 Treibers wo ohne Logic Analyzer keinerlei TX 
Signal zu sehen ist. Aber ich werde natürlich auch mal kontrollieren wie 
die Pegel der RS485 Leitungen sind, nur um dort ein Problem 
auszuschließen.

Weitere Ideen sind natürlich immer willkommen.

Markus schrieb:
> Nächsten Schritt Oszi an den PIN 4 des SN75176. Auch da nur sporadische
> Spikes und nichts von dem was beim ausprobieren auf dem BluePill Board
> zu sehen war.

Markus S. schrieb:
> wäre da einfach gewesen. Aber ich werde trotzdem mal einen Pullup
> Widerstand ausprobieren. Oder ist für dich erklärlich warum dann
> garnichts zu sehen ist.


 Ja, was denn nun - garnichts oder sporadische Spikes ?

 Garnichts kann ich mir gar nicht erklären, ausser mit Kurzschluss am
 Pin 4, was aber unmöglich ist, da mit LA alles in Ordnung.
 Sporadische Spikes aber schon.

 Mit Oszi - sporadische Spikes - Widerstand im MOhm Bereich, Pegel nicht
 beeinflusst, also fast kein Einfluss.

 Mit LA - funktioniert alles wie es soll - Widerstand in KOhm Bereich,
 definierter Pegel durch Pull Up im LA.

TomA schrieb:
> wenn es schon auf der µC-Seite des Treibers Probleme gibt, dann kann es
> auch an der Richtungsumschaltung liegen, fehlerhaft oder falsches
> Timing. Wenn dort kein Signal zu messen ist, ist der Treiber
> möglicherweise auf Empfang geschaltet und bügelt das Signal nieder.

 Weisst du überhaupt wie so ein Treiber funktioniert ?

 Was hat Richtungsumschaltung mit Signal am Pin 4 zu tun ?

 Was hat fehlerhaftes Timing mit Signal am Pin 4 zu tun ?


TomA schrieb:
> deaktiviert. Da es mit angeschlossenem Messgerät funktioniert,lässt
> vermuten dass ein Timing- oder Kontaktproblem vorliegt.

 Manoman.

 Bitte, nicht über Sachen reden, von denen du keine Ahnung hast.

Markus S. schrieb:
> Widerstand ausprobieren. Oder ist für dich erklärlich warum dann
> garnichts zu sehen ist.


 Hast du alle 3 USARTs nachgemessen ?

 Verhalten sich alle 3 genauso ?

Marc V. schrieb:
> Was hat Richtungsumschaltung mit Signal am Pin 4 zu tun ?
Wie schon von Tom geschrieben gibt es doch dafür den Pin 2 & 3 um den 
Receiver oder Transmitter zu aktivieren bzw. zu deaktivieren. Oder sehe 
ich da etwas vollkommen falsch, wenn ja dann wäre ich dankbar für 
erhellende Worte, man lernt ja bekanntlich nie aus.

>  Was hat fehlerhaftes Timing mit Signal am Pin 4 zu tun ?
Wie kommst du auf fehlerhaftes Timing im Bezug auf das zu erwartenden TX 
Signal am Pin 4 des SN75176? Ist es nicht so, dass wenn man per DMA 512 
Bytes auf die USART rauschiebt diese dort auch zu sehen sein sollten? 
Diese liegen dort eben nicht an, es sei denn ich klemme an genau diesen 
Pin 4 eben auch den Logic Analyzer

Marc V. schrieb:
> Hast du alle 3 USARTs nachgemessen ?
> Verhalten sich alle 3 genauso ?
Ich habe aktuell nur zwei von denen bestückt und diese Verhalten sich 
100% identisch. Also muss da irgendein System hinter stecken.

TomA schrieb:
> Wird die Richtungsumschaltung denn korrekt angesteuert? Wie ich das im
> Datenblatt sehe muss zum senden Pin3 (DE) High-Pegel aufweisen. Wenn man
> diesen Pin3 mit Pin2 (/RE) verbindet, wird gleichzeitig der Empfang
> deaktiviert. Da es mit angeschlossenem Messgerät funktioniert,lässt
> vermuten dass ein Timing- oder Kontaktproblem vorliegt.

Habe ich mehrmals kontrolliert und würde sagen ja ist korrekt. Genau 
deine Ausführung habe ich auch so aus dem Datenblatt interpretiert. Gehe 
dem aber auch nochmal nach und kontrolliere alles von vorne.

Markus S. schrieb:
>> Was hat Richtungsumschaltung mit Signal am Pin 4 zu tun ?
> Wie schon von Tom geschrieben gibt es doch dafür den Pin 2 & 3 um den
> Receiver oder Transmitter zu aktivieren bzw. zu deaktivieren. Oder sehe
> ich da etwas vollkommen falsch, wenn ja dann wäre ich dankbar für
> erhellende Worte, man lernt ja bekanntlich nie aus.

 Pin 4 ist direkt verbunden mit Tx am BluePill (Ich hoffe es ist so ?).
 Was hat Richtungsumschaltung mit Hardware-Tx am BluePill  zu tun ?

Markus S. schrieb:
>>  Was hat fehlerhaftes Timing mit Signal am Pin 4 zu tun ?
> Wie kommst du auf fehlerhaftes Timing im Bezug auf das zu erwartenden TX
> Signal am Pin 4 des SN75176? Ist es nicht so, dass wenn man per DMA 512

 Ich bin nicht auf fehlerhaftes Timing gekommen, das war der grosse
 Experte TomA.


 P.S.
 Falls STM32_ArtNode.png stimmt und ARM_Tx direkt mit Pin4 am 75176
 verbunden ist, kann es nur folgendes sein:
  a) fehlerhafte Init Routine (unwahrscheinlich)
  b) Undefinierte Tx Pegel (sehr wahrscheinlich)

 P.P.S.
 Warum ist es so schwer, ein 10K Widerstand zwischen Pin 4 und Vcc
 anzuschliessen und damit diese Fehlerursache entweder zu bestätigen
 oder auszuschliessen ?

TomA schrieb:
> kannst du mir verraten wie du eine Halbduplex-Schnittstelle, wie RS485,
> ohne Umschaltung in zwei Richtungen betreiben willst? Wozu denkst du hat
> der Baustein ein aktivieren/deaktivieren von Sender und Empfänger?

 Was hat Umschaltung mit Signal am Pin 4 zu tun ?

TomA schrieb:
> Heiland, Mailand, Thailand und andere Weibsbilder, hier sind wieder die
> Richtigen versammelt.

 Kann ich nur bestätigen.

Warum nimmst du denn keinen modernen, für direkte 3,3V Anbindung 
geeigneten Tranceiver? Maxim bietet dafür z.B. die MAX3485 oder, wenns 
klein sein muss, z.B. den MAX3362.
https://www.maximintegrated.com/en/products/interface/transceivers/MAX3485.html

Damit eliminierst du die Probleme mit I/O Spannungen und musst dir auch 
nicht so viel Gedanken über die 5V Toleranz der UART RXD Pins machen.
Die Zeiten des alten 75176 sind m.E. bei 3,3V Designs vorbei.

Markus schrieb:
> lernen. Rein von der Initialisierung des Pins (GPIO_Mode_AF_PP) wäre ich
> nicht davon ausgegangen einen Pullup zu benötigen.

 Wie GPIO_Mode_AF_PP ?
 Das kann höchstens Alternate Function sein, aber solange der USARTx
 aktiv ist, hat das keine Bedeutung.

Markus S. schrieb:
> Direkt danach wird der IO Pin wieder als Usart TX definiert und per

 Was bedeutet wieder als Usart TX definiert ?
 Warum fummelst du an dem Tx-Pin überhaupt rum ?

Matthias S. schrieb:
> Warum nimmst du denn keinen modernen, für direkte 3,3V Anbindung
> geeigneten Tranceiver? Maxim bietet dafür z.B. die MAX3485 oder, wenns

 Genau.

Servus,

blöde Frage: wenn Dein Board Potentialfrei ist - hast Du auch die Masse 
vom Logik-Analysator verbunden?

Wie ist Dein USART konfiguriert? Evtl. Halbduplex oder als Ausgang Open 
Drain?
Evtl. Sendet der UART dann nichts, wenn er die Tx-Leitung als "busy" 
erkennt.
In der Standard-Konfiguration (Vollduplex, Pin als Push/Pull) müsste der 
USART ja den Tx-Pin immer aktiv treiben, da brauchts keinen Pull-Up.

Ja die Masse des Logic Analyzer wurde auch verbunden. Laut meinem 
Verständnis und nachschauen im DB sollte der TX Pin ohne PullUp 
funktionieren. Soweit die Theorie in der Praxis funktioniert es gerade 
nur mit PullUp.

Anbei die Initialisierung der IO's für den ersten USART.

1

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = usartDMX1_TX;

2

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

3

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

4

  GPIO_Init(usartDMX1_Port, &GPIO_InitStructure);

5

6

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = usartDMX1_RX;

7

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

8

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;

9

  GPIO_Init(usartDMX1_Port, &GPIO_InitStructure);

10

11

  USART_InitStructure.USART_BaudRate            = 250000;

12

  USART_InitStructure.USART_WordLength          = USART_WordLength_8b;

13

  USART_InitStructure.USART_StopBits            = USART_StopBits_2;

14

  USART_InitStructure.USART_Parity              = USART_Parity_No ;

15

  USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

16

  USART_InitStructure.USART_Mode                = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

17

  USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

18

  USART_Cmd(USART1, ENABLE);

19

  USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);

Markus schrieb:
> Marc V. schrieb:
>> Was bedeutet wieder als Usart TX definiert ?
>>  Warum fummelst du an dem Tx-Pin überhaupt rum ?
>
> Um die Startbedingung für ein DMX Frame zu erzeugen. Low Break von ca.
> 100us mit nachfolgendem High für 12us. Danach dann über Usart die 512
> Byte mit 250kBaut und 2 Stoppbits.

 Brauchst du aber nicht.

 Start = 88us bis 1000000us
 MAB   = Typ. 8us d.h. keine min. und max. Zeiten

 USARTx auf 57600B und 1 Stoppbit ergibt etwa 156us für Start und
 17,4us für MAB wenn 0x00 gesendet wird.

 Byte mit 57,6KB raus, sofort danach auf 250KB/2 Stoppbit und los gehts.

 P.S.
 Selbstverständlich kannst du Start und MAB auch auf anderen
 Baudraten senden, z.B. mit 100KB und 1 Stoppbit.

Markus schrieb:
> Laut Datenblatt "Absolute Maximum Ratings" ist ein maximaler Vcc von 7V
> möglich

Mir schwant böses.

Rufus Τ. F. schrieb:
> Markus schrieb:
>> Laut Datenblatt "Absolute Maximum Ratings" ist ein maximaler Vcc von 7V
>> möglich
>
> Mir schwant böses.

Du hoffst, das Markus das richtig interpretiert?

Ich habe Mitleid mit Markus rate ihm, die Bedeutung von "Absolute 
Maximum Ratings" zu lernen. Die Grenze, wo das Teil noch funktioniert, 
ist es jedenfalls nicht...

Es ist doch Unsinn, erst einen 3,3V Baustein wie den MAX3485 zu 
bestellen, um ihn dann wieder mit den Interface Problemen auf 5V laufen 
zu lassen.

Markus S. schrieb:
> GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = usartDMX1_RX;
>   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
>   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;

1. Warum denn floating? Schalte den Pullup an.
2. Warum die Begrenzung auf 10MHz? Ist zwar vermutlich nicht so wichtig, 
kann aber doch Ärger machen.

Matthias S. schrieb:
> 1. Warum denn floating? Schalte den Pullup an.
> 2. Warum die Begrenzung auf 10MHz? Ist zwar vermutlich nicht so wichtig,
> kann aber doch Ärger machen.

 Normalerweise wird der Rx-Pin auf Pull-down geschaltet.

Marc V. schrieb:
> Normalerweise wird der Rx-Pin auf Pull-down geschaltet.

Der Programmteil bezieht sich auf den STM32, und da ist RX high = 
inaktiv, da UART 'TTL', wenn auch mit 3,3V Pegel.

Matthias S. schrieb:
> Der Programmteil bezieht sich auf den STM32, und da ist RX high =
> inaktiv, da UART 'TTL', wenn auch mit 3,3V Pegel.

 Ja.
 Aber es ging um GPIO und anstatt floating:

1

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = usartDMX1_RX;

2

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

sollte es Pull-down sein:

1

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = usartDMX1_RX;

2

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_PULLDOWN;

Marc V. schrieb:
> sollte es Pull-down sein:

Erklär bitte, warum. Pulldown bedeutet auf ein RXD Pin ein Startbit und 
nicht inaktiv. Es ist also Unsinn, den Pin auf low zu ziehen.

Matthias S. schrieb:
> Erklär bitte, warum. Pulldown bedeutet auf ein RXD Pin ein Startbit und
> nicht inaktiv. Es ist also Unsinn, den Pin auf low zu ziehen.

 Ja.
 Aber RxD Pin ist RxD Pin.
 GPIO Pin ist etwas anderes (Alternate Function).

 P.S.
 Es ging sowieso um TxD, nicht um RxD.

Hallo zusammen,

Noch einmal vielen Dank für die viele Hilfe und Unterstützung und ein 
grosses sorry für die späte Rückmeldung. Der Urlaub mit der Familie ist 
mir voll dazwischen gekommen und hat alles verzögert. Gestern konnte ich 
nochmal einiges ausprobieren und nachdem ich da auch nicht viel schlauer 
geworden bin habe ich den mikrocontroller von der Platine gelötet und 
einen Nagelneuen aufgelötet.

Nach diesem Schritt funktioniert alles auch ohne Pullup's. Ein einfaches 
Nachlöten des ursprünglichen Controllers hat nichts gebracht :-(.

Wollte auf jeden Fall ein Feedback geben wie es ausschaut, denke das 
gehört sich so!

Lieben Gruß und allen einen guten Start in die Woche,
Markus