Hallo, Frage zu der Beschaltung von 5-Bit-Zählers CD74HC4017PWR. Siehe Anhang. Es wurde von mir eine Schaltung auf einem PIC16f887 MC entwickelt. Kurze Erläuterung der Funktion der Schaltung. Es soll ein Kabeltester werden. Auf anderer Seite von Stecker 10126 gibt es ein 10226 Stecker und die Pins sind über Pulldown (10k) und teils über UND-Gatter mit µC verbunden. Der µC prüft, ob die Verbindung da ist und meldet es über LCD... Alles andere wie LCD16x2 und die Abfrage an den Ports RA und RB läuft einwandfrei. Aber Zähler verhält sich instabil. Entweder schaltet(zählt) er gar nicht oder bleibt auf Q2 oder Q4 stehen. Der PIC läuft mit dem 8MHz internal Oszillator betrieben wird mit einem Li-Ion-Akku 3,7 Volt
Hallo, mit den Details des PICs kenne ich mich nicht aus. Mögliche Fehlerquellen: der 100nF-Kondesator ist defekt. der PIC bringt an seinen Ausgängen nicht die passenden H und L logic-level, die zur HC-Serie passen. Flankensteilheit des clock-Pulses zu gering lange Leitungen mit dadurch provozierten Überschwingern durch Reflexionen LAtchup entfällt, sonst hättest Du Erwärmung angegeben Reset kann nicht unabhängig von Q5 ausgelöst werden. Hier mal an Q5 einen Widerstand einbauen in Richtung Reset, z.B. 10k Ohm. mfG
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Der 4017 hat keine Open-Drain Ausgänge, d.h. bei einem Kurzschluß im Kabel kommt es zu Datenkämpfen (hohe Stromaufnahme, Latchup). Reset mit einem Ausgang zu verbinden, verletzt die minimal nötige Haltezeit, es kann ein unvollständiges Reset erfolgen. Wozu überhaupt der 4017, der MC kann doch Open-Drain viel besser.
Peter D. schrieb: > Reset mit einem Ausgang zu verbinden, verletzt die minimal nötige > Haltezeit, es kann ein unvollständiges Reset erfolgen. Das kann hier nicht passieren. Die Haltezeiten gelten für Signale, die von externen Quellen angelegt werden. Verwendet man Signale aus dem Baustein selbst, gelten diese Bedingungen nicht. Ein Blick auf die Innenbeschaltung zeigt, dass das zulässig hier ist. Nicht zulässig wäre es, wenn mehrere Bausteine von dem Ausgang eines Bausteins so betrieben werden, da die Laufzeiten von Baustein zu Baustein exemplarbedingt variieren. Ich vermute als Ursache für die Probleme ein aufbaubedingtes Problem oder eine Verletzung der Spezifikation für das Taktsignal (Pegel, Frequenz, Spikes, ...).
Günni schrieb: > Verwendet man Signale aus dem > Baustein selbst, gelten diese Bedingungen nicht. Kann man nicht pauschal sagen. Ich hatte das mal mit einem CD4024 Zähler versucht, da ging das nicht zuverlässig. Erst als ich zwischen Ausgang und Resetpin ein RC-Glied geschaltet habe, hat der Zähler richtig gezählt.
Peter D. schrieb: > Kann man nicht pauschal sagen. > Ich hatte das mal mit einem CD4024 Zähler versucht, da ging das nicht > zuverlässig. Erst als ich zwischen Ausgang und Resetpin ein RC-Glied > geschaltet habe, hat der Zähler richtig gezählt. Hängt tatsächlich von der Innenbeschaltung ab und meine Bemerkung galt für den 4017. Beim 4024 klappt es z.B. sicher, wenn man das erste Auftreten eines Zählerstandes per NAND-Gatter auscodiert und dessen Ausgang auf den Reset legt.
Peter D. schrieb: > Kann man nicht pauschal sagen. > Ich hatte das mal mit einem CD4024 Zähler versucht, da ging das nicht > zuverlässig. Erst als ich zwischen Ausgang und Resetpin ein RC-Glied > geschaltet habe, hat der Zähler richtig gezählt. Hängt tatsächlich von der Innenbeschaltung ab und meine Bemerkung galt für den 4017. Beim 4024 klappt es z.B. sicher, wenn man das erste Auftreten eines Zählerstandes per NAND-Gatter auscodiert und dessen Ausgang auf den Reset legt. Ergänzung: Bei Ripple-Countern wie 4024, 4040, 4060 usw. darf man nur die "1"-en auscodieren und muss darauf achten, dass die Durchlaufzeit zwischen dem höchsten und die niedrigsten Bit dazwischen geringer als die "Verweildauer" des niedrigsten Bits ist. Datenblätter sollte man halt lesen und verstehen, sonst sind Probleme vorprogrammiert. Dann bleibt bei "quick and dirty"-Lösungen oft nur "dirty" übrig.
Aus dem Datenblatt: The ’HC4017 is a high speed silicon gate CMOS 5-stageJohnson counter with 10 decoded outputs. Each of the decoded outputs is normally low and sequentially goes high on the low to high transition clock period of the 10 clock period cycle. Peter D. schrieb: >Der 4017 hat keine Open-Drain Ausgänge, d.h. bei einem Kurzschluß im >Kabel kommt es zu Datenkämpfen (hohe Stromaufnahme, Latchup). -Each of the decoded outputs is normally low... bedeutet es, dass wenn es z.B. Q1 high ist und es zu einem Kurzschluss (im Kabel) mit Q2 (low) kommt, dann gibt es einen Kurzschluss am IC(Zähler)? -HC Types-2V to 6V Operation ->PASST -High Noise Immunity: NIL = 30%, NIH = 30% of VCC t VCC = 5V ->auch gut. -Input Rise and Fall Time: 2V . .1000ns (Max) 4.5V . . 500ns (Max) -> mehr als genug. nicht klar: Prerequisite for Switching Specifications-> Maximum Clock Frequency->Vcc 4.5V MIN:30MHz!!! Was bedeutet MAX Frequency min:30MHz (bei 2Vcc sind es 6Mhz)??? kann das die Ursache sein? Der Grund warum ich überhaupt auf den Zähler gekommen bin, ich wollte die IO-Ports auf dem µC sparen. Da ich noch 4 Augänge frei habe, denke ich, den Zähler im Notfall damit zu ersetzen.
Peter D. schrieb: > Der 4017 hat keine Open-Drain Ausgänge, d.h. bei einem Kurzschluß im > Kabel kommt es zu Datenkämpfen (hohe Stromaufnahme, Latchup). Normale 4017 haben damit keine Probleme, aber wie sich da ein 74HC4017 benimmt, weiss ich nicht.
- Richtig - die obere Frequenzgrenze hängt von der Betriebsspannung ab und wird mit kleinerer Betriebsspannung niedriger. Wobei nur das Minimum spezifiziert ist. Kommen 30 MHz aus Deinem PIC? Vermutlich nicht. Mfg
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Denton M. schrieb: > Peter D. schrieb: >>Der 4017 hat keine Open-Drain Ausgänge, d.h. bei einem Kurzschluß im >>Kabel kommt es zu Datenkämpfen (hohe Stromaufnahme, Latchup). > > -Each of the decoded outputs is normally low... bedeutet es, dass wenn > es z.B. Q1 high ist und es zu einem Kurzschluss (im Kabel) mit Q2 (low) > kommt, dann gibt es einen Kurzschluss am IC(Zähler)? Ja. Speziell bei 74HC sind p-Kanal- und n-Kanal-MOSFET ungefähr gleich und es stellt sich an beiden kurzgeschlossenen Ausgängen des Zählers ungefähr Vcc/2 ein. Dabei fließt je nach Betriebsspannung ordentlich Querstrom. > nicht klar: > Prerequisite for Switching Specifications-> > Maximum Clock Frequency->Vcc 4.5V MIN:30MHz!!! > Was bedeutet MAX Frequency min:30MHz (bei 2Vcc sind es 6Mhz)??? Es ist der mindestens garantierte Wert der Schaltfrequenz. Weil man für die Schaltfrequenz natürlich den Maximalwert angibt, die etwas unglückliche Kombination aus min/max. > kann das die Ursache sein? Nein. > Der Grund warum ich überhaupt auf den Zähler gekommen bin, ich wollte > die IO-Ports auf dem µC sparen. Da ich noch 4 Augänge frei habe Mit 3 Ausgängen am µC könntest du auch einen von 8 Ausgängen eines 74HC138 auf L setzen (alle anderen auf H). Das ist bis auf die invertierte Logik genau die gleiche Funktion. Allerdings hast du auch hier das Problem, keine open-collector Ausgänge zu bekommen. Dafür müßtest du schon richtiges TTL verwenden.
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Denton M. schrieb: > bedeutet es, dass wenn > es z.B. Q1 high ist und es zu einem Kurzschluss (im Kabel) mit Q2 (low) > kommt, dann gibt es einen Kurzschluss am IC(Zähler)? Die Ausgänge sind über Pufferstufen vom Zähler selbst entkoppelt. Jeder Pin darf maximal mit 25 mA belastet werden. Wenn ein Kurzschluss zu erwarten ist, sollte man in die Leitungen Längswiderstände von 200 Ohm einfügen, um auf der sicheren Seite zu sein. Insgesamt darf das IC nur 50 mA über die VCC und GND Pins ziehen. Da bei diesem IC immer nur ein Ausgang gleichzeitig einen High-Pegel ausgibt, ist ein Überschreiten dieses Grenzwertes nicht zu befürchten. (Das wäre anders, wenn mehrere Ausgänge nach VCC kurzgeschlossen werden.) Kurzschlüsse können sich auf den Zählerstand auswirken, wenn durch ungünstige (schlechte) Verbindungen zu VCC und GND durch den Strom ein Spannungsversatz auftritt. Wenn dann die Eingangssignale "gute" Pegel haben, kann sogar die zulässige Eingangsspannung über- oder unterschritten und schlimmstenfalls ein "Latch-Up" erzeugt werden.
Denton M. schrieb: > Maximum Clock Frequency->Vcc 4.5V MIN:30MHz!!! > Was bedeutet MAX Frequency min:30MHz (bei 2Vcc sind es 6Mhz)??? In meinem Motorola Datenbuch steht bei 2 V Versorgung bei 25°C Umgebungstemperatur eine typische maximale Frequenz von 8 MHz, garantiert werden aber nur 4 MHz. Bei einer Versorgung von 4,5 V (Versorgung mit 5V bei einer Toleranz der Versorgung von 10%) eine typische Maximalfrequenz von 40 MHz, garantiert sind da aber nur 20 MHz. Steigt die Temperatur des IC (beispielsweise durch Leistungsabgabe an Verbraucher wie die Leitungen) auf 85°C, sinkt die Frequenz um etwa ein Viertel.
Hi Denton, häng doch mal ein Oszilloskop oder Logik-Analyse dran. (CLK, RST,...) Vlt. siehst du dann selbst schon was schief läuft, sonst einfach hier posten. Es wäre interessant den Schaltungsteil zu sehen der die Pins steuert. So kann man nur allgemein mutmaßen. Gruß
Bronko schrieb:
>häng doch mal ein Oszilloskop
Pico 2205A MSO USB-Oszilloskop ist unterwegs.;)
Stimmt es, was ich und die anderen über Kurzschluss geschrieben haben, wenn man an den LOW-Ausgängen des Zählers ein HIGH-Signal von außen gibt? Dann ist mein Schaltplan nicht korrekt, denn ich wollte mit RD1 von PIC zurücksetzen.
Denton M. schrieb: > denn ich wollte mit RD1 > von PIC zurücksetzen. Dann laß die Verbindung zu Q5 einfach weg. Q1..Q4 schließen bei Kabelfehler aber weiterhin kurz. Daher solltest Du dort Dioden verwenden.
Wenn du einen Ausgang der auf LOW liegt von außen auf HIGH ziehst hast du einen Kurzschluss. Entweder gewinnt der stärkere, oder das Ergebnis wird ein unklarer Signalpegel. Oder es geht sogar etwas kaputt. Bei niedrigen Frequenzen kann man eine der beiden Quellen durch einen Widerstand in reihe schwächer machen, um so die Priorität festzulegen, wer gewinnen soll.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Bei niedrigen Frequenzen kann man eine der beiden Quellen durch einen > Widerstand in reihe schwächer machen, um so die Priorität festzulegen, > wer gewinnen soll. Habens Dir Heute wieder mal Entkoffeinierten untergejubelt!? ;) Das muss verodert werden (nicht "verödet"!) und da leisten hier Dioden hervorragende Dienste. https://www.elektronik-kompendium.de/sites/dig/0710091.htm
Teo D. schrieb: > Das muss verodert werden Wieso? Er kann doch den Ausgang des Mikrocontroller hochohmig schalten, solange er den Zähler nicht überstimmen will. Das macht er bereits, falls ich ihn richtig verstanden habe.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Wieso? Er kann doch den Ausgang des Mikrocontroller hochohmig schalten, > solange er den Zähler nicht überstimmen will. Was nutzt das? Den genau dass will er doch! Damit kann er sich höchsten eine Diode einsparen.
Denton M. schrieb: > Da ich noch 4 Augänge frei habe, denke > ich, den Zähler im Notfall damit zu ersetzen. Dann mach das doch. Dann sind immer noch 2 Pins frei und Du kannst Open-Drain Ausgänge programmieren.
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