Quarz am PIC schwingt nicht

Der Klassiker:

Du hast schön beschrieben, was deiner Meinung nach alles richtig gemacht 
wurde. Zu den möglicherweise falschen Sachen hast du gar nichts 
geschrieben, keine Fotos, keine Quelltexte, nada.

Wo sollen wir suchen, in einer Glaskugel? Zeige uns alles, was du nicht 
geprüft hast!

Hallo zusammen,
wenn ich selber Ideen hätte, woran es liegen könnte, würde ich ja 
einfach nachlesen. Aber die Ideen fehlen mir langsam.
Diesmal also mit Schaltplan, Layout (die Füllung hab ich mal entfernt, 
dass es besser erkennbar ist), zwei Bildern von der Platine und dem 
main.c.
In main.h sind nur Funktionen definiert.
Wie auf der Unterseite der Platine zu sehen, habe ich die 22pF 
Kondensatoren bereits von Ihrer eigentlichen Position direkt an den 
Sockel versetzt.
Vielleicht hat ja so jemand eine Idee.
Viele Grüße,
Ron

Den C1 verdoppeln.
C1A direkt an Pins 11 und 12, zweiten C1B direkt an Pins 31 und 32.
Messen ob Gnd und Vcc wirklich dort vorhanden ist.

Anderen Quarz probieren, der könnte auch defekt sein.

Gruss

Danke für die Hinweise, aber sie führen noch nicht zum Ziel. Pin 12 ist 
ohne nennenswerten Widerstand mit Masse verbunden, Die Leitungen vom 
Quarz haben kein (auch keine hochohmigen) Verbindung zu irgendwas 
drumherum. Bei engesteckten µC sind die beiden Quarz-Anschlüsse mit etw 
3MOhm mit Masse verbunden, ohne µC offen.
Grüße

Also die HW is es nich, die SW schon mal gleich garnicht.... Soll das 
etwa heißen ICH WARS? ... Auf den Poden mit dem Purschen!

Oh, jetzt bemerke ich gerade, dass ich den Hinweis von Erich übersehen 
habe. Ich werde das evtl. heute noch, sonst morgen abend ausprobieren. 
danke.

Sodele...
Zwischenzeitlich habe ich zwei 100nF Kondensatoren, die beide direkt an 
den Füßchenhängen. Die Kupferflächen sind mit GND verbunden und insb. 
die Anschlüsse in der Nähe des Quarz' alle nochmal mit den Kupferflächen 
verbunden, sodass da jetzt alles doppelt und dreifach ist. Den Quarz hab 
ich mal noch getauscht. Was mir noch aufgefallen ist, ist dass bei den 
einschlägigen Versandhändlern für 20Mhz Quarze Kapazitäten von 10 bis 
32pF angegeben sind. Unter der Bestellnummer, von der mein verwendeter 
Quarz stammt, sind 32pF angegeben. Siehe 
https://www.reichelt.de/standardquarz-grundton-20-000000-mhz-20-0000-hc49u-s-p32853.html?&trstct=pos_0&nbc=1
Alles das hat die Situation nicht verbessert, es ist irgendwie wieder 
alles beim alten geblieben.
Grüße

Ron S schrieb:
> Hallo zusammen,
> wenn ich selber Ideen hätte, woran es liegen könnte, würde ich ja
> einfach nachlesen. Aber die Ideen fehlen mir langsam.

Mir kommt da bei deinen 2 Kondensatoren ein übler Verdacht: nämlich daß 
das 22 nF sind und keine 22 pF.

W.S.

Teo D. schrieb:
> 32pF sind eher was für 32kHz!

Nö, eigentlich nicht. Bei den üblichen Uhrenquarzen sind recht häufig so 
etwa 10 pF in Mode.

W.S.

Ich hatte bei PICs noch nie Probleme mit HF-Quarzen von 4 - 24.5 MHz.
Selbst auf Lochraster und mit einer IC-Fassung fuer den Quarz nicht.

Ich wuerde ja noch mal die PIC-Konfig pruefen, die Koendensatoren
gegen anderre tauschen und zu allerletzt noch das Quarzgehaeuse
mal auf Ground legen.

Fehlt da nicht GND bei den Kondensatoren? Dir Fläche ist ja gar nicht 
verbunden

ich sehe auf dem Foto keinen Quarz.

Nochmal hallo zusammen,
Zu den Kondensatoren: Mein Multimeter kann zwar keine Kapazität messen, 
aber mit auf jeden Fall richtigen 1nF und einem einfachen Filter mit dem 
Rechtecksignal vom Oszilloskop ist klar, dass das mit den 22pF schon 
hinkommt.
Auf die potenzialfreie Kupferfläche werde ich in Zukunft achten und sie 
konsequent mit GND verbinden. Ich würde aber ungern komplett darauf 
verzichten, da dadurch der Verbrauch an Ätzlösung doch massiv 
verkleinert wird.
Den Tipp mit den Versorgungsleitungen werde ich auch zu Herzen nehmen, 
wobei ich in diesem speziellen Fall, wo kaum Last anliegt eigentlich 
nicht davon ausgehe, dass das das Problem ist. Spannung an den 
Versorgungspins des µC ist etwa 5,1V und ändert sich in den ersten zwei 
Nachkommastellen auch nicht mit dem ein-/ausschalten der größten 
"Verbraucher" (=LEDs).
Zu den sonstigen Themen Layout möchte ich zu Protokoll geben, dass ich 
alles von Hand entworfen habe, aber ich das eben nirgends "richtig" 
gelernt habe. Ich werde mir die Punkte bei folgenden Projekten merken. 
Die Brücken sind teilweise notwendig, da ich nicht beidseitig ätzen 
kann. 0,4mm sind im Moment auch das kleinste was ich ohne Probleme ätzen 
kann.
GND liegt an den Kondensatoren an.
Zu den vorschlägen mit internem Oscillator/ externer Taktquelle: Ich 
bekomm das schon damit zum Laufen, aber es muss ja schließlich auch so 
wie im Datenblatt beschrieben möglich sein. Bei USB bräuchte ich 
zumindest eine externe Taktquelle, wobei ich mich mit dem Thema noch 
nicht wirklich beschäftigt habe.
Die Config Register kann gerne jemand überprüfen, der davon mehr Ahnung 
hat, aber ich bin der Meinung dass das so mit dem Datenblatt passt.
Ich werde bei Gelegenheit ein neues Layout entwerfen und einen neuen 
Versuch starten. Das wird aber nicht so schnell passieren, da ich im 
Moment ziemlich beschäftigt bin.
Viele Grüße
Ron

Ron S schrieb:
> Die Config Register kann gerne jemand überprüfen, der davon mehr Ahnung
> hat, aber ich bin der Meinung dass das so mit dem Datenblatt passt.

Wieder nimmst du und die Chance dir zu helfen, weil du es nicht für 
nötig erachtest, und etwas zu zeigen.

Wenn du alles richtig gemacht hast, hast du kein Problem.Du hast aber 
ein Problem, also hast du etwas falsch gemacht. Je mehr du uns zeigst, 
umso gründlicher können wir prüfen und dir helfen.

Was deine Messung der Versorgungsspannung angeht: Die ist so sinnlos. 
Bei Mikrocontrollern geht es um ganz kurze Impulse im 
Nanosekunden-bereich, die kann dein Multimeter nicht erfassen. Und weil 
sie so kurz sind, spielen die HF Eigenschaften (Induktivität, Kapazität, 
Wellenwiderstand, Reflexionen) eine Millionenfach größere Rolle als bei 
DC.

Okay. Meines Erachtens nehme ich die Möglichkeit, mir helfen zu lassen 
nicht, da der Code bereits in diesem Thread gepostet wurde (bei den 
Bildern und Layouts).
Die Spannungsversorgung habe ich nun mit dem Oszilloskop gemessen, was 
die ganze Sache vielleicht doch noch retten könnte. Ich messe eine stark 
gefilterte Rechteckspannung mit etwa 0,08V und einer Frequenz von grob 
0,5MHz, wobei die Frequenzmessung bei der Amplitude und dem Hameg 203,5 
gar nicht so einfach ist.
Ich habe mich schon oft gefragt, warum in solchen Foren immer so eine 
negative Grundstimmung herscht. Aber das ist eine andere Frage und 
gehört nicht hierher. Jedenfalls bedanke ich mich trotzdem auch für 
diesen Hinweis, der vielleicht zum Erfolg führt.
Die passenden Maßnahmen wären also ein neues Layout mit Flächen an GND, 
breiteren und weniger verästelten Zuleitungen zu den Versorgungspins und 
Kondensatoren noch näher am µC. Hab ich noch was wichtiges vergessen?
Grüße

Ron S schrieb:
> Ich habe mich schon oft gefragt, warum in solchen Foren immer so eine
> negative Grundstimmung herscht.

Wegen Corona - das ist an allem Schuld.

Ich muss mich entschuldigen, ich hatte einfach angenommen dass mit 
"Config Register" so etwas wie die Fuses bei AVR gemeint sind, die 
üblicherweise nicht im Quelltext stehen.

Aber bei dir stehen die Werte ja direkt im Quelltext. Also alles OK, ich 
nehme den Vorwurf zurück.

Ron S schrieb:
> Hab ich noch was wichtiges vergessen?

Den Quarz würde ich nicht unter dem IC setzen, momentan liegt der 
sicherlich plan auf der Leiterplatte auf und von oben drückt noch das IC 
dagegen.
Setze den lieber nach aussen und lasse dem noch 1-2mm Luft nach unten 
beim Einlöten.

Dietrich L. schrieb:
> (dazu gibt es so schönen versilberten
> Kupferblankdraht)

Ähem... so ein Draht ist eigentlich zum Wickeln von Spulen mit hohem Q 
gedacht und nicht in erster Linie zum Anschließen von vergessenen 
Masseflächen.

W.S.

Ron S schrieb:
> Hab ich noch was wichtiges vergessen?

a) Die beiden 100 nF direkt an die uC Pins, wie schon geschrieben.
b) Masse und +5V mind. in doppelter Breite gegenüber bisher, v.a. vom 
Spannungsversorgungsstecker zu den BEIDEN uC Anschlüssen.
c) Masse kann dabei flächig sein.
d) Ein weiterer Kondensator, Typ Elko oder Tantal, Wert 10V / 100 uF in 
der Nähe des Spannungszuführung.

> Lass dein Layout vor dem Ätzen sehen...
  wurde bereits empfohlen.

Gruss

W.S. schrieb:
> Ähem... so ein Draht ist eigentlich zum Wickeln von Spulen mit hohem Q
> gedacht und nicht in erster Linie zum Anschließen von vergessenen
> Masseflächen.

Mag sein, ich benutze aber auch gerne Silberdraht, weil man ihn lange 
lagern kann ohne dass er stören Oxidiert.

OK, fassen wir mal Deine Anforderungen zusammen:

1. Einseitiges Layout. Oben nur Brücken mittels Kupferdraht.
2. Überall 0,4mm Isolationsabstand. (Ist das als Regel eingepflegt?)

Da wird wohl dann irgendwo eine GND-Verbindung fehlen, nehme ich an. 
Weil 5V mit Leiterbahnen explizit durch das Board verlegt ist. GND wird 
implizit "verlegt" über eine GND-Fläche, die über die gesamte Unterseite 
geht. Ich denke, da ist irgendwo eine GND-Verbindung offen.

In der Tat wird es schwierig werden, da den wirklichen Verursacher für 
das nicht-anschwingen zu finden. Darum denke ich auch, Du solltest das 
Layout nochmal neu machen. Meine Empfehlung für ein neues Layout wäre 
wie folgt:

1. Platzieren aller Bauteile.
   Vermeide es bitte, Bauteile unter anderen Bauteilen zu platzieren.
2. Routen der Spannungsversorgung.
2. Routen von USB D+ und D-. Abgleichen auf dieselbe Länge.
3. Routen aller anderen Signale.

Wenn man das in Schritten macht, wird es funktionieren.

Gibt es Restriktionen? Zum Beispiel eine Platzierung der Buchsen/Stecker 
und LEDs etc. nach außen hin? Oder ist alles frei wählbar?

Beim USB wird es so sein, dass die 120 Ohm für das Differential Pair 
nicht eingehalten werden können bzw. nur mit sehr breiten Leiterbahnen. 
Für eine doppelseitige Leiterplatte sind das so um die 1,2mm, wenn ich 
mich noch recht erinnere. Lässt sich aber machen, wenn der USB-Stecker 
möglichst nah an den Microcontroller platziert wird. Wenn die 
USB-Schnittstelle nur mit 12MBit läuft, also als Ersatz für eine 
RS232-Schnittstelle, braucht das nicht so genau zu sein. Aber auf Länge 
abgleichen und etwas separiert von den anderen Leitungen wäre schon gut. 
Und möglichst kurz.

Viel Erfolg!

Hallo,
mich würde interessieren, was daraus geworden ist.
Lies sich das Problem finden?
War dazu der Aufbau einer neuen Platine nötig?
Gruss

Hallo zusammen,
mittlerweile habe ich endlich mal wieder die Zeit gefunden, mich mit dem 
Thema zu beschäftigen. Ich bedanke mich auf jeden Fall für die 
Hinweise,insb. zum Thema Layout. Nachdem ich diese Themen beim neuen 
Layout zu Grunde gelegt habe hat das ganze nun zufriedenstellend 
funktioniert.
Viele Dank an alle Beteiligten und eine gute Zeit!
Ron