Hallo zusammen, ein Alpha-III Autoradio soll repariert werden, wenn man es einschaltet, wird der Verstärker direkt eingeschalten, man hört es an den Lautsprechern. Das Display zeigt jedoch nichts an und man konnte auch keinen Sender mehr einstellen. Der Fehler ist znächst nur bei -20°C aufgetreten (vor ca 10Jahren), inzwischen kommt es auch vor, dass es bei +10°C nicht mehr funktioniert. Meine ersten Messungen ergaben dass der Quartz nicht schwingt, ich ersetzte ihn durch einen neuen 4MHz-Quartz den ich grade da hatte, mit diesem Datenblatt: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B400/4HC-49US.pdf Jedoch lief es auch weiterhin meist nicht an. Schließlich dachte ich mir, wenn die Interne Oszillatorschaltung nicht mehr funktioniert, dann gebe ich die 4MHz eben durch einen Quartzoszillator ein. Beim Controller habndelt es sich um einen Phillips 80C51BH-3P, hier gibt es das Datenblatt dazu: https://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/P/C/A/8/PCA80C51BH-3P.shtml Entsprechend wurde der 4MHZ-Takt an PIN19 eingespeist, und der Kondensator/Quartz vom Pin19 Abgetrennt. Nun hatte der Controller zwar immer seinen Takt, jedoch konnte er nichts mehr empfangen. Dann hab ichs erstmal liegen lassen, da ich keine gute Idee hatte wie dass zu lösen sein könnte. Dann kam mir die Idee, dass der 4MHz Oszillator eventuell so starke störungen ins system bringt, dass deshalb nichts mehr empfangen werden kann. Und genau danach sah es nach meinen Messungen auch aus. Nun ist die Idee, dass der Originalquartz / die Kondensatoren oder auch der uC sich im laufe der Zeit so verändert hatten dass es bei Kälte nicht mehr anschwingt. Wie man sieht handelt es sich offebar um 33pF Kondensatoren. Der jetzt eingebaute Quarz hat jedoch ein CL von nur 10pF. Laut der Forumsseite: https://www.mikrocontroller.net/articles/Quarze_und_AVR gilt hier die Formel: C = 2·CL – (CP+CI) Wobei: CP: Leiterbahnen bedingte Kapazität CI: Portbedingte Kapazität Die CI ist demnach maximal 10pF. Um CP abzuschätzen fehlt mir etwas die Erfahrung, aber eventuell kann es ja jemand aus den Bildern. Insgesamt komme ich jedoch darauf dass die Cs wesentlich weniger als 33pF haben sollten. Daher die Frage: Auf welchen Wert würdet ihr sie tauschen, damit es wieder über einen großen Temperaturbereich funktioniert?
Hallo, Testvorschlag: löte mal einen 10MOhm an die Beinchen des Quarzes! Manche Pierce-Schaltungen brauchen das. Gruß
Und verbinde das Gehäuse vom Quarz mit dem Blech bzw. dessen Lötauge, wo der ursprüngliche Quarz mal drinsteckte.
Matthias schrieb: > gilt hier die Formel: > C = 2·CL – (CP+CI) Die gilt für minimale Frequenzabweichung, nicht für maximale Stabilität der Schwingung.
4MHz war auch die originale Frequenz? Normalerweise ist die Oszillatorschaltung im 8051 narrensicher und schwingt so gut wie immer an. Bei 4MHz würde ich zwischen 22pF und 33pF anwenden, bei 12MHz eher so 12pF bis 22pF. Mach das mal mit dem 2,2MOhm bis 10MOhm über dem Quarz. Es scheint ja etwas grenzwertig dimensioniert zu sein, wenn es temperaturabhängig ist. Und sauge da mal etwas Lötzinn ab.
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Mit was misst du am Quarz? Mulimeter? Mit dem passendem Gerät und Kabel bringst du den internen Oszillator auch zum stehen. Sascha
Stefan+ schrieb: > Hallo, > > Testvorschlag: > löte mal einen 10MOhm an die Beinchen des Quarzes! > Manche Pierce-Schaltungen brauchen das. > > Gruß Nachdem ich keine 10MOhm da hatte, hab ich mal 3MOhm angelötet. Old schrieb: > Und verbinde das Gehäuse vom Quarz mit dem Blech bzw. dessen Lötauge, wo > der ursprüngliche Quarz mal drinsteckte. Ja, auch dass hab ich gemacht. H. H. schrieb: > Die gilt für minimale Frequenzabweichung, nicht für maximale Stabilität > der Schwingung. Okay :) Matthias S. schrieb: > 4MHz war auch die originale Frequenz? Normalerweise ist die > Oszillatorschaltung im 8051 narrensicher und schwingt so gut wie immer > an. Ja, 4MHz waren die originale Frequenz, damit hats auch mit dem Oszillator funktioniert. > Bei 4MHz würde ich zwischen 22pF und 33pF anwenden, bei 12MHz eher > so 12pF bis 22pF. Dann würden die 33pF ja passen. Leider hat es nichts verändert, wenn er im Kühlschrank gekühlt wurde, läuft er immer noch nicht an. Ich hab mal an den Interessanten Pins wenn er nicht läuft gemessen: XTAL1 =~ 430mV XTAL2 =~ 5V VCC = 5V und ist immer da sobald das Radio 12V hat Reset =~20mV, und geht bei Reset kurzzeitig bis auf über 10V, beim Abschalten geht sie kurzzeitig auf etwa -10V -->Hier sehe ich ein Problem! PSEN# =~5V ALE/PROG# =~20mV #EA/Vpp =~ 3,5V Sonst ist mir aufgefallen, dass wenn man den XTAL1 kurz mit 4MHz antippt, er dauerhaft selbstständig schwingt. Der letzte eingestellte Sender zu hören ist, jedoch weder das Display etwas anzeigt, noch das Radio bedienbar ist. Der Controller tut dann an keinem Pin irgendetwas. Also läuft er zwar an wurde aber nicht korrekt resettet. Erstaunlich finde ich dass dass der letzte eingestellte Sender zu hören ist. Also müsste ich mal nach dem Reset schauen? Aber der Quarz sollte doch eigentlich immer schwingen, unabhängig vom Reset, also immer wenn 12V da sind?
Sascha W. schrieb: > Mit was misst du am Quarz? Mulimeter? > Mit dem passendem Gerät und Kabel bringst du den internen Oszillator > auch zum stehen. Mit dem Oszi, 10:1, aber da er ja nicht anschwingt kann ich ihn wohl nicht zusätzlich zum stehen bringen.
Matthias schrieb: > Ich hab mal an den Interessanten Pins wenn er nicht läuft gemessen: > XTAL1 =~ 430mV > XTAL2 =~ 5V > VCC = 5V und ist immer da sobald das Radio 12V hat > Reset =~20mV, und geht bei Reset kurzzeitig bis auf über 10V, beim > Abschalten geht sie kurzzeitig auf etwa -10V -->Hier sehe ich ein > Problem! > PSEN# =~5V > ALE/PROG# =~20mV > #EA/Vpp =~ 3,5V Das ist Dein Meßgerät kaputt. EA muß fest auf 5V liegen. "EA should be strapped to VCC for internal program executions." Und Reset kann niemals auf -10V gehen, minimal auf -0,7V (interne Bodydiode). Typisch ist an Reset ein 10µF gegen VCC und ein 10k gegen GND. Ich kenne die 80C51 als sehr schwingfreudig. 12MHz oder 11,0596MHz werden typisch genommen. Schwingt der 8051, ist an XTAL1/2 je 2,5V zu messen bzw. an ALE die Frequenz XTAL/6.
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Peter D. schrieb: > Das ist Dein Meßgerät kaputt. Nein sonst würden alle anderen messungen auch keinen Sinn machen, ich messe mit dem Oszi. > EA muß fest auf 5V liegen. > "EA should be strapped to VCC for internal program executions." Ja, finde ich auch etwas ungewöhnlich. EA geht über einen 47K Widerstand auf VCC, welches 5V hat. Dann bleiben wohl nur noch 3,5V übrig. > Und Reset kann niemals auf -10V gehen, minimal auf -0,7V (interne > Bodydiode). > Typisch ist an Reset ein 10µF gegen VCC und ein 10k gegen GND. Doch tatsächlich ist es so dass der Reset sich so verhält. Ist allerdings auch nicht ganz so einfach beschaltet wie du schreibst. Auch für den Grund dass der letzte eingestellte Sender rauskommt wenn der uC nicht läuft sehe ich nun einen Grund. Denn der Oszillator speist einen DDS (TSA), der dann wohl für den Empfang des letzten eingestellten Senders sorgt.
Matthias schrieb: > Doch tatsächlich ist es so dass der Reset sich so verhält. Die ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS auch an RST sind -0,5V..6,5V. Da ist also was faul an der Resetschaltung und das kann den 8051 geschädigt haben. Mein Verdacht ist, daß es intern den GND-Pin gerissen hat, weil die Spannung an Reset unter -0,7V geht. GND holt er sich dann parasitär über IO-Pins und daher die Schwingprobleme.
Matthias schrieb: > EA geht über einen 47K Widerstand > auf VCC, welches 5V hat. Dann bleiben wohl nur noch 3,5V übrig. Kaum denkbar, das ist doch ein CMOS-IC, da fließt kein nennenswerter Strom.
Peter D. schrieb: > Die ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS auch an RST sind -0,5V..6,5V. > Da ist also was faul an der Resetschaltung und das kann den 8051 > geschädigt haben. > > Mein Verdacht ist, daß es intern den GND-Pin gerissen hat, weil die > Spannung an Reset unter -0,7V geht. GND holt er sich dann parasitär über > IO-Pins und daher die Schwingprobleme. Ok, ich geb dir recht, dass kann so wirklich nicht sein und ist auch nicht so. Als ich grade nochmal gemessen habe, kamm ich nur noch auf ~4VPeak für den Reset. Es war also eine Fehlmessung, meinerseits. H. H. schrieb: > Kaum denkbar, das ist doch ein CMOS-IC, da fließt kein nennenswerter > Strom. Auch da hab ich grade nochmal gemessen, nun hat er 5V, keine Ahnung wie ich 3,5V messen konnte. -->Zudem hab ich vorher die 33pF Kondensatoren ausgetauscht. Daraufhin lief er immer an. -->Dann hab ich ihn im Gefrierfach gefrohren und auch dann läuft er nun an :) Also lag es wohl nur daran, dass die Cs im laufe der Zeit schlechter geworden sind. Naja, das Teil ist nunmal von 1991. Vielen Dank für alle eure Tips und den Beistand :)
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