ESP32-C3 (beetle) externer 32khz Oszillator schwingt nicht

Wha B. schrieb:

habe ich zwei Jumperwires an den XTAL_32K_P und XTAL_32K_N Pin gelötet, welche zu einem Breadboard führen.

Das ist schon mal ne ziemlich schlechte Idee, löte das direkt auf die entsprechenden Pins. Dann solltest du in Erfahrung bringen welche Lastkapazität die Oszillatorschaltung haben will und vor allem welche Kapazität dein benutzter Quarz hat.

Mit dem Tastkopf rangehen kann schon dazu führen dass der Oszillator aussetzt. Wenn messen, dannn am Ausgang. Und mit Tastkopf mindestens 1:10, besser 1:100.

Orientiere dich an den Bauteilewerten in der angehängten Schaltung. Den Quarz dabei nicht auf einem Breadboard auslagern, das geht in die Hose. Die Kondensatoren sind für eine Lastkapazität von ~12,5pF ausgelegt und hängen vom jeweiligen Quarz ab (Datenblatt konsultieren). Wenn du ein Oszilloskop anschließen möchtest dann mit einem 10:1 Tastkopf am Ausgang des Inverters.

Achtung, der 32kHz Quarz muss an Pins 4 und 5 vom ESP32-C3 !Chip!, nicht an Arduino-Pinnummern (oder was auch immer die da auf das Board drucken) 4 und 5.

Grob in's Datenblatt gelurt: könnten die Board-Anschlüsse 0 und 1 sein, die XTAL_32k Pins werden mit GPIO0+1 bzw ADC0+1 gemultiplexed.

Genauer: Selbst den Schaltplan von deinem Beetle raussuchen.

Wha B. schrieb:

zwei Jumperwires

Wie lang? Und wie ist die zugehörige Masse geführt?

Sicherlich mache ich irgendeinen Anfängerfehler.

Was schreibt das Datenblatt/die Appnote zum Thema Layout beim Quarz?

Die beiden 52kΩ-Serienwiderstände kommen mir sehr seltsam vor.

Und hier:

https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-c3_hardware_design_guidelines_en.pdf

Seite 10, Figure 8 "Schematic for ESP32­C3 Family’s External Crystal (RTC)"

gibt es sie auch nicht.

Benutzt Du ein den SOC, oder ein fertiges Modul. Wenn ja, welches? Was sagt der Schaltplan des Moduls? Hier noch etwas Doku: https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32c3/api-reference/peripherals/clk_tree.html

Vielen Dank für eure Antworten.

Ich habe alle Anregungen gelesen und nach bestem Wissen umgesetzt.

Da ich zu meinen Oszillatoren leider keine Datenblätter hatte, habe ich mir neue mit einer angegebenen Lastkapazität bestellt. (15pF)

Nach einer Recherche (https://community.nxp.com/t5/LPC-FAQs/How-to-calculate-the-value-of-crystal-load-capacitors/m-p/464589) zur Berechnung der entsprechenden Kondensatoren bin ich mittles folgender Rechnung auf ein Ergebnis gekommen:

CL = ((CX1 x CX2) / (CX1 + CX2)) + Cstray

wobei CX1 und CX2 die gleichen Werte haben:

CL = ((CX1 x CX1) / (2 x CX1)) + Cstray

CL = (CX1 / 2) + Cstray

CX1 = 2(CL - Cstray)

für Cstray habe ich 2pF genommen, sodass bei 15pF Lastkapazität folgende Werte ermittelt werden:

CX1 = CX2 = 2(15 - 2) = 2(13) = 26pF

Also habe ich nun alle Jumperwires entfernt, und den 32KHz Oszillator zusammen mit 2 27pF Kondensatoren an den ESP32 gelötet.

Hierbei habe ich mich am Schema der ESP32C3 design Guidelines orientiert (https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-c3_hardware_design_guidelines_en.pdf) Punkt 2.4.2 Seite 11.

Hierbei war aus der unteren Infobox zu entnehmen, dass ich den Widerstand R10 typischerweise nicht benötige. Also habe ich diesen weggelassen. Nun habe ich lediglich den Oszillator und 2 Kondensatoren, welche an je einem Pin des osc. und dann mit GND verbunden sind.

Für die entsprechenden Pins habe ich ebenfalls das Datenblatt des Beetle ESP32c3 konsultiert und die extern gelabelten Pins 0 und 1 genommen. (https://dfimg.dfrobot.com/nobody/wiki/43aa285c90c844ad2649f1d9851d52a1.pdf) Punkt 3.2 sowie Hersteller Pinout vom ESP32c3 (https://image.dfrobot.com/image/cache3/data/DFR0868/pin.jpg)

Nun sieht alles aus wie auf dem angehängten Bild.

Leider habe ich mit allen Maßnahmen kein anderes Ergebnis erreichen können. Die Log Ausgabe des ESP zeigt weiterhin: "clk: 32 kHz XTAL not found".

Auch erneutes Messen mittels Oszilloskop (Tastkopf auf x10) hat keinen Ausschlag angezeigt.

Müsste ich nicht eigentlich an den Pins 0 oder 1 eine "initialisierende" Schwingung beobachten können, als Versuch den Oszillator zum Schwingen zu bekommen?

Ziel ist es lediglich den Stromverbrauch vom BLE zu senken. Ursprung meiner "Reise" ist dieser Post (https://github.com/espressif/esp-idf/issues/947#issuecomment-500312453).

Liegt die Ursache vielleicht doch im Code?

Vielen Dank an alle die sich die Zeit für mein Problem nehmen und genommen haben!