Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hilfe zu STK500 Reparatur


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von Tobi X. (ranger81)


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Hi,
hab nen gebrauchten STK500 bekommen, der sich allerdings nicht mehr mit 
dem AVR Studio verbinden lässt. Über die Forumsuche bin ich auf die 
Anleitung hier gestoßen:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/274296/fixSTK500.pdf

Verdächtig war der MAX202, der am Pin 2 nur knapp 4.5V (sollte 10V) 
liefert und am Pin 6 2.9V (sollte -10V) - oder die Elkos darum. Also 
habe ich den IC getauscht und auch die Elkos gleich mit. Leider änderte 
das nichts am Problem, auch die gemessenen Spannungen sind noch immer 
nicht richtig.

Nun habe ich testweise den OpAmp LM358 (U602 im Schaltplan des STK500 
https://documents.uow.edu.au/~phung/avr/avr_documentation/STK500_Schematics.pdf) 
mal von der Platine entfernt und schon waren die Spannungen am MAX202 in 
Ordnung mit den erwarteten 10V und -10V. Der OpAmp wird ja mit den vom 
MAX202 erzeugten Spannungen versorgt und wurde auch schon durch einen 
neuen IC ersetzt.

Bin nun etwas ratlos, was ich mir als nächstes anschauen oder welche 
Erkenntnis ich daraus gewinnen sollte. Könnt ihr mir ein paar Ratschläge 
geben, was ich als nächstes prüfen kann, um dem Fehler auf die Spur zu 
kommen?

Danke!

: Bearbeitet durch User
von Kilo S. (kilo_s)


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Tobi X. schrieb:
> Bin nun etwas ratlos, was ich mir als nächstes anschauen sollte oder
> welche Erkenntnis ich daraus gewinnen sollte.

Ohne die schaltung weiter zu kennen, wenn die positive und negative 
Versorgung vom opamp einbricht, dürfte der opamp kaputt sein.

: Bearbeitet durch User
von Tobi X. (ranger81)


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Sorry, hatte ich vergessen zu erwähnen. Auch der LM358 OpAmp wurde 
versuchsweise schon getauscht. Gleiches Verhalten. Der gesamte 
Schaltplan ist oben verlinkt.

von Kilo S. (kilo_s)


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Tobi X. schrieb:
> Sorry, hatte ich vergessen zu erwähnen. Auch der LM358 OpAmp wurde
> versuchsweise schon getauscht. Gleiches Verhalten.

OK, dann bleibt dir nix als alle Verbindungen mal zu prüfen, irgendwo 
eine übersehen Brücke oder eventuell Unterbrechungen oder sowas.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Beide OpAmps treiben den ADJ Eingang der LM317 an. Wenn da einer der 
317er defekt ist, wird dem Ausgang des Opamps mögl. zu viel Strom 
abrverlangt, so das die Versorgung einbricht. Der MAX202 wird hier ja 
nur missbraucht und ist nicht wirklich als Speisung gedacht. Er kann 
also nicht viel Strom liefern.
Also ruhig mal den 358 nochmal ziehen und mit dem Ohmmeter mal die ADJs 
gegen Masse und Versorgung auf Widerstand messen.

: Bearbeitet durch User
von Tobi X. (ranger81)


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Matthias S. schrieb:
> Also ruhig mal den 358 nochmal ziehen und mit dem Ohmmeter mal die ADJs
> gegen Masse und Versorgung auf Widerstand messen.

U604:
ADJ-Vin: ~5 MΩ
ADJ-GND: 56 kΩ

U601:
ADJ-Vin: ~4.7 MΩ
ADJ-GND: 5.6 kΩ

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Das sieht harmlos und ok aus. Bist du sicher, das die 358er ok sind und 
keine Fakes aus China?

: Bearbeitet durch User
von Tobi X. (ranger81)


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Matthias S. schrieb:
> Das sieht harmlos und ok aus. Bist du sicher, das die 358er ok sind und
> keine Fakes aus China?

Kann leider ausgeschlossen werden, der Ersatz ist von Reichelt.

von Soul E. (soul_eye)


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Tobi X. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> Das sieht harmlos und ok aus. Bist du sicher, das die 358er ok sind und
>> keine Fakes aus China?
>
> Kann leider ausgeschlossen werden, der Ersatz ist von Reichelt.

Genau da kannst Du es nicht ausschließen. Ebensowenig bei ebay oder 
Aliexpress.

von Thomas Z. (usbman)


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Hast du die Polarität der Elkos am MAX202 überprüft?
Das SDK sollte sich ja auch bei gezogenem OP mit AVR Studio verbinden. 
Nur die Programmierspannungen sind dann halt im off. Wenn das nicht geht 
ist vermutlich der Controller auf dem SDK nicht ok.

Beitrag #7844536 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #7844540 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Karl B. (gustav)


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Hmmm schrieb im Beitrag #7844540:
> Karl B. schrieb:
>> Habe hier ein ganz anderes Problem
>
> Was hat das dann in diesem Thread verloren?
>
> Karl B. schrieb:
>> Der Prolific läuft nicht mehr unter Win11.
>
> Wer billig kauft, kauft zweimal.
>
> Karl B. schrieb:
>> Muss wohl den XP-Rechner wieder flott machen.
>
> Warum nicht gleich den Win3.11-Rechner mit zwei RS232-Schnittstellen?
> Wäre ja viel zu einfach, für den Win11-Rechner einen vernünftigen (FTDI)
> USB-RS232-Adapter zu kaufen.

Also, der Tipp ging verloren:
Wollte sagen, der TO sollte auch für den aktuellen Treiber sorgen, und 
überprüfen, ob der USB-RS232-Umsetzer bei ihm funktioniert.
Falls nicht, liegt es an obigem zusätzlichen Problem.
Dann hat das Ding Läuse und Flöhe.
Also nach Rumhexerei und Chip Test COM 3 open port failed.
Auch Teraterm zeigt COM3 Und den Spruch ....
Wieder Elektronikschrott mehr.
ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Tobi X. (ranger81)


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Thomas Z. schrieb:
> Hast du die Polarität der Elkos am MAX202 überprüft?
> Das SDK sollte sich ja auch bei gezogenem OP mit AVR Studio verbinden.
> Nur die Programmierspannungen sind dann halt im off. Wenn das nicht geht
> ist vermutlich der Controller auf dem SDK nicht ok.

Die Elkos sind so platziert, wie sie vorher auch auf dem Board waren. 
Stimmt auch mit dem Schaltplan überein.

Wenn ich den OpAmp gezogen habe, wird das STK500 vom AVR Studio 
erfolgreich erkannt.

von Thomas Z. (usbman)


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ok dann würde zum Test mal die beiden Jumper ziehen JP600 / JP601

von Tobi X. (ranger81)


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Thomas Z. schrieb:
> ok dann würde zum Test mal die beiden Jumper ziehen JP600 / JP601

Das hatte ich schon vergeblich versucht. Es ändert sich leider nichts 
dadurch.

von Motopick (motopick)


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Tobi X. schrieb:
> Wenn ich den OpAmp gezogen habe, wird das STK500 vom AVR Studio
> erfolgreich erkannt.

Dann reichem deinen seriellen Anschluss die Pegel wohl nicht mehr,
wenn die Spannung am MAX202 so weit zusammenbricht.
Schonmal einen anderen versucht?

Evtl koennte man einen RS232-TTL-Wandler direkt an den Controller
des STK500 anschliessen.

von Tobi X. (ranger81)


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Motopick schrieb:
> Dann reichem deinen seriellen Anschluss die Pegel wohl nicht mehr,
> wenn die Spannung am MAX202 so weit zusammenbricht.
> Schonmal einen anderen versucht?

Naja, aber es muss ja eine Ursache geben, warum die Spannung des MAX202 
so zusammenbricht. Das sollte ja nicht der "Normalfall" sein. Aber ja, 
ich habe auch schon mehrere Rechner und USB-Serial Adapter versucht. 
Keine Chance, sobald der OpAmp wieder im Board sitzt, brechen die 
Spannungen weg und das STK500 wird nicht mehr vom Rechner erkannt.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Du hast den LM358 als DIL in einer Fassung? Dann bieg doch mal die 
Ausgangs-Pins weg. Dann weißt du, ob es der Betriebsstrom selbst ist, 
oder ob über einen der Ausgänge zu viel gezogen wird.

Vielleicht bringt das ja neue Erkenntnisse.

von Karl B. (gustav)


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Tobi X. schrieb:
> warum die Spannung des MAX202
> so zusammenbricht.

Bei meinem defekten STK Bord war bei einer Fassung die Targetspannung 
nicht vorhanden. Vom Support wurde empfohlen, die Spannung am LM317 
nachzuprüfen,  Also RS232 ging auch nicht. Mit PWRM über den oben 
genannten LM358 wird UAdj des LM317 erzeugt. Und damit Targetspannung.
Fehlerursache: Haarriss in Leiterbahn.
Konnte von außen mit Drahtbrücke geflickt werden.
Evtl. mal die Targetspannung an den verschiedenen Fassungen nachprüfen. 
Wenn die teilweise fehlen, hat man den Fehler. - zugehörige Leiterbahn -
Wenn Targetspannungen (5V) vorhanden, dann kann der LM358 nicht die 
Fehlerursache sein.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Tobi X. (ranger81)


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Jörg W. schrieb:
> Du hast den LM358 als DIL in einer Fassung? Dann bieg doch mal die
> Ausgangs-Pins weg. Dann weißt du, ob es der Betriebsstrom selbst ist,
> oder ob über einen der Ausgänge zu viel gezogen wird.
>
> Vielleicht bringt das ja neue Erkenntnisse.

Wenn ich beide Ausgänge (Pin 1 und Pin 7 am OpAmp) entferne, habe ich:
Pin 2: 9.03V
Pin 6: -8.43V

Wenn ich nur einen der zwei Ausgänge entferne, ändert sich kaum etwas an 
den Spannungen des MAX202.

von Tobi X. (ranger81)


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Karl B. schrieb:
> Evtl. mal die Targetspannung an den verschiedenen Fassungen nachprüfen.
> Wenn die teilweise fehlen, hat man den Fehler. - zugehörige Leiterbahn -
> Wenn Targetspannungen (5V) vorhanden, dann kann der LM358 nicht die
> Fehlerursache sein.

Die Targetspannung liegt bei mir aktuell bei 6.3V.
Sowohl am LM317 und auch an allen IC-Fassungen liegt sie an.

von Arno R. (arnor)


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Tobi X. schrieb:
> Wenn ich beide Ausgänge (Pin 1 und Pin 7 am OpAmp) entferne, habe ich:
> Pin 2: 9.03V
> Pin 6: -8.43V
>
> Wenn ich nur einen der zwei Ausgänge entferne, ändert sich kaum etwas an
> den Spannungen des MAX202.

Die beiden OPVs im LM358 ziehen jeweils etwas mehr als 5mA über die 
240R-Widerstände R614/R625 an den LM317ern in die negative Versorgung 
(V8N). Das ist wohl zuviel.

: Bearbeitet durch User
von Karl B. (gustav)


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Tobi X. schrieb:
> Die Targetspannung liegt bei mir aktuell bei 6.3V.

Bei mir 4,93 V. Bei eingestecktem ATiny4313
6,3 V ist für mich zuviel.

ciao
gustav

von Thomas Z. (usbman)


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Ich würde ja erst mal den LM317 (U601) auslöten und ggv auch ersetzen

von Karl B. (gustav)


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Thomas Z. schrieb:
> Ich würde ja erst mal den LM317 (U601) auslöten und ggv auch ersetzen

Ist nicht so leicht, weil Kühlfläche eine "größere" Leiterbahn.
ciao
gustav

von Tobi X. (ranger81)


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Thomas Z. schrieb:
> Ich würde ja erst mal den LM317 (U601) auslöten und ggv auch ersetzen

Habe den U601 getauscht, keine Änderung.

von Hmmm (hmmm)


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Tobi X. schrieb:
> Die Targetspannung liegt bei mir aktuell bei 6.3V.

Welche ist denn eingestellt?

Ich erinnere mich dunkel, am STK500 bei bestimmten Sollwerten auch >6V 
gemessen zu haben, bin dem aber damals nicht weiter nachgegangen.

von Tobi X. (ranger81)


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Hmmm schrieb:
> Welche ist denn eingestellt?

Ich hatte versucht (als der OpAmp raus war und ich mit dem STK500 
kommunizieren konnte), die Spannung auf 5V runterzusetzen.

von Thomas Z. (usbman)


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Tobi X. schrieb:
> Ich hatte versucht (als der OpAmp raus war und ich mit dem STK500
> kommunizieren konnte), die Spannung auf 5V runterzusetzen.

was natürlich nicht funktionieren kann.
Hast mal die OP Versorgung kontrolliert als der LM317 drausen war?

Tobi X. schrieb:
> Wenn ich beide Ausgänge (Pin 1 und Pin 7 am OpAmp) entferne, habe ich:
> Pin 2: 9.03V
> Pin 6: -8.43V
>
> Wenn ich nur einen der zwei Ausgänge entferne, ändert sich kaum etwas an
> den Spannungen des MAX202.
Was ich nicht verstehe:
Wenn einer der OP Ausgänge nicht in der Schaltung steckt ist die 
Versorgung ok? Egal welcher?
Die Ops sind ja dann ohne Rückkopplung die Ausgänge sollten irgendwo bei 
V8N liegen

von Tobi X. (ranger81)


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Thomas Z. schrieb:
> Hast mal die OP Versorgung kontrolliert als der LM317 drausen war?

Leider nicht

Thomas Z. schrieb:
> Was ich nicht verstehe:
> Wenn einer der OP Ausgänge nicht in der Schaltung steckt ist die
> Versorgung ok? Egal welcher?
> Die Ops sind ja dann ohne Rückkopplung die Ausgänge sollten irgendwo bei
> V8N liegen

Wenn ich das STK500 mit dem verbundenen OP-Ausgang an Pin 7 starte, so 
habe ich am MAX202 die Spannungen:
Pin2: 8,42V
Pin6: -7,21V

Wenn ich das STK500 mit dem verbundenen OP-Ausgang an Pin 1 starte, so 
habe ich am MAX202 die Spannungen:
Pin2: 8,39V
Pin6: -7,15V

Wenn beide OP-Ausgänge verbunden sind beim Start habe ich am MAX202:
Pin2: 4.5V
Pin6: 2.9V

Wenn ich beide OP-Ausgänge zum Start des Board getrennt habe und sie 
dann erst später verbinde komme ich am MAX202 auf:
Pin2: 6.9V
Pin6: -4.3V

von Thomas Z. (usbman)


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Tobi X. schrieb:
> Wenn ich das STK500 mit dem verbundenen OP-Ausgang an Pin 1 starte, so
> habe ich am MAX202 die Spannungen:
> Pin2: 8,39V
> Pin6: -7,15V

In dieser Config sollte sich das SDK verbinden und du solltest auch VT 
einstellen können. Probiere das mal

von Tobi X. (ranger81)


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Thomas Z. schrieb:
> Tobi X. schrieb:
>> Wenn ich das STK500 mit dem verbundenen OP-Ausgang an Pin 1 starte, so
>> habe ich am MAX202 die Spannungen:
>> Pin2: 8,39V
>> Pin6: -7,15V
>
> In dieser Config sollte sich das SDK verbinden und du solltest auch VT
> einstellen können. Probiere das mal

Hab es verbunden und VTarget und ARef stehen beide auf 5V glatt.

von Thomas Z. (usbman)


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Tobi X. schrieb:
> Hab es verbunden und VTarget und ARef stehen beide auf 5V glatt.

mm seltsam woher kommen die 5V bei ARef? zieh mal JP601
Ansonsten gehen mir etwas die Ideen aus

von Tobi X. (ranger81)


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Thomas Z. schrieb:
> Tobi X. schrieb:
>> Hab es verbunden und VTarget und ARef stehen beide auf 5V glatt.
>
> mm seltsam woher kommen die 5V bei ARef? zieh mal JP601
> Ansonsten gehen mir etwas die Ideen aus

Der ARef Jumper ist schon gezogen. Der VTarget auch.
Vermutlich kommt der ARef-Wert durch durch die ADC6 Verbindung zum 
AT90S8535?

: Bearbeitet durch User
von Thomas Z. (usbman)


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Du hast an ARef 5V obwohl der Jumper gezogen ist? Dann gibt es irgendwo 
einen Schluss zwischen VT und ARef
Die LED Target Power leuchtet?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Tobi X. schrieb:
> Vermutlich kommt der ARef-Wert durch durch die ADC6 Verbindung zum
> AT90S8535?

Dann wäre der 'S8535 aber kaputt. Der ADC wird ja nur als Eingang 
benutzt, und VADC sollte man zwischen 0 und VCC einstellen können. (Die 
Firmware verhindert meiner Erinnerung nach nicht, dass man mehr als VCC 
einstellt; das muss die Host-Software absichern.)

von Tobi X. (ranger81)


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Thomas Z. schrieb:
> Du hast an ARef 5V obwohl der Jumper gezogen ist? Dann gibt es irgendwo
> einen Schluss zwischen VT und ARef
> Die LED Target Power leuchtet?

Ich sprach von dem ARef Wert, der mir im AVR Studio angezeigt wird - 
nicht vom Jumper. Auf der linken Jumper-Seite liegt natürlich keine 
Spannung an, wenn der Jumper nicht gesetzt ist.

von Hmmm (hmmm)


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Ich habe mal mein altes STK500 wieder ausgegraben, mit dem ich zum einen 
wie gesagt auch das Problem mit 6.3V auf Vtarget erlebt habe und zum 
anderen bei der letzten Benutzung erst nach mehreren Versuchen einen 
Controller flashen konnte.

Ersteres tritt nur auf, wenn der ARef-Jumper gesteckt ist, den sollte 
man also tunlichst draussen lassen. Warum das passiert, ist natürlich 
eine interessante Frage.

Der Rest sieht aus wie bei Dir: Zu niedrige Spannungen am MAX202, was 
sowohl die Kommunikation mit dem Programmer-Teil kaputtmacht 
(komischerweise habe ich zwischendurch 1x eine Verbindung hinbekommen) 
als auch den "RS232 Spare" unbrauchbar macht. Empfangen klappt, senden 
nicht.

Das Problem scheint häufiger aufzutreten, wir hatten hier auch schonmal 
einen Thread dazu:

Beitrag "STK500 reparieren"

Leider ohne wirklich eindeutiges Ergebnis.

von Hmmm (hmmm)


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Inzwischen nehme ich stark an, dass es an den Elkos liegt, gerade weil 
das Problem erst sporadisch auftrat und mein STK500 >20 Jahre alt ist. 
Ich habe mal testweise externe 10V an V+ des MAX202 angelegt, damit 
funktionierte alles wie gewohnt.

Was für Elkos hast Du beim (erfolglosen) Austausch verwendet? Und hast 
Du wieder einen MAX202CSE oder einen ECSE eingesetzt?

von Tobi X. (ranger81)


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Hmmm schrieb:
> Was für Elkos hast Du beim (erfolglosen) Austausch verwendet? Und hast
> Du wieder einen MAX202CSE oder einen ECSE eingesetzt?

Ich habe diese Elkes rund um den MAX202 eingelötet:
https://www.lcsc.com/product-detail/Aluminum-Electrolytic-Capacitors-SMD_PANASONIC-EEEHB1C100R_C336241.html

Ich habe direkt den ECSE eingebaut.

von Hmmm (hmmm)


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Tobi X. schrieb:
> Ich habe direkt den ECSE eingebaut.

Laut einem Posting in einem anderen Forum ist der wohl nicht so gut 
geeignet, wie im Schaltplan suggeriert wird:

https://robotikportal.de/community/threads/11524-hardware-Problem-mit-STK500-%28MAX202-und-Spannungsversorgung%29?p=115270&viewfull=1#post115270

Es wäre also einen Versuch wert, den CSE wieder einzulöten.

: Bearbeitet durch User
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