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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Seltsames Verhalten von µC-Schaltung


Autor: Florian S. (buddl)
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Hallo

Mein Board hier zeigt ein extrem merkwürdiges Verhalten.

Zum Board:
Das Ding ist bestückt mit 2 AT-Mega128 (5V, 14,7456MHz), die völlig 
unabhängig voneinander agieren!
Der eine AVR (AVR1) übernimmt derzeit die RS232, ein LCD und den I2C 
Bus.
Der andere AVR (AVR2) steuert einen Laserpointer (5V, ca. 80mA) und 2 
Luxeon LEDs (5V, 700mA max, 3W)

Nun folgendes:
Solange nur der AVR1 in Betrieb ist funktioniert alles perfekt.
Schaltet man nun den anderen AVR zu und lässt ihn etwas mit dem 
Laserpointer spielen ist auch noch alles okay.

Aber sobald man diesem AVR die Luxeons einschalten lässt bricht sofort 
die gesamte Logik des AVR1 zusammen und die des AVR2 ist auch nicht mehr 
fehlerlos . Der AVR1 sendet über das LCD und die RS232 nur noch wirre 
Zeichen und nach wenigen Sekunden dann überhaupt nix mehr.
Die 2 Luxeons werden über PWM gedimmt. Dimmt man die Luxeons nur gaaanz 
leicht funktionieren beide AVRs noch, sobald man jedoch mehr Strom durch 
die Luxeons jagt geht gar nichts mehr.


Spannungseinbrüche sind auszuschließen. Habe die Schaltung an nem 
stabilisierten Labornetzteil und auch nach längeren Betrieb der Luxeons 
geht nix.

Ich könnte mir nur noch das magn. Feld erklären. Die Zuleitungen 
(+5V/GND) für die Luxeons kreuzen (layerversetzt natürlich) die des 
I2C-Bus und des LCDs. Aber dass das gleich so krass ist? Außerdem legt 
es den kompletten AVR1 lahm. Der AVR1 kann nichtmal eine LED blinken 
lassen die vom magn. Feld nix mehr mitbekommen dürfte.

Woran könnte das noch liegen?
Ich weis, ihr habt weder Schaltung noch Aufbau aber vielleicht hatte 
hier mal jemand was Ähnliches.

Autor: Maxim (Gast)
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Mit welcher PWM-Frequenz betreibst du die LEDs?

Wahrscheinlicher ist eine Störung verursacht durch das elektrische Feld. 
Hast du irgendwelche Keraminkondensatoren dicht neben den AVRs zum 
Filtern der Spannung?

Autor: AVRFan (Gast)
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Wäre nützlich zu wissen, wie es mit Abblockkondensatoren in dieser 
Schaltung bestellt sind.  Diese Dinger erfüllen durchaus einen Zweck, 
und wenn man sie weglässt, braucht man sich über ein solches Verhalten 
nicht wundern.  ***Auch bei einem noch so gut stabilisierten 
Labornetzteil!***  Siehe dazu auch die  mit "AVR Hardware Design 
Considerations" betitelte Appnote von Atmel.

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

>Spannungseinbrüche sind auszuschließen.

Am Netzteil ja. Aber wie sieht das an den ATMegas aus? Da deine 
Informationen etwas dürftig sind, würde ich auf einige fehlende C's 
(Keramik/Elko) tippen. Da du alles mit 5V versorgst sollten auf der 
Platine die 5V für Ansteuerung und PWM ab dem Einspeisepunkt getrennt 
geführt und abgeblockt werden. Magnetische Einstreuungen sind eher 
unwahrscheinlich. Wir bauen Geräte, bei denen 15cm von einem ATMega128 
bis zu 150A fliessen. Und da gibt es keine Störungen. LCD-Displays sind 
da wesentlich zickiger.

MfG Spess

Autor: Florian S. (buddl)
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Ich betreibe die LEDs mit einer PWM-Frequenz von grob 230kHz aber auch 
bei 56kHz das Selbe.

Das mit dem Filtern der Spannung ist ´ne gute Idee.
Da hab ich mal natürlich wieder nicht dran gedacht.

Ich werd mir die Appnotes gleich mal anschauen und den Lötkolben 
schonmal anheizen ;) Dann meld ich mich nochmal.

Wie macht ihrs bei euren Schaltungen? Macht ihrs so wie in den Apps oder 
andere Beschaltung, die ebenfalls wirksam ist?


EDIT: Das mit dem magn. Feld beruhigt mich. Ich habs auch nicht gedacht 
aber mal in Erwägung gezogen. Das E-Feld hatte ich dafür komplett 
vergessen.
Ja mir mangelts deutlich an Kondensatoren. Hab zwar welche zur 
Stabilisierung aber das ist auch alles. Oberwellen werden kaum 
gefiltert.

Autor: Rudolph (Gast)
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Äh? 230*k*Hz/56*k*Hz?

Autor: Florian S. (buddl)
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Ups sorry, das war die Taktteilung mit dem Prescaler ;)
PWM Takt ist 450Hz bzw. 110Hz.

Hab jetzt mal ein paar C's nahe den beiden µC reingetan aber das 
Resultat ist das Selbe, tut sich immer noch nichts...

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Schaltplan? Layout?  (sorry, Glaskugel ist gerade verliehen...)

Autor: Florian S. (buddl)
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Stefan Wimmer wrote:
> Schaltplan? Layout?  (sorry, Glaskugel ist gerade verliehen...)


Gibts hier gerne ;)

Ich hab nun Stück für Stück die C's an mir wichtig erschienenen Stellen 
erhöht aber da tut sich nix.

Nun sind folgende C's in der Schaltung die im Layout/Schematic nicht 
aufgeführt sind:

- Je ein 100nF Kerko und 47µF Tantal an den beiden EEPROM DIL-Sockeln 
unten dran (näher ging echt nicht).

- 100nF Kerko sowie 330nF Kerko direkt am LUX1-Anschluss.
- 330nF Kerko am LUX1-Anschluss.
- 100nF am DS1621
- 100nF am C8 und C7

Alles SMD-Kondensatoren, die bis in den Megaherzbereich nicht in ihre 
Resonanz laufen.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Oh je - 'ne Eagle Datei. Hab' hier nur OrCAD und Protel/Altium.
Geht's evtl. auch in was lesbarem (GIF, TIF, PDF - kein JPG!)?

Autor: Florian S. (buddl)
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Ist nicht mehr nötig, ich hab die Sache gelöst :)

Ich hab nochmal 2 Kerkos reingehauen, und dann ging es.
Zusätzlich lag es auch noch an einem nur einseitig mit GND verschraubten 
Spannungswandler im TO3 Package. Hier war eine Gehäuseseite die auf GND 
liegt nicht mit den Signalleitungen des Boards verbunden und drum brach 
mir wohl bei stärkerer Belastung mit den Luxeons alles zusammen.

Nun funktionierts 1A.
Vielen Dank für eure Hilfe!

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Kerkos an den LEDs - netter Versuch !


Kerkos gehören ganz nah an die Prozessoren !
(und an die schnell schaltenden Logic-ICs).

Masse-Leitungen sind Dick genug ?
Alle hohen Ströme werden direkt an einen Lötpunkt geführt ? Nicht über 
die uCs ? Nicht über LOS ?

Die LEDs werden mit Transistoren geschaltet ? Sind da Tantals zum 
Entkoppeln angeschlossen ?

Mach uns mal ein Bild !

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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@Florian: DIREKT in der Nähe der PWM-Speisung mit einigen Low-ESR Elkos 
(100µF) abblocken! Dort entsteht die Störung. Mache das bitte noch, 
auch, wenn es jetzt anscheinend "funktioniert".
Die KerCaps filtern hochfrequente Störungen.

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