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Hilfe 3. ESP kaputt, MOSFET SchaltungIch hab mit der Schaltung schon meinen 3. ESP kaputt gemacht und weiß nicht warum. Kann da jemand helfen?
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Sind die GPIO evtl. als Ausgang konfiguriert und werden über die 2 Mosfet gegen GND geschaltet? Die Schaltung ist sehr schlecht gezeichnet. Die Bauteile sollten bezeichnet werden. GND sollte nicht nach oben zeigen. Die Schaltung macht für mich überhaupt keinen Sinn. Bin sowieso skeptisch. Frisch angemeldet, keine Beschreibung was die Schaltung macht und ein nicht schöner „Schaltplan“. Die Schaltung ist dafür da aus einem 5V Signal eines Wiegand Keypads, schematisch dargestellt durch die zwei Schalter mit den Pull Down Widerständen, auszulesen.
Ja, weil ich verzweifelt bin, suche ich jetzt nach dem Problem. Erst hab ich es auf einen potentiellen versehentlichen Kurzschluss geschoben. Den zweiten ESP habe ich vorm verlöten gar nicht ausprobiert. Nach dem 3.ESP dachte ich mir das kann kein Zufall sein und muss an meiner Schaltung liegen.
Übertreibe nicht. Die Schaltung ist nicht im Detail perfekt, aber für mich klar verständlich. Im Gegensatz zu anderen hat er sich Mühe gegeben und ordentlich gemalt.
Weil? Es gibt zwei µC-Eingänge mit Pullup und je einen Transistor, der diese bei anliegender Steuerspannung auf low zieht. Wenn das tatsächlich so aufgebaut ist, muß es funktionieren.
Das ist ein Ansatz, aber sind die ESP-Ausgänge wirklich so empfindlich?
Ok, ich revidiere etwas. Er hat gemalt, über Ordentlich lässt sich diskutieren. Immerhin hat er aber einen Schaltplan geliefert ohne dass danach gefragt werden muss.
Einen anderen Ansatz sehe ich derzeit nicht. Der TO sollte mal mehr Details liefern, ggf. auch Fotos vom Aufbau. Dazu auch welche Mosfets verwendet werden.
Gute Frage.
Definiere mal was du genau mit "kaputt" meinst? Selbst wenn die beiden IO als Ausgang konfiguriert wären, dann dürften, wenn überhaupt, nur die beiden IO betroffen sein. Der Rest sollte aber noch alles funktionieren. Nach dem Schaltplan dürfte da eigentlich nichts passieren.
Die Schaltung ist gut gezeichnet. Es ist damit nicht moeglich einen angeschlossenen Mikrocontroller zu zerstoeren weil der Strom durch die 10k begrenzt wird. Sie sollte sogar funktionieren. Das einzige was man zerstoeren koennte waeren die beiden Transistoren durch EMV-Ereignisse. Vanye Interessant wäre ein Foto vom tatsächlichen Aufbau, eventuell lässt sich da erkennen, wo vom Schaltplan abgewichen wurde.
Elektromagnetische Verträglichkeit ist kein Ereignis, sondern ein Zustand friedlicher Koexistenz. Davon ist noch nie etwas kaputt gegangen.
So gut wohl doch nicht, jedenfalls nicht so gut, dass du sie verstehst. Die GPIOs des uC liegen am Drain des MOSFETs. Da ist kein Widerstand.
Die Masse des Keypads ist aber mit der Masse der Schaltung verbunden? Zwei verschiedene Versorgungsspannungen aus Steckernetzteilen mit unterschiedlichen Massen und wandernden Potentialen durch die Entstörkondensatoren wären ein sicherer Weg den ESP zu töten.
Beitrag #7616527 wurde von einem Moderator gelöscht.
Kennst du die Software, d.h. die tatsächliche Portkonfiguration oder die Masseverhältnisse in der Schaltung? Wenn ein GPIO niederohmig mit Gnd verbunden wird (hier durch einen FET), sollte man zumindest sehr genau wissen, was man tut. Vielleicht entspricht der Schaltplan auch gar nicht dem tatsächlichen Aufbau - soll alles schon vorgekommen sein. Und wie sich das Kaputtsein des ESP äußert, ist auch noch unklar. Bau doch einfach mal aus Spass for Fun 1k Widerstände vor den GPIO Eingängen. Falls das Programm so schlecht geschrieben worden ist, dass es erst nach ein paar Sekunden nach dem Einschalten die GPIOs als Eingänge deklariert, dann begrenzen die Widerstände den evtl. kurzzeitigen Ausgangsstromimpuls.
Zudem ist die Schaltung ist nicht komplett gezeichnet, denn der µC hat keine Masse. Man zeichnet immer zuerst die Versorgung (und da im Besonderen die Masseverbindungen), und dann die (nötigen) Signale. Zudem gehört an jedes Bauteil eine Bezeichnung (R1, C2, D3, ...) und ein Bauteilwert. Einfach mal angenommen, die GND aller Kompontenten sind miteinander verbunden, dann liegt das Problem nicht an dieser Schaltung, sondern am Aufbau.
Von uns kann das auch keiner sagen, denn wir wissen nicht mal, wie du feststellst, dass der ESP kaputt ist und wie sich dieses "kaputtsein" bemerkbar macht. Wir kennen nicht einmal den realen Aufbau (Lochraster, Steckbrett, ...). Du willst offenbar "nur" die Taster einlesen. Dafür ist die Schaltung unnötig kompliziert. Die Mosfets kämen in meiner Schaltung sicher nicht vor:
Und auch die 5V kämen in meiner Schaltung höchstwahrschenlich nicht vor:
Und wenn man die Software noch nicht so sicher unter Kontrolle hat, könnte man das wie grade vorgeschlagen so machen:
Wenn GPIO als Ausgang konfiguriert ist und HIGH ausgibt. GPIO - Draht - MOSFET - GND 3,3V - 0 Ohm - annähernd 0Ohm - GND = Kurzschluss Mein Hypothese: Er hat die FETs falsch verbunden (G<-->S) und hat dadurch 5V an den GPIOs. Aber ohne Bild/Details ... es könnte auch kosmische Höhenstrahlung sein.
Ich würde auch mal GND anschließen. Damit Strom fließen kann, brauch es schon immer 2 Pole.
Das Ganze nennt sich weniger poetisch einfach "Ausgleichströme". Und die können überall herkommen.
Der Bahnwiderstand im µC ist wesentlich höher als 0 Ohm. Im Allgemeinen geht ein µC nicht gleich kaputt, wenn es so eine Buskollision gibt. Ich habe das mal mit einem AVR gemacht: ein einzelner Pin konnte problemlos dauerhaft "high" gegen GND ausgeben. Erst bei mehreren Pins wurde der µC dann heiß.
Vom Kraftwerk.
Solche einfachen Sachen kann man messen, da muss man nicht raten oder im Forum fragen.
Ja, die sind eben deutlich robuster, als die ARM 32Bitter. Z.B. beim LPC4357 war der Portpin sofort hinüber, als ich ihn versehentlich auf Ausgang statt Pullup gesetzt hab und die Taste gegen GND gedrückt. Bei 32Bittern ist ein Schutzwiderstand (1k..10k) in Reihe zu allen Eingängen Pflicht! Nur aus Neugier - auch wenn ich nicht der TO bin: könntet Ihr mir das mit den wandernden Potenzialen und den Entstörkondensatoren einmal näher erklären? Mich interessiert es, und ich habe es nicht so wirklich verstanden, wie das abläuft. Oliver R. schrieb:
Such mal nach "Potentialverschiebung", "Ableitstrom" und "Ausgleichstrom". Konkret bedeutet es, dass du irgendwie immer einen Potentialunterschied zwischen zwei "Massen" von 2 Versorgungen hast. Schlimmstenfalls geht das runter bis zum Hausanschluss. Und weil da untershciedliche Verbraucher auf den Leitungen unterwegs sind, gibt es irgendwelche undefinierten und zufälligen Stromflüsse. Ergo musst du diese beiden Massen direkt an deiner Schaltung verbinden, dass diese Ausgleichströme über diese Masseverbindung fleißen und nicht über irgendwelche Halbleiterstrukturen in deinen Bauteilen. So, ich melde mich dann auch nochmal und hoffe ich habe keine Frage übersehen. Die 5V kommen von einem Handelsüblichen Handyladegerät für den Zigarettenanzünder, der 24V als Versorgung bekommt. In meinen Augen einfach das billigste und das was ich noch rumliegen hatte.
Ja, alle Massen sind verbunden. Jemand hat mir den Tipp gegeben dass durch einen fehlenden Gatewiderstand die 5V potentiell direkt zum ESP "durchschlagen", ist da was dran?
Meine Schaltung funktionierte für ein bis zwei Stunden wonach der ESP dann offline geht. Danach kann ich ihn nicht mehr neu flashen. Zu den GPIOs, dass sind die RX und TX Pins, die beim flashen wer weiß was machen, es hat danach aber ja problemlos für eine kurze Zeit funktioniert.
An die 5V bin ich gebunden, da die Taster nur Schematisch ein 5V Signal darstellen sollen. Oder hab ich da was falsch verstanden?
Dann nimm einfach einen Spannungsteiler, damit aus den 0V/5V die nötigen 0V/3V3 werden:
Wenn das nicht so wie schematisch gezeigt ein Taster ist sondern das Signal von sonst wo her extern kommt solltest du sicherheitshalber ein Optokoppler verwenden. R3 schützt den Prozessor, sollte der GPIO doch fälschlicherweise als Ausgang konfiguriert sein. Nur mit Optokoppler bist du sicher dass es keine Masse-Unterschiede gibt, die durch die Masse den Prozessor zerstören.
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Sicher, das der 24V aushält? Z.B. der hier kann das nicht: https://www.mediamarkt.de/de/product/_imoshion-2-port-usb-c-usb-kfz-schnellladegerat-universeel-schwarz-136353063.html
Dann muss natürlich die externe Masse des externen Signals auch mit der Masse des µC verbunden sein.
OK nimmt man nur, wenn man sie braucht. Um das beurteilen zu können, fehlen Informationen. Es fehlen doch auch noch die Gate Widerstände.
Die 5V, die über D0 oder D1 auf die Mosfet-Gates geschaltet werden, landen über die Gate-Drain-Kapazität der Mosfets direkt an den GPIOs. Je größer die Mosfets sind, umso sicherer werden die Eingänge zerschossen. Man kann die Eingänge mit Schottky-Dioden gegen die 3V3-Versorgung klemmen und Gate-Vorwiderstände einbauen.
Gast
#7616751
Der GPIO1 darf beim Start des Mikroconrollers nicht auf Low gezogen werden, sonst startet er nicht. Vielleicht scheitert es daran, dann ist er nicht kaputt.
Du hast ihn jedenfalls nicht verstanden.
Nö, die 10k begrenzen nix, das sind Pullups.
Wer? Es ist eine permanente Unart von Dir die User die Du zitierst nicht zu nennen. Du löschst sie ganz bewusst raus. Was soll das?
Doch, hast Du.
Es wird nicht nur der Autor genannt, sondern sogar auf den konkreten Beitrag verlinkt.
Danke, für die Qualifizierte Antwort. Reicht es den Gate-Vorwiderstand einzubauen oder ist die Schottky-Diode ein muss. Eine letzte Frage, ist es sinnvoller weiter auf die Mosfets zu setzen oder nutze ich einfach den Spannungsteiler?
Auch danke für deine Qualifizierte Antwort, werde ausprobieren ob die ESPs wirklich hinüber sind.
Nö. Auch so eine Unart Kommentare aus dem Zusammenhang zu zerreißen.
Was bringt der Kondensator hier?
Wenn die Widerstände groß genug sind reichen die aus, da bei CMOS-ICs interne "parasitäre" Dioden zu Vdd und Vss enthalten sind. Manchmal ist sogar deren Belastbarkeit im Datenblatt angegeben (max. Eingangsstrom).
Ich meine TX würde auch beim Booten des ESP Informationen ausgeben. LG, Sebastian
Der sorgt dafür, dass die Energie des auf die Signalleitung eingekoppelten ESD-Impulses noch vor dem µC-Pin in ungefährliche Spannungen umgewandelt wird.
Das würde nur bei einem idealen Kondensator funktionieren. Typisches Theorie <-> Praxis Problem. Wir vergessen alle mal ganz schnell, dass ein Kondensator einen effektiven ESD Schutz darstellt.
Nein, es funktioniert dank des vorgeschalteten Widerstands sowohl theoretisch als auch praktisch. Und dafür reichen sogar die immer vorhandenen Leitungswiderstände und -induktivitäten.
Das ist mit etwas anderen Worten genau das, was ich geschrieben habe: der Kondensator nimmt die Energie des ESD-Pulses auf. Oder zumindest den allergrößten Teil davon.
Ja Glückwunsch erstmal dazu – das schafft nicht jeder.
Bestimmt, nur wird das wohl so per Fernschreiber oder Fax vermutlich nicht gehen können. So wie Du den Schaltplan gezeichnet hast (z.B. keine Masse am µC-Modul eingezeichnet, was eigentlich das Wichtigste hier überhaupt sein sollte), müsste Dir wohl jemand vor Ort bei so einigen grundlegenden Dingen helfen, vermutlich auch dabei, wo und wie man überhaupt irgendwelche Messungen durchführt, um richtige Schlussfolgerungen daraus für die weiteren Messungen oder Vorgehensweise zu ziehen oder abzuleiten. Möglicherweise sind die µC auf den Platinen noch intakt, aber etwas anderes ist dort kaputtgegangen, nur muss man dafür auch die Kenntnisse verfügen, um das prüfen und ggfs. dann auch reparieren zu können, sofern sich der Aufwand in so einem Fall überhaupt noch lohnt. Ist alles wieder ein bisschen in die Richtung Milchmädchenrechnung gelaufen – man schwärmt davon, was man alles so schönes mit so einem µC-Modul machen könnte, und bevor es richtig losgeht, ist der Krug schon dreimal aus der Hand gefallen und kaputt, weil man nicht über die nötigen Kenntnisse verfügte oder sich etwas auf falschem Niveau als Projekt ausgesucht oder vorgenommen hatte.
Sind das wirklich MosFET ? Wenn es NPN-Transistoren sind, dann fließen die 5V in die 3,3V Versorgung ist machen ihn kaputt. Miss bitte mal die Spannung nachdem die die 5V auf das Gate geschaltet hast. Du kannst das so messen, also ohne ESP dran.
Ja, es handelt sich um IRLZ44N. Wenn die 5V am Gate anliegen messe ich 0V wie es sein sollte und bei 0V am Gate sind es die 3.3V. Ich kann halt nur eventuelle Spannungsspitzen beim Umschalten nicht näher betrachten. Ich habe es mit verschieden Dimensionierten Gate-Widerständen probiert, die aber alle zu mir nicht ganz erklärbaren Schaltverhalten geführt haben. Teilweise hat es gut funktioniert und dann auch wieder nicht. Werde morgen mal den Spannungsteiler ausprobieren.
Wie vorgeschlagen, mal zwei Widerstände an den Ports probieren?
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Solange die GPIOs als Eingang konfiguriert sind, machen dem ESP(32) 5V nix aus. Hatte ich aufgrund eines Verdrahtungsfehlers lange Zeit, nix passiert. Gibt auch irgendwo im Netz passende Messungen die das stützen. Wenn man also da Serienwiderstände (~1k) vor dem GPIO einfügt, darf eigentlich auch für den Fall, dass der GPIO Ausgang spielt, nix passieren.
Die sollten die 330µA schalten können, ohne warm zu werden ;-) Noch größere FETs hattest du nicht?
Wenn du da zum Test nur einen Taster angeschlossen hast, dann ändert sich mit Gatepulldowns im Bereich von 5 Ohm bis 5 MOhm nichts Grundlegendes an der Funktion. Also über 6 Zehnerpotenzen hinweg, das ist ein überaus weiter Bereich, in dem das sicher und zuverlässig funktioniert. Die Gatewiderstände in deiner Schaltung sind aber völlig unnötig, wenn das ein aktiv getriebenes 5V Signal ist. Weil wir aber leider auch nach anderthalb Tagen noch nicht wissen, woher das Signal kommt und welche Information es trägt (Ausgangstreiber, Schalthäufigkeit, Leitungslänge...), ist eine belastbare Aussage nicht möglich. Auf jeden Fall ist die Aufgabe hier (5V Signal in 3V µC einkoppeln) so dermaßen alltäglich, dass es fast ein Trauerspiel ist, wenn man damit so viel Zeit verplempert...
Das ist halt einfach nicht wahr!
Vielleicht ist die Schaltung deines Wiegand Keypads einfach weniger bekannt, als du glaubst. Wenn irgendwie die Gefahr besteht, dass eine ESD stattfindet, führt man kein Gate eines MOSFETs ungeschützt aus der Platine über ggf. längere Leitungen an irgendwelche Schalter, es sei denn, durch andere Maßnahmen ist sichergestellt, dass ESD von den Schaltern und Eingängen ferngehalten wird. Es gehört sich meiner Meinung nach immer den Prozzi von der Außenwelt zu schützen. Egal Eingänge oder Ausgänge. Dann würde dieses Dirilium nicht entstehen. Damals LS244 / 245 / 345 ect. Niemals die Pins nach außen laufen lassen. Irgendwann immer tödlich.
Gast
#7617763
Nur schlecht beschrieben und unter der Vorraussetzung das irgendjemand ausser dir jemals was von einem Wiegand Keypad gehört hat. Du willst also ein 0 - 5V Signal auf ein 0 -3V Signal wandeln, machst das aber maximal umständlich mit Fet und Invertierung anstatt einen simplen Spannungsteiler zu nutzen.
Hab ich doch glatt deine Infos zu Ausgangstreiber, Schalthäufigkeit und Leitungslänge überlesen! LG, Sebastian
Da dachte ich erst mal, das wäre ein von einer Fa. Wiegand hergestelltes Produkt. Um dann erst mal selber herausfinden zu müssen, dass es ein serielles Interface dieses Namens gibt: Und das ist dann wohl eindeutig ein Fall für ganz normale Pegelwandler im Stil vom 74LVC2G34GV oder ähnlich.
Die GPIOs gehen aber nicht durch Spannung kaputt sondern durch Strom.
Sie gehen schon durch Spannung kaputt, aber durch die Schutzdioden im GPIO würde der Strom erst mal in die Versorgungsspannung fließen, so dass sich gar keine so hohe Spannung am GPIO aufbauen kann. Wenn man den Strom auf 0,1mA oder 1mA begrenzt, dann können diese Dioden auch nicht kaputt gehen. Nur wenn so eine Diode kaputt geht, dann kann sich eine entsprechende Spannung am GPIO-Pin aufbauen. Man kann aber mit einem Multimeter testen ob die Dioden noch ganz sind! Wenn sie defekt sind, dann kann man davon ausgehen dass der Pin danach durch Überspannung kaputt gegangen ist. Vielleicht nutzt er ein Laptop mit zweipoligem Kabel. Wenn GND vom Laptop an den GPIO-Pin gekommen ist während er den ESP in der Hand hatte (und dieser quasi kapazitiv geerdet ist), da können dann bis zu 110V Spannungsunterschied existieren. Mit einem richtig guten ESD-Arbeitsplatz ist er dann richtig geerdet und da können somit deutlich höhere Ströme fließen als wenn man nur kapazitiv mit der Erde verbunden ist.
ein Kollege sagte dazu: ich weiß zwar nicht was das heißt, aber "so'n" Wort!
aha, Delta Strahlung. Wird erst 2060 entdeckt, mußte ich also noch nicht kennen. Hi Lukas, hast das inzwischen bewältigt? Die Lösung mit Spannungsteiler scheint mir, zumindest fürs erste ganz praktisch. Jedenfalls besser als leistungs-Mosfets. Was mich stutzig macht, du schreibst, dass das ne weile richtig funktioniert(e). Hm, kann es sein, dass deine SW irgendwie rabiat ist, speicher frisst, oder so ? LG ausm Schwarzwald, wo es angeblich kein Strom gibt, aber ne Sauschwänzlebahn und gutes Essen
Typisch nehme ich dazu 100R in Reihe zu den Ausgängen und 10k zu den Eingängen unmittelbar am MC. Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
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