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Thema: PIC-Sensor-ADC Problem

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    PIC-Sensor-ADC Problem

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    Hallo!

    Ich bin neu hier, hab noch wenig Ahnung von Elektrotechnik
    und brauche Hilfe für ein kleines schulisches Projekt:

    Für mein Projekt verwende ich den Beschleunigunssensor von Freescale
    (MMA72606Q) und einen PIC18F4455.
    Ich habe den Sensor, wie in Doku beschrieben, mit den ADC-Eingängen des
    PICs verbunden, aber der Sensor ist dann plötzlich heiß geworden. Draufhin
    hat mein Prof. gesagt dass ich einen Spannungsfolger dazwischen schalten
    soll. Nun ist das Problem, dass die Ausgangspannung vom OPV sinkt, sobald ich dessen Ausgang mit dem PIC verbinde.

    pls Help
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Und was ist das für eine .sch-Datei?! Sollen wir jetzt alle e-CAD Programme durchprobieren? JPG wäre doch mal ne nette Alternative. Nun gut, die Beschreibung spricht Bände. Ist der Prof der Betreuer für diese Arbeit? Dann solltest Du ihn mal höflich fragen, wieso er keine Lust hat, sich damit zu beschäftigen. Wenn ein Sensor beim Anschluss heiss wird, also sehr viel Strom fliesst, dann liegt ein systematischer Fehler vor, den man nicht umgeht, sondern behebt. Ein Sensor wird, um Verfälschungen zu vermeiden, idealerweise leistungslos angeschlossen, wenn nun aber nennenswerte Ströme in einen sonst hochohmigen AD-Eingang fliessen, wird a) wohl der Sensor kaputt sein, b) der Wandler im PIC vermutlich auch und c) und das ist am Wichtigsten: ein Verdrahtungsfehler vorliegen. Deiner Beschreibung nach wurde der Sensor erst heiss, als die Verbindung zum PIC hergestellt wurde, richtig? Dann liegt dort das Problem. Dass die Bufferausgänge nun auch runtergezogen werden, liegt daran, dass der Fehler immer noch besteht und/oder der PIC so geröstet wurde, dass seine Eingänge jetzt Kurzschlüsse irgendwo hin aufweisen. Poste den Schaltplan nochmal in einem menschenlesbaren Format, dann kann man Dir vermutlich weiter helfen. Ich hoffe mal, dass das keine Studienarbeit oder so ist...

  3. #3
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Sorry, habs jetzt als jpeg gespeichert.
    Es ist keine Studienarbeit sondern mein erstes Projekt, das mit Elektrotechnik zu tun hat. :P
    Danke für die schnelle Antwort.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Waren die RC-Kombinationen bei dem ersten Crash auch schon drin? Dann kannst Du Dir selbst beantworten, dass bei angenommenen 5V Betriebsspannung über 1kOhm niemals genug Strom fliessen kann um irgendwas heiss werden zu lassen. Wenn nicht, also wenn der Sensor direkt am PIC hinge, waren die ADC-Eingänge wirklich ganz sicher als Eingänge definiert? Ich kann in den Sensor nicht reingucken, aber wie es aussieht, wird er mit einer reduzierten Versorgungsspannung betrieben, je nach Ausgangsschaltung könnte man einen Latch-Up hinbekommen, indem man einen 5V-high-Ausgang des PIC mit dem Ausgang des Sensors verbindet, aber auch alles nur Spekulation. Wieso liegen drei in Durchlassrichtung geschaltete Referenzdioden in Reihe zum Sensor und wieso ist rein gar nichts auch nur ansatzweise entkoppelt? Ohne Abblockkondensatoren an den ICs ist wildes Schwingen garantiert. Direkt zwischen Vcc und Vss der ICs, wenn mehrfach vorhanden, auch mehrfach einbauen, gehören zumindest 100nF keramisch, der Sensor wird sich auch nicht gerade über die schön hochimpedante Versorgung durch die Diode freuen, also zumindest auch kräftig entkoppeln, besser Längsregler für die Nennspannung einbauen. Dann noch einen Elko von einigen 10 uF für die ganze Platine und nochmal prüfen, ob alles nach Datenblatt korrekt beschaltet ist, ob zB am Controller Anschlüsse, die Du nicht brauchst irgendwie beschaltet sein müssen. Das ist alles CMOS-Technik, nicht definierte Zustände können Dir alles versauen. Und der Hinweis mit den Impedanzwandlern ist was das Heisswerden angeht nach wie vor Mist!

    Update: im Datenblatt sind die Tiefpässe erwähnt, daher gehe ich davon aus, dass Du sie von Anfang an drin hattest. Umso dämlicher ist es von Deinem Prof, mit Impedanzwandlern irgendwas bewirken zu wollen, aber es passt in das Bild, das ich die letzten Jahre so sammeln durfte. Für den Stand definitiv zu viel Planlosigkeit gepaart mit Überheblichkeit. Zum Glück gibt es Ausnahmen. Egal, technisch bleiben: wenn ich richtig geguckt habe gibt es das IC nur in QFN. Bist Du sicher, dass Du es richtig angeschlossen hast? Ich habe so ein Mistding auch schonmal um 90 Grad gedreht aufgelötet, und beim Layouten habe ich mal die Bodenansicht genommen... kann ja mal passieren. Ansonsten könnte Schwingen beim Anschluss der Ausgänge auch die Erhitzung erklären, jeweils mit guten Chancen, den Sensor gehimmelt zu haben.

  5. #5
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Wie wir das erste mal den Sensor gelötet haben, war es um 90 Grad gedreht, danach haben wirs rausgelötet und nochmal richtig draufgelötet. An den Ausgängen kann man auch korrekte Spannungen messen, also sollte es richtig auf der Platine sein. Zwischen Vss und Vcc ist ein 100nF Kondensator, habs nur nicht auf dem Schaltplan gezeichnet.

    Der Sensor darf maximal eine Versorgungsspannung von 3.6V haben deshalb habe ich drei Dioden davor geschalten (5V - 3 * 0.6V??). Stören sie Schaltung?

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Ich weiss nicht, was für Ansprüche der Sensor an die Versorgung stellt, daher kann ich auch nicht sagen, ob die Diodenlösung passt. In den Glanzzeiten der PC-Ära hat man sogar Speicher-ICs auf SIMMs mit Dioden in der Versorgungsleitung betrieben, um 3,3V-DRAMs auf 5V-Modulen einsetzen zu können, aber der Sensor mag da andere Ansprüche haben. Meine Frage war auch eher, warum Du dafür Referenzdioden, die eigentlich für den Sperrbetrieb gedacht sind, nimmst, und nicht hundsgewöhnliche 1N4148. Der Sensor arbeitet also korrekt, wenn er alleine ist und wird heiss, sobald der PIC dran kommt? Wo ist denn die "Trennstelle" zum PIC, und wie ist die beschaffen? Fliegende Leitungen, Steckverbindung,...?

  7. #7
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    Der Sensor wird jetzt nicht mehr heiß, nur ohne OPV dazwischen wurde er heiß. Jetzt ist das Problem, dass die Ausgangsspannung vom Spannungsfolger nicht stimmt sobald ich den Ausgang mit dem PIC verbinde.
    Ich hab unter Eagle einfach das nächste beste Zeichen für eine Diode genommen, kenn mich noch überhaupt nicht aus. Am Board benutze ich ganz normale Dioden.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    So ich frage nun zum letzten Mal: waren beim ersten Versuch, ohne die OPs, auch schon die Tiefpässe drin? Bedenke bitte, dass diese Frage extrem wichtig ist: mit den Tiefpässen, genauer mit 1k-Reihenwiderständen ist es egal, was der ADC/PIC mit seinen IO's macht, die Erwärmung kann nicht direkt mit dem Anschluss zu tun haben. Dass die Verstärkerausgänge ihre Spannung ändern, wenn Du den PIC anschliesst, zeigt eigentlich, dass die Eingänge entweder keine Eingänge sind, dass eine Versorgung fehlt oder Du irgendwas falsch angeschlossen hast. Richtig konfigurierte Eingänge sind hochohmig, die Reihenwiderständer würden auch bei falsch konfigurierten Eingängen Schlimmeres verhindern, und Du hast immer noch nicht das genaue Vorgehen des Anschlusses geschildert, bei dem der Sensor sich erhitzt hat. Ich kann Deinen Aufbau nicht sehen, aber die Beschreibung klingt zunächst mal nach einem etwas flatterigen Aufbau, wo hier und da mal Leitungen zusammenkommen oder abfallen. Betrachte die Schaltung bitte aus elektrotechnischer Sicht: für Wärme muss Strom fliessen und Spannung abfallen. Wo also kann ausreichend Strom fliessen? Funktionieren die Komponenten, speziell Sensor und PIC noch einwandfrei?

  9. #9
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Ich habe jetzt nochmal alles durchprobiert: mit OPV, ohne OPV, mit Widerstände und ohne. Der Sensor ist nicht heiß geworden. Wahrscheinlich hab ich etwas falsch verbunden.

    Im Code habe ich die Ports als Ausgang konfiguriert, da sie beim ersten mal wie ich sie konfiguriert hatte, Spannungen lieferte. Habe dabei nicht bedacht dass die Pin damals in einem nicht definierten Zustand waren. Habe es seit damals nicht meht geändert. Echt dumm.....

    Tut mir leid, dass ich deine Zeit verschwendet habe!

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Macht ja nix, Hauptsache, es käuft jetzt. Der Sensor hat's also echt überlebt? Glück gehabt, wenn etwas heiss wird, ist der magische Rauch schnell draussen.

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