Mạch hoạt động trên Breadboard nhưng không PCB


9

Tôi có một mạch khá đơn giản, hoạt động hoàn hảo trên bảng mạch, nhưng tôi gặp nhiều khó khăn khi chuyển nó sang PCB. Tôi đang thấy hành vi rất kỳ lạ nằm ngoài kinh nghiệm hiện tại của tôi, vì vậy tôi hy vọng sẽ nhận được một lời khuyên.

Mạch thực hiện một cảm biến chuyển động wifi, mặc dù vấn đề tôi đang xảy ra waaay trước khi tôi đến phần RF, hoặc thậm chí là phần uC của sơ đồ: nhập mô tả hình ảnh ở đây

Tôi đã khoanh tròn một phần đang gặp rắc rối.

R3 là một điện trở kéo xuống, được yêu cầu b / c AMN42121 điều khiển đầu ra CAO khi phát hiện chuyển động, nhưng để nó treo không có chuyển động, do đó cần phải kéo xuống.

Tôi đã sử dụng C1 để làm dịu quá trình chuyển đổi giữa chuyển động và không chuyển động. C1 làm cho mức đầu ra ở mức THẤP chậm và mượt mà, do đó trạng thái "không chuyển động" đạt được sau vài giây không chuyển động.

Biến tần có các ngắt ngoài của b / c attiny được kích hoạt ở mức THẤP, vì vậy tôi cần đảo ngược logic. Thật không may là tôi đã phải sử dụng một gói DIP lớn như vậy cho một biến tần, nhưng tôi không thể tìm thấy bất cứ điều gì khác.

Tôi đã tạo ra một PCB hai mặt cho mạch này, trông như thế này: nhập mô tả hình ảnh ở đây

Một lần nữa, tôi chỉ lắp ráp các khu vực được khoanh tròn cho đến nay.

Sau khi hàn S1, R3 và C1, tôi nhận được tín hiệu sau từ đầu ra cảm biến: nhập mô tả hình ảnh ở đây

Đây chính xác là những gì tôi muốn thấy, vì vậy mọi thứ đều ổn cho đến thời điểm này.

Tiếp theo tôi hàn vào một ổ cắm cho IC2 và cắm vào biến tần. Đây là nơi bí ẩn bắt đầu. Lúc đầu mọi thứ đều ổn, nhưng sau một thời gian làm hỏng bảng, mạch đột nhiên ngừng hoạt động. Khi tôi đặt một đầu dò trên đầu ra cảm biến, thay vì tín hiệu tốt đẹp mà chúng ta đã thấy ở trên, tôi thấy các biến thể trên hai ví dụ sau:

Ví dụ 1: nhập mô tả hình ảnh ở đây

Ví dụ 2: nhập mô tả hình ảnh ở đây

Lưu ý rằng không giống như ví dụ đầu tiên, tín hiệu trong ví dụ thứ hai không được tạo ra bởi chuyển động - hình dạng răng đó xuất hiện trên chính nó không có bất kỳ hành động nào từ tôi.

Sau rất nhiều thử nghiệm, tôi đã có thể thiết lập như sau:

  1. Rút phích cắm biến tần khỏi ổ cắm làm cho cảm biến hoạt động bình thường trở lại.
  2. Cắt nguồn cho biến tần trong khi cắm nó làm cho cảm biến hoạt động.
  3. Sử dụng một biến tần khác nhau không có hiệu lực.
  4. Việc vứt bảng bằng chất tẩy thông lượng hoặc acetone và chà bằng bàn chải đôi khi làm cho cảm biến hoạt động trở lại, nhưng rất ngắn gọn. Tại một thời điểm, tôi có thể làm cho tín hiệu trông như thế này bằng cách chà mạnh bằng bàn chải đánh răng: nhập mô tả hình ảnh ở đây

Lưu ý rằng ngay cả trong hình ảnh cuối cùng này, tín hiệu vẫn không trở về mức THẤP. Hiệu quả biến mất gần như ngay khi tôi ngừng đánh răng.

Cho đến nay điều này chỉ ra một số khiếm khuyết hàn, ngoại trừ việc tôi thực sự không thể nhìn thấy vấn đề. Tôi đã đi qua bảng một cách cẩn thận với độ phóng đại mạnh mẽ và kiểm tra tất cả các điểm tôi có thể nghĩ về tính liên tục - mọi thứ đều được kiểm tra. Dưới đây là ảnh chụp công việc hàn trên ổ cắm IC và cảm biến: nhập mô tả hình ảnh ở đây

Bây giờ tôi đã hết ý tưởng, vì vậy mọi lời khuyên sẽ được đánh giá rất cao. Cảm ơn bạn.

BIÊN TẬP:

Tôi vừa phát hiện ra một điều thú vị. Kiểm tra kỹ hơn ví dụ # 2 (tín hiệu hình răng cưa) cho thấy độ dốc xuống là một đoạn của đường cong xả C1 dự kiến. Khi mức điện áp gần đến ngưỡng của biến tần và dành quá nhiều thời gian ở đó, biến tần dường như bị lẫn lộn! Nó tạo ra một tiếng ồn nhỏ và sau đó thực hiện một cái gì đó để đưa đầu vào trở lại CAO, hoặc đơn giản là ở trạng thái nhiễu "vô định" đó vô thời hạn cho đến khi đầu ra cảm biến trở lại CAO b / c chuyển động (Ví dụ # 1).

Để kiểm tra lý thuyết này, tôi đã thay thế C1 bằng một nắp nhỏ hơn 10 lần, do đó làm cho đường xả xả dốc hơn nhiều và "voila!" - biến tần không còn bị lẫn lộn và mạch hoạt động!

Tất nhiên, điều này đánh bại mục đích của C1, vì hiện tại nó không cung cấp nhiều độ trễ như tôi muốn. Tôi không chắc tại sao tôi không gặp vấn đề này với biến tần trên bảng điều khiển, nhưng nó gợi ý rằng có thể có một sửa chữa rất dễ dàng có thể giải quyết vấn đề này. Tôi đọc được rằng Breadboards có điện dung "đi lạc" lớn, vì vậy có lẽ tôi chỉ cần thêm một cách chiến lược thêm một số tụ điện ở đâu đó? Có ý kiến ​​gì không?

EDIT 2: Cung cấp một cái nhìn hàng đầu kể từ khi một số người bình luận yêu cầu: nhập mô tả hình ảnh ở đây


Chuối thánh, những khớp hàn trông thật kinh khủng . Bạn rất cần một số thông lượng ở đó.
Sói Connor

@Connor Wolf: Bạn đang đề cập đến các chân IC không được kết nối với bất cứ điều gì? Những thứ đó hầu như không được hàn, b / c tôi thấy không có lý do gì để hàn chúng. Hay bạn đang nói về các khớp hàn khác?
Val Blant

Tại sao bạn sử dụng một biến tần ở tất cả? Kết nối đầu ra của cảm biến với PB2 với điện trở sê-ri 220-470 ohms, và bạn vẫn ổn. Bạn có thể thêm một điện trở kéo xuống, nhưng 10Meg là quá cao. Thay đổi nó với 10k. Ngoài ra, bạn không cần kết nối C1. Bạn có thể thực hiện việc lọc trong phần mềm với thói quen trì hoãn đơn giản. Thêm vào đó, C1 có thể đang thêm tải vào cảm biến để khi IC biến tần được kết nối, tải quá nhiều khiến cảm biến không thể lái, có lẽ?
abdullah kahraman

Tôi đã kiểm tra ngay bây giờ và cảm biến có thể cho công suất tối đa 100uA! Biến tần cần khoảng 1mA dòng điện đầu vào! Vì vậy, điện trở kéo xuống ở trên tôi đã đề xuất, là 10k, là quá nhiều. Thay đổi nó với 330k hoặc 470k
abdullah kahraman

@abdullah kahraman: Tôi xin lỗi - Tôi không hiểu ý của bạn. INT0 trên attiny được kích hoạt khi chuyển sang THẤP, do đó "không có chuyển động" phải được thể hiện bằng đầu vào CAO. Điều đó có đúng không? Bạn có thể vui lòng giải thích ý tưởng của bạn chi tiết hơn?
Val Blant

Câu trả lời:


7

EDIT - do tôi diễn giải sai mạch tôi đang chỉnh sửa câu trả lời để tập trung vào đầu ra của cảm biến - bạn có đang sử dụng đầu ra tương tự để nạp vào biến tần không - nếu bạn có thể nên thử kích hoạt Schmitt như 74HC14


1
@ValBlant Tôi không phải là chuyên gia về anh chàng ATtiny - nếu bạn đã thiết lập thì nó phải có tính phân cực như vậy - các mức tín hiệu đầu vào vào biến tần - bạn có thể nhưng không áp dụng các mức logic phù hợp - bạn cũng có thể cần một biến tần kích hoạt schmidtt như 74HC14?
Andy aka

1
Có lẽ nếu bạn tháo nắp và xem nó trông như thế nào sau đó, nếu cần bạn có thể làm gì đó trong mã ATtiny để giữ cho mạch tồn tại giữa các quá độ? Bạn đã đặt một decoupler 10n trên biến tần như được đề xuất bởi ai đó trước đó?
Andy aka

1
Tôi nghĩ rằng bạn sẽ cần một anh chàng kích hoạt Schmitt - họ có thể xử lý thời gian tăng chậm và thời gian rơi tương tự cẩu thả - đó là những gì họ dự định làm. Có thể mạch ban đầu của bạn hoạt động vì một con sán mặc dù luôn có một lý do chính đáng !!
Andy aka

1
@ValBlant Lưu ý thông số kỹ thuật "thời gian tăng và giảm đầu vào" trên biểu dữ liệu TC74HC04 - chỉ định các tín hiệu đầu vào chậm nhất được khuyến nghị (thời gian tăng / giảm 500ns tại Vcc = 4,5V). Đây là một thông số dễ bỏ lỡ, đặc biệt là bảng dữ liệu Toshiba không chỉ định rõ ràng là tối đa.
Chris Johnson

1
Sử dụng một biến tần với một kích hoạt Schmitt đã giải quyết vấn đề của tôi.
Val Blant

11

Không nghiên cứu mạch của bạn rất chi tiết, điều rõ ràng là bạn không có tụ điện tách rời.

Hàn một cái trên các chân nguồn của mỗi chip.

Ngoài ra, nhận xét 'chà của bạn làm cho nó hoạt động' cho thấy bạn có một kết nối khô hoặc ngắt quãng ở đâu đó. Kiểm tra tất cả các hàn của bạn một cách cẩn thận.

Liên quan đến việc chip DIL bị quá mức, bạn có thể vừa sử dụng một bóng bán dẫn và đặt công cụ trì hoãn thời gian vào phần mềm.


ok, chỉ cần đọc một số về các tụ tách rời là gì. Tôi ngạc nhiên rằng tôi cần thứ gì đó tương tự để cấp nguồn cho biến tần, không phải là thiết bị tốc độ cao, nhưng tôi chắc chắn sẽ thử. Hầu hết các nguồn đề xuất một nắp gốm 0,1uF trên các chân nguồn của IC. Tôi không có bất kỳ nắp gốm nào trong phạm vi đó, nhưng tôi có một số chất điện phân. Nó sẽ hoạt động, hoặc tôi hoàn toàn cần một gốm cho việc này?
Val Blant

Liên quan đến biến tần, ban đầu tôi thực sự bắt đầu với một bóng bán dẫn, nhưng sau đó nhận ra rằng một biến tần bóng bán dẫn tiêu thụ quá nhiều năng lượng khi nó mở. Mạch của tôi phải hoạt động ở khoảng 60uA (khi không truyền), điều mà tôi không thể đạt được với một bóng bán dẫn, nhưng IC biến tần dường như thực hiện công việc.
Val Blant

Chỉ cần thử điện phân 0,1uF và 1uF là tách mũ không có thay đổi gì cả. Tuy nhiên, tôi đã tiết lộ một cái gì đó thú vị mà tôi nghĩ có thể là một gợi ý. Tôi sẽ cập nhật bài viết chính với thông tin mới.
Val Blant

3

Mối quan tâm chính của bạn dường như là giảm tiêu thụ năng lượng.

AMN42121 tiêu thụ khoảng 50uA liên tục. 74HC04 tiêu thụ khoảng 20uA liên tục. ATTINY85 tiêu thụ khoảng 300uA không liên tục, sau đó tôi thức dậy. Đài sẽ sử dụng milliamp khi truyền.

Làm thế nào thường xuyên cảm biến sẽ được kích hoạt? Bạn đã thực hiện bất kỳ tính toán năng lượng để ước tính tuổi thọ pin?

Tôi đề nghị bạn loại bỏ bộ biến tần và tụ điện 'làm chậm', nối dây cảm biến trực tiếp với MCU với một xung 10K theo bảng dữ liệu cảm biến và viết logic trì hoãn thời gian trong MCU.

[EDIT] Mặc dù bạn có những điều hơi sai, tôi rất vui khi thấy rằng bạn đang kiểm tra mạch của mình một giai đoạn. Nó dễ dàng hơn nhiều so với việc cố gắng tìm kiếm một dự án đã hoàn thành.


1
Tôi cũng không thấy sự cần thiết của một biến tần. AVR có các ngắt thay đổi PCI - Pin ngoài INT0 / 1. PCI phát hiện sự thay đổi trạng thái pin dù là CAO hay THẤP. Bạn có thể kích hoạt trên đó và sau đó thêm mã gỡ lỗi.
lyndon

Tôi nghĩ rằng 74HC04 tiêu thụ nhiều hơn thế.
abdullah kahraman

Thực hiện tính toán thời lượng pin chi tiết và một số phân tích thuật toán mã trong uC của tôi cho thấy rằng các bạn đã đúng - Tôi hoàn toàn không chiến thắng bằng cách sử dụng biến tần thay vì ngắt Pin Thay đổi. Tôi có phải làm lại không, tôi sẽ làm như bạn đề nghị. Tuy nhiên, thời lượng pin của tôi với mạch hiện tại sẽ là 270 ngày trong trường hợp xấu nhất, vì vậy tôi nghĩ rằng tôi sẽ rời khỏi thiết kế như hiện tại, sử dụng bộ kích hoạt Schmitt trên biến tần của tôi và chuyển sang dự án tiếp theo. Cảm ơn tất cả!
Val Blant
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.