Was tun gegen einen "rabiaten" Watchdog-Baustein ?

Hi NG,

Ich dachte, ich tue etwas besonders Gutes und baue einen Watchdog-Baustein Typ MAX823 in meine neueste Schaltung ein. Leider tut der Baustein genau das was er soll, nämlich den im Mikrocontroller zurückzusetzen sobald ein Spannungseinbruch entsteht. Genau dies scheint trotz Vorkehrungen zu kassieren. Auf der Schaltung ist nämlich nicht nur der Mikrocontroller, sondern es werden auch maximal acht RC Servus angesteuert. Wie bekannt werden diese an 5 V und Masse angeschlossen und über eine Impuls Leitung gesteuert. Nun wird der Mikrocontroller offenbar bei jedem Impuls zurückgesetzt. Dabei wurde bereits von vornherein ein 470µF zum Puffern eingebaut und noch ein 1000µF Kondensator nachträglich aufgelötet. - keine wirkliche Besserung. Erst gewaltsames Zielen der RESET-Leitung am Mikrocontroller brachte eine gute Funktion. Die daher davon aus, dass der Watchdog-Baustein dazwischen funkt. Neben den großen Kondensatoren für die Servus ist's der Mikrocontroller an allen Ecken und enden mit 100nF abgesichert. Außerdem ist in die Spannungsversorgung des Mikrocontrollers noch eine Induktivität 47nH eingebaut. Gemäß Schaltungsbeschreibung des MAX823 hat dieser keine Pufferung mit100nF.

Hat jemand eine Idee wie ich die Spannungsversorgung noch stabiler gestalten kann? Die Schaltung wird übrigens aus einem Schalt-Netzteil gespeist.

Gruss Nicolas Nickisch

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Nicolas Nickisch
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Problem:Servos erzeugen ordentliche Stromspitzen, 2-3A sich drin pro Stück. Geh mal mitm Oszi und ner Stromzange ran, dann weisst du warum das nix wird.

Lösung: Spannung zur Elektronik über Diode (z.b. MBRS120L) von der Eingangsspannung abkoppeln, hinter der Diode noch etwas filtern.

Zudem muss die Spannungsquelle leistungsstark genug sein (oder ein Akku mit geringem Innenwiderstand), große Elkos bringen wegen der rel. langen Pulszeit nur wenig.

Gruß, Robert

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Robert Obermayer

Hallo Nicolas,

Alles an einer 5V Flaeche? Mediziner wuerden das sub-optimal nennen. Der uC und alles andere, was empfindlich ist, sollte zumindest ueber einen kleinen Widerstand und viel Kapazitaet auf der uC Seite abgekoppelt werden. Wenn der Watchdog ausloest, hat das ja seinen Grund. So ein Spannungseinbruch sorgt leider dafuer, dass der uC mal kurz "an die Grasnarbe" geht und das waere mir zu unsicher. Da kann man nicht garantieren, dass er nicht eines Tages einen Aussetzer mit unangenehmen Konsequenzen aufs Parkett legt.

47nH ist sehr wenig. Eine Induktivitaet ist i.d.R. nicht so guenstig, vor allem, wenn die Last auf der anderen Seite gering ist. Schlimmstenfalls schafft man sich damit eine Resonanz. Bei niedriger Last ist das dann auch noch ein Schwingkreis mit unerwuenscht hoher Guete. Mal zur Probe durch einen Widerstand ersetzen? Den kann man so dimensionieren, dass VCC auch unter vollem uC-Geroedel noch mit guter Reserve reicht.

Der WDT muss auch mit an der uC Versorgung haengen, nicht auf der Servo-Seite.

Wenn alles nichts hilft, einmal mit dem Speicher-Scope den Einbruch ansehen. Wenn der kurz und heftig ist, koenntest Du versuchen, einige

10uF Keramik-C zu setzen. Mit sehr kurzen und breiten Verbindungen.
--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Da ich schon mit der Geschichte gearbeitet habe (Entstörung diverser Elektronik, die mit einigen Servos arbeitet) kann ich dazu sagen:

Die Impulse sind ordentlich, 2-3A sind drin, bei Längen im Bereich einiger ms. Prinzipiell funktionieren die Teile (Drecksprimitiv!) so: Jedesmal wenn ein neuer Impuls reinkommt (idr. alle 20ms) wird die Position ausgeregelt.Dabei wird nicht selten der in eine Richtung laufende Motor mal wieder umgepolt, selbst wenn man nur die Position halten will. Das gibt dann eben dezente Impulse. Wenn man dann noch gegen Last fahren will kann man mit nenneswertem (>1A) Durchschnittsstrom rechnen.

Anstiegszeit der Impulse ist nichtmal so kritisch, da scheint die Motorinduktivität zu reichen.

"Praktischerweise" können die Teile noch nennenswerte, energiereiche Spannungsspitzen erzeugen, man tut echt gut daran diese mittels P6KE5.1A zu reduzieren.

Betrieb am Netzteil ist kritisch [ausser man hat ein wirklich massives

5v/10A Teil...], man braucht an der Servoversorgung ausreichend Kapazität, 10mF sind bei 8 Servos gar nicht falsch. 10µF bringt gar nix.Keramik brauchts nicht, angesichts der Flankensteilheit reichen Elkos, davon aber genug.

Die Controller/Watchdog/anderes-Versorgung am besten komplett davon getrennt, wenns nicht geht per Diode abkoppeln (ggf. noch 10Ohm in Serie mit der Diode, wenn einem die die Spannungsspitzen gleichrichtet und die Controller-Spannung über 5V geht [schon erlebt]) und sinnvoll sieben (so, dass Ripple in Grenzen bleibt).

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Robert Obermayer

Hallo Robert,

Eine Elko-Batterie koennte schon gehen. Aber die 10uF Keramik-C sind schon etwas feines. Damit hatte ich z.B. eine Situation entschaerft, wo vier Servomotoren mit dickem Getriebe immer 90 Grad vor und zurueck schnellen mussten. Damit dieser Auftrag nicht so langweilig wurde, fanden sich noch acht fette Elektromagnete fuer Ventile. Natuerlich rief man erst an, nachdem das Layout fertig war und dann kamen erstmal etliche Flugstunden. Eine halbe Rolle 10uF und ordentlich Ferrit hatte ich am Vortag dorthin losschicken lassen.

Der uC muesste dabei allerdings (wenn man Schottky nimmt) mit etwa 4.5V zufrieden sein. Hach, wenn es die OA91 doch noch gaebe. Damit ging das in meiner Jugendzeit so schoen. Netzteil auf 5.1V hochgedreht, den Referenzoszillator und sonstiges kritische mit Ge-Diode abgehaengt und da kamen immer noch 4.8V an. Ein Haar ueber den 4.75V der Datenblaetter. Aber alles hat ja mal ein Ende :-(

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Stimmt schon, aber idr. kann man gut damit leben. Welcher aktuelle Controller hat was gegen 4,5V? Die meisten die ich kenne erlauben bei maximaler Taktfrequenz zumindest

4,5V, meist darfs noch weniger sein erst recht bei geringerer Frequenz. Atmega88 z.b. geht ab 4,5V mit 20Mhz und für 10Mhz reichen schon 2,7V. MSP430 wollen sicherlich noch weniger.

Sollte es gar nicht gegen dreht man die Versorgungsspannung eben auf

5,5v hoch, die Servos sind bis 6v freigegben (und werden nicht selten an 5 Zellen NiCd Akkus betrieben, die frisch geladen in Richtung 7,5v gehen).

Gruß, Robert

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Robert Obermayer

Hallo Robert,

Ich bin noch mit dem 80C51 aufgewachsen. Und auch noch mit Eilzuegen gefahren, die von einer Dampflok gezogen wurden. Oh, und hier in der Kueche haengt noch ein Telefon mit Sprechrohr, Hoerrohr und Kurbel :-)

Neuere MSP430 moegen nicht mehr als 3.6V. Und einen von deren neumodischen LDO Reglern tue ich mir nie nich wieder an.

Dann sollte das ja laessig gehen.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Interessante Diskussion. habe mein Layout mal geprüft - dort ist Vcc so mit µC und den Servos verstrickt, dass eine kurzfristige Bastelei wohl nicht möglich sein wird (mit den Dioden) und so.

Das einzige, was mir jetzt einfallen würde, wäre ...

- den Watchdog raus

- statt der 47nH-induktivitäten an den Vcc-EIngängen des µC DIoden einbauen (welche ?)

- neu ätzen

Gruss Nico "Joerg" schrieb im Newsbeitrag news:sYiIh.1243$ snipped-for-privacy@newssvr29.news.prodigy.net...

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Nicolas Nickisch

Hallo Nico,

So'n Driss, wuerde der Koelner sagen.

Ich hoffe, da sind wenigstens noch einige Abblock-C an der VCC Eingaengen. Wenn ja, dann tausche die 47nH mal probehalber gegen kleine Widerstaende aus. Wenn nicht, dann wuerde ich zu Punkt 3 uebergehen (Re-Layout). Und der Watchdog gehoert mit an die Prozessor VCC.

Sieh mal, die gute alte BAT54 reicht?

Nach erfolgreichem Testen muss man das wohl, um das sich ergebende Sauerkraut unterzubringen.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Also 100nF sind an allen Eingängen des µC dran, insgesamt auch noch 1x470µF und 1000µF - aber gemischt auch an den Servos.

Wie gross ist "kleiner Widerstand" ?

Gibt es irgendwo einen allgemeinen Schaltungsvorschlag wie eine "sichere" Stromversorgung bei zukünftigen und Re-Layouts aussehen könnte/sollte ?

Gruss Nico

"Joerg" schrieb im Newsbeitrag news:X1mIh.1517$ snipped-for-privacy@newssvr27.news.prodigy.net...

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Nicolas Nickisch

"Nicolas Nickisch" schrieb im Newsbeitrag news:45f1a3b7$0$6405$ snipped-for-privacy@newsspool2.arcor-online.net...

Freu dich, denn er HAT RECHT und schuetzt dich vor einem spinnenden uC.

--+--- Servos 47uH +--|>|--+-- Watchdog/uC 1N4148 | 10uF | GND

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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MaWin

So groß wie möglich, so klein wie erforderlich?

Du kennst hoffentlich die maximale Stromaufnahme deines Controllers. Die Betriebsspannung am Controller darf bei der maximalen Stromaufnahme nicht unter den Wert sinken, der im Datenblatt angegeben ist.

Praktischerweise hast du ja schon eine Spannungsüberwachung eingebaut, deren Auslösespannung genau definiert ist. Die würde ich auf jeden Fall drinlassen, denn sie funktioniert offenbar wie gewünscht. Dimensionier also den Widerstand so, dass diese Überwachung keinen Reset auslöst.

Wenn es so etwas gäbe, bräuchte man keine Ingenieure mehr. Leider (leider?) gibt es bestenfalls eine handvoll Faustregeln - und um die richtig einschätzen und anwenden zu können, muss man um Herkunft und Grenzen dieser Faustregeln wissen. Manchmal ist nämlich auch das Gegenteil dieser "Regeln" richtig.

Was immer hilft (und nach meiner Erfahrung immer richtig ist), sind die Kirchhoffschen Regeln. Angewendet auf deine Schaltung besagt z.B. die 2. Regel (Maschensatz), dass die Spannung, die deinem Spannungsüberwachungs- baustein fehlt und ihn zum Reset zwingt, nicht einfach weg ist, sondern an irgendeiner Stelle der entsprechenden Masche "verloren" geht. Vermutlich als simpler I*R-Verlust wegen der beträchtlichen Ströme, die die Servos brauchen (und die in der Masche, die den Controller versorgen, eigentlich nichts verloren haben).

Gruss Michael

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Michael Linnemann

Hallo Nico,

So, dass bei Spitzenlast des uC nur um die 100mV daran abfallen.

Wuesste ich nicht. Wie Michael schrieb, ist das Erfahrungssache. Notfalls kurz einen Consultant hinzuziehen. Sehr lehrreich ist auch Johnson, Graham: High Speed Digital Design, A Handbook of Black Magic.

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Regards, Joerg

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Joerg

VCC-Pins an den Servos bzw. deren Steckern abtrennen und mit passendem Draht fädeln - nicht schön, aber Du hast einen (hoffentlich funktionierenden) Prototypen.

cu Michael

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Some people have no respect of age unless it is bottled.
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Michael Schwingen

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