[Rozwiązano] LPC1769 - SPI + przetwornik ADC - zakłócenia przy nieekranowaniu lini SPI

Witam wszystkich Elektrodowiczów!

Otóż chcę odczytywać wartości z 4-ech przetworników ADS8326 po SPI 0 do mikrokontrolera LPC1769 (płytka LPCXpresso LPC1769 Rev. C 2010). Przetworniki te zbierają sygnał analogowy z 4-ech wzmacniaczy termopar. Układ LPC1769 zasilany jest z jednego zasilacza laboratoryjnego (+3,30 V DC), a płytka wzmacniaczy termopar z drugiego zasilacza laboratoryjnego (+12,0 V DC) - masy tych zasilaczy są rozdzielone (póki co).

Póki co obie płytki są od siebie odłączone (jedna sobie, druga sobie). Z płytki LPCXpresso wyprowadzonych mam 7 przewodów koncentrycznych (ok. 30-40 cm), którymi idą odpowiednio linie sygnałowe (żyła wewnętrzna - sygnał, oplot/ekran - GND (od +3,30 V DC)):

1. SPI 0 MISO,
2. SPI 0 SCK (1MHz),
3. !CS1 (przetwornik nr 1),
4. !CS1 (przetwornik nr 2),
5. !CS1 (przetwornik nr 3),
6. !CS1 (przetwornik nr 4),
7. GND (od +3,30 V DC).

Do płytki ze wzmacniaczami termopar mam podpiętą 1 termoparę (wykorzystuję do prób/testów uruchomieniowych tylko jeden kanał - kanał nr 1).

Na wyjściu wzmacniacza (tego na kanale nr 1) mam podpięty kabel koncentryczny (ok. 40 cm), który wchodzi do oscyloskopu (z mnożnikem x1). Po włączeniu zasilania +12,0 V DC oraz +3,30 V DC widzę na oscyloskopie sygnał na odpowiednim poziomie dla danej temperatury wraz z szumem o wartości peak-to-peak ok. 2 mV (zwarte wejście oscyloskopu daje szum o wartości peak-to-peak ok. 1,5 mV) oraz nieznacznym zakłóceniem sinusoidalnym z sieci 230 V AC o częstotliwości 50 Hz (ok. 1 mV) - na razie przymykam oko na tego sinusa, ponieważ nie wiem czy będzie on znacząco wpływa na wynik końcowy pomiarów.

Teraz mam te przewody koncentryczne (7 szt.) wyprowadzone na zewnątrz i na razie nigdzie nie podłączone (wiszą w powietrzu). Przypomnę, że obie płytki (LPCXpresso i ze wzmacniaczami termopar) są rozłączone elektrycznie (żaden sygnał nie jest wspólny, masy - ujemne bieguny zasilaczy również są rozdzielone). W tej sytuacji, gdy dotknę obojętnie którego z przewodów sygnałowych w przewodach od 1 do 6 to na oscyloskopie widzę zakłócenia w postaci ostrych szpilek w takt tego sygnału, którego akurat dotykam!

Gdy zamiast dotykania palcem danego przewodu, dotknę drugą sondą oscyloskopową za np. linię SCK 0 SPI, to zakłócenia również się pojawiają na kanale z sygnałem ze wzmacniacza termopar.

Gdy odepnę płytkę ze wzmacniaczami termopar (całkowicie i odłożę ją na półkę), to po zwarciu wejścia oscyloskopu zakłócenia te znikają (wejście oscyloskopu jest sprawne).

Czym to jest spowodowane i jak się tych zakłóceń pozbyć?

0 11

Piotrus_999 napisał:

czyli GND ADC i uC są niepodłaczone

Przetwornik ADC na razie leży na półce i nie jest do niczego podłączony.

Sieje samo SPI mikrokontrolera, gdy się dotknie palcem lub podłączy sondę oscyloskopu do którejkolwiek z linii SPI. Co najciekawsze to to, że obie płytki: mikrokontrolera oraz wzmacniaczy termopar nie są ze sobą jakkolwiek połączone! Jedna lezy od drugiej o 2 m. jedyne połączenie jakie może być to przez zasilanie zasilaczy laboratoryjnych...

0

Rozumiem, że jeden kanał oscyloskopu jest podłączony bezpośrednio przewodem koncentrycznym natomiast do drugiego jest podłączona sonda?
Gdzie jest podłączona masa sondy?

0

Ok, może nieco skomplikowałem. Jeszcze raz dla wyjaśnienia:

3 bloki/płytki:

- blok wzmacniacza termopary,
- blok przetwornika ADC,
- blok mikrokontrolera,

Połączenia między blokami/płytkami:

- blok wzmacniacza termopary (na razie tylko jedna) <-> blok przetwornika ADC: przewód koncentryczny ok. 20 cm,
- blok przetwornika ADC <-> blok mikrokontrolera: 7 przewodów koncentrycznych dla linii SPI (MISO, SCK, !CS1, !CS2, !CS3, !CS4 i GND),

Potencjał masy (GND) jest jeden dla wszystkich układów scalonych i jest jednocześnie potencjałem zasilaczy +3,3 V i +12,0 V.

Sonda oscyloskopu (tylko jedna) przypięta jest ujemnym biegunem do GND w miejscu pinu przetwornika ADC a dodatnim biegunem do wejścia przetwornika ADC i tym samym do sygnału analogowego ze wzmacniacza termopary.

Poniżej zdjęcie z oscyloskopu: lewa część oscylogramu - przed włączeniem się SPI, prawa część oscylogramu - po włączeniu się SPI.

0

No czyli jednak masy są połączone. A pisałeś że nie są.
No i oczywiście muszą być połączone skoro te płytki mają ze sobą współpracować.
Pytanie też o te przewody koncentryczne. Ich masy są gdzieś podłączone?
Pytanie może nie na miejscu, ale kto wie czego się spodziewać. Bo skoro opis tak potrafiłeś zamotać to połączenia elektryczne może też.

0

Chciałbym zobaczyć zdjęcie tego wszystkiego.
Albo schemat i projekt płytki.

0

Wzmacniacze termoparowe to AD595CQ, przetworniki ADC to ADS8326.
Układy są wykonane na łytkach uniwersalnych, bo innych nie mam.
Jedynie płytka LPCXpresso jest fabryczna.

0

A co z masami w przewodach koncentrycznych?

0

Witam.

Problem rozwiązany przez zakup gotowych moduł przetworników ADC od Analog Devices.

0