Najlepiej się uczyć na błędach - cudzych! Czyli XMEGA, ADC i problemy...

tmf wrote:

Napiszcie jakie Was spotkały problemy w budowanych urządzeniach elektronicznych i nietypowe sytuacje.

Czasem błąd może dużo kosztować; https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=20411065#20411065 Dużo straconego czasu oraz nerwów, zablokowało mi to na kilka dni różne prace.

ArturAVS wrote:

Czasem błąd może dużo kosztować; https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=20411065#20411065 Dużo straconego czasu oraz nerwów, zablokowało mi to na kilka dni różne prace.

Czytam ten wątek, bo budujecie mega urządzenie.
Nie wiem jak ty uważasz, ale moim ulubionym rodzajem błędów są błędy, których nie ma. Człowiek potrafi się tak zafiksować na rezultatach, że nie zauważa, że urządzenie działa całkiem ok, zgodnie z koncepcją. Tylko nasze wyobrażenia są niezgodne z rzeczywistością. Poszukiwanie nieistniejących błędów potrafi być uciążliwe i frustrujące.

Tomek, ja jako typowy "sprzętowiec" przykładam bardzo dużą wagę do hardware'u, ostatnio trochę mi to nie wychodzi ale to wina zdrowia. Na to niestety nic nie poradzę. Jeśli znam zasady działania od strony sprzętowej, to samo zbudowanie działającego urządzenia to w zasadzie "pikuś". Dlaczego mamy wysyp różnych tematów na forum w stylu "podłączyłem coś do arduino i nie działa"? Dlatego iż nie wszystko da się ogarnąć programowo, a większość nawet nie zna podstaw. Jeśli zwróci się takiemu "pytaczowi" uwagę że nie zna podstaw, to się jeży. Osobiście, wolę spędzić więcej czasu na przemyśleniach szczegółów konstrukcji niż później szukać błędów. Z drugiej strony, nie popełnia błędów ten kto nic nie robi.

tmf wrote:

Nie wiem jak ty uważasz, ale moim ulubionym rodzajem błędów są błędy, których nie ma.

Czasem już w założeniach są błędy .

ArturAVS wrote:

Czasem już w założeniach są błędy .

Aż nadto prawdziwe. Ja się czuję lepiej w software, dlatego dla mnie zawsze wielką radością i ulga jest jeśli hardware działa zgodnie z założeniami. A przynajmniej w sposób umożliwiający korektę odchyłek programowo

tmf wrote:

Aż nadto prawdziwe.

Ale jakie życiowe. Człowiek a szczególnie konstruktor, który umie odnaleźć swój błąd i się do niego przyznać, jest prawdziwym konstruktorem.

Mnie ciekawi ta uszkodzona dioda. Zwykle uszkodzenia objawiają się poprzez przerwę lub przebicie. Tu nic takiego nie miało miejsca, bo napięcie było tylko trochę podbijane. Analizowałeś, co było nie tak z tą diodą? Uszkodzona fabrycznie?

krzbor wrote:

Analizowałeś, co było nie tak z tą diodą? Uszkodzona fabrycznie?

Raczej fabryczne, bo to nówka z taśmy była. Uszkodzenie termiczne raczej wykluczam, bo wszystkie elementy były lutowane w takich samych warunkach, znacznie poniżej parametrów dopuszczalnych.
Właśnie dlatego, że uszkodzenie było takie dziwne, zajęło mi to trochę czasu. Przerwy bym nie wykrył bo nie miałaby wpływu na działanie układu i wszystko pozornie byłoby ok. Z kolei przebicie dawałoby odczyt z ADC równy wartości maksymalne i też byłoby od razu widać, że coś jest nie tak na wejściu ADC. A ponieważ napięcie było tylko trochę podbite, więc pracowicie szukałem błędu w konfiguracji ADC.

tmf wrote:

Może to komuś pomoże rozwiązać podobne problemy, a może po prostu podtrzyma na duchu… błędy się zdarzają wszystkim, nie wszyscy się do nich przyznają.

Ale tutaj nie było błędu Twojego (poza tym w programie), dioda była uszkodzona i tyle, miała zbyt dużą upływność, co akurat dla diod schottky jest dość typowe, są bardziej delikatne od zwykłych, dlatego w obwodach wejściowych raczej daje się zwykłe diody które też dobrze pełnią swoją rolę a mają znacznie mniejsze prądy upływu i szanse na uszkodzenie. Ten rezystor 330om jest wg mnie za mały, tutaj masz wolny odczyt i nic nie usprawiedliwia tak małej wartości a przypadkowe zwarcie wejścia do 12 czy 24V upali procek właśnie przez tą diodę
Spokojnie można tam dać 5-10K i będzie tak samo działać, większe znaczenie ma ten kondensator bo de facto to z niego ładuje się wewnętrzny w S/H.

Janusz_kk wrote:

co akurat dla diod schottky jest dość typowe, są bardziej delikatne od zwykłych, dlatego w obwodach wejściowych raczej daje się zwykłe diody które też dobrze pełnią swoją rolę a mają znacznie mniejsze prądy upływu i szanse na uszkodzenie.

Zwykle daję diody Schottkiego, bo mają niższe napięcie przewodzenia - generalnie zewnętrzna dioda powinna mieć niższe napięcie przewodzenia, niż dioda na strukturze MCU - inaczej upali się najpierw ta wewnętrzna.

Janusz_kk wrote:

Ten rezystor 330om jest wg mnie za mały, tutaj masz wolny odczyt i nic nie usprawiedliwia tak małej wartości a przypadkowe zwarcie wejścia do 12 czy 24V upali procek właśnie przez tą diodę

Masz rację, ten rezystor mógłby mieć większą oporność. Dla 24 V będzie płynął prąd 72 mA, myślę, że nie spowoduje to wzrostu napięcia zasilania MCU - tam jest kilka prądożernych elementów. Zwarcia do 24V też nie brałem pod uwagę (a może powinienem), bo wyjścia 24V są po drugiej stronie PCB. Ale są to wszystko poprawki, które nie zaszkodzi wprowadzić.

tmf wrote:

Zwykle daję diody Schottkiego, bo mają niższe napięcie przewodzenia - generalnie zewnętrzna dioda powinna mieć niższe napięcie przewodzenia, niż dioda na strukturze MCU - inaczej upali się najpierw ta wewnętrzna.

Dlatego nie należy ich przeciążać to raz, dwa, ja diody daję na wejściu, wtedy ta wewnętrzna jest zabezpieczona opornikiem a wejściowa bierze na siebie wszystko.

tmf wrote:

Dla 24 V będzie płynął prąd 72 mA, myślę, że nie spowoduje to wzrostu napięcia zasilania MCU - tam jest kilka prądożernych elementów.

Oczywiście że wzrośnie, przecież są zasilane nadal, tu dostaną dodatkowe napięcie, a czasami nawet 1V wystarczy żeby coś przeciążyć.

Janusz_kk wrote:

Dlatego nie należy ich przeciążać to raz, dwa, ja diody daję na wejściu, wtedy ta wewnętrzna jest zabezpieczona opornikiem a wejściowa bierze na siebie wszystko.

Ale wtedy trzeba jeszcze jeden rezystor szeregowy przed diodą, inaczej dioda poleci w mig, a po niej MCU. Więc musiałoby być tak: rezystor-dioda-rezystor-MCU. W moim przypadku wydaje się to być przekombinowane.

Janusz_kk wrote:

Oczywiście że wzrośnie, przecież są zasilane nadal, tu dostaną dodatkowe napięcie, a czasami nawet 1V wystarczy żeby coś przeciążyć.

Dostaną dodatkowy prąd. Jeśli prąd pobierany przez układ jest większy niż prąd, który zostanie ddany przez te diody to zasilacz proporcjonalnie zredukuje swój prąd i napięcie nie wzrośnie. Napięcie mogłoby wzrosnąć jedynie w sytuacji, w któej ten nadmiarowy prąd nie miałby być przez co odebrany.

cyt "... sumuję 16 pomiarów i później dzielę przez 16") zapewne dalej w programie jest dalsze przeliczanie - dzielenie aby uzyskać stopnie celzjusza.
POLECAM nie dzielić dwa razy, tzn zrezygnować z dzielenia przez 16, tylko podzielić RAZ na końcu. Dzięki temu, powstaje oversampling, dzięki czemu bez kosztów zwiększamy rozdzielczość jak i dokładność pomiaru. Efekt będzie lepszy, gdy na wejściu ADC nie zastosujemy kondensatora, gdyż niewielki szum na wejściu w tym przypadku będzie pożądany.
Przy okazji, można uniknąć dzielenia przez liczbę z przecinkiem, co dodatkowo zwiększa szybkość i dokładność.

Oversampling jest bardzo dobry, a bardzo złe jest rozpowszechnianie metody robienia średniej na samym początku.

Załóżmy - czujnik dla 10stC zwraca w ADC wartość 355.
i robimy 10 pomiarów.

Metoda ze średnią:

srednia_ADC = (10x 355) / 10 = 355 (rozdzielczość 9 bit)
temp = 355 / 33,5 = 10stC (dzielenie zmienno przecinkowe)


Metoda z oversamplingiem:

suma_ADC = 10x 335 = 3350 (rozdzielczość 10 bit.)
Temp = 3550 / 335 = 10stC (dzielenie przez liczbę całkowitą)

pawlik118 wrote:

celzjusza

Raczej Celsjusza?

pawlik118 wrote:

POLECAM nie dzielić dwa razy, tzn zrezygnować z dzielenia przez 16, tylko podzielić RAZ na końcu. Dzięki temu, powstaje oversampling, dzięki czemu bez kosztów zwiększamy rozdzielczość jak i dokładność pomiaru.

Rozdzielczosć się zwiększa, dokładność nie - ona zależy od innych czynników. Dalej nic nie przeliczam, gdyż Vref jest tak dobrane, że wartość jednostkowa ADC to 1 mV, więc nie ma potrzeby dalszych przeliczeń. Co prawda stosując oversampling, w tym przypadku uzyskałbym dodatkowe bity rozdzielczości, ale to nie jest mi potrzebne. Mierząc temperaturę jestem ograniczony dokładnością czujnika, która jest o wiele gorsza niż rozdzielczość pomiaru. W efekcie zwiększanie rozdzielczości nic mi nie daje - o ile jestem oczywiście zainteresowany wartością absolutną pomiaru a nie np. trendem.
BTW, w przypadku LM35, a takowy stosowałem, kondensator jest zalecany i biorąc pod uwagę środowisko pracy i zakłócenia filtr, jaki tworzy jest dla mnie istotniejszy.

No tak, nie zawsze jest to potrzebne, ale tak jak wspomniałem nic nie kosztuje. Niemniej jednak chodziło mi o ogólną zasadę a nie typowo pomiar temperatury, tutaj wykorzystany tylko jako przykład ideii.
Bardziej praktyczne może to być przy pomiarze napięć. Wówczas, mając przetwornik 10bit, dodatkowe bity z oversamplingu mogą być przydatne, bo możemy wyświetlić napięcie np. 12,23V z większą rozdzielczością niż by wynikała z podzielenia max wartości 1024.

W wypadku gdy nie wiadomo co jest źle trzeba po prostu zapomnieć o tym co sprawdzaliśmy do tej pory. Ja w takim przypadku zostawiam naprawiany/budowany sprzęt na kilka dni i wracam do niego ze "świeżą głową". Łatwiej jest wówczas zacząć szukanie od innego założenia, a więc ni "zafiksowujemy się" na tym co przedtem.
A co do takich usterek dziwnych, które zajęły wyjątjkowo dużo czasu - miałem kiedyś przypadek z wieżą audio - Wieża po gwarancji, co najmniej 10'cio letnia i (w/g Klienta) nagle przestała odtwarzać CD.
Sprawdziłem sam laser - OK, Wzmacniacz wejściowy - OK, i tak aż do selektora, który również działał (inne źródła były przełączane i sygnał przechodził), ale na jego wejściu już sygnału z jednego kanału CD nie było. Cofnąłem się przed rezystor szeregowo wpięty z sygnałem z CD - jest sygnał. Więc normalna sprawa - rezystor upalony. urwała się nóżka - po prostu ma przerwę. Mierzę rezystor - sprawny. Siedziałem nad tym zastanawiając się co jest aż wpadłem na pomysł, żeby sprawdzić przejście w ścieżce (druk dwustronny, ale rezystor THT) Przejście jest. Wlutowałem więc ten sprawny rezystor z powrotem - sygnał na wejściu selektora znikł. Czyli co? Jednak selektor? Z jakiegoś powodu zdechł akurat na tym jednym wejściu? Nie. Sam selektor sprawny (po wlutowaniu wspomnianego rezystora sygnał z "palucha" przechodził poprawnie). Siedziałem nad tym cały dzień i nic nie wymyśliłem. Odstawiłem "do jutra" na półkę i następnego dnia sprawdzam raz jeszcze. Nie będę opisywać po kolei jeszcze raz tego wszystkiego po kolei, w każdym razie co było przyczyną? Ano - i tu zgłupiałem całkiem - sprawdzając sygnał z palucha dotykałem szpikulcem sondy do padu. Sygnał przechodził. Po wlutowaniu weń nogi rezystora - już nie. Wylutowałem rezystor - z padu na selektor sygnał wchodzi... Chyba każdy z Was by zgłupiał tak jak ja wtedy. Z jakiegoś niezrozumiałego powodu sygnał był zwierany do masy PO WLUTOWANIU nogi rezystora! Gdyby to była płyta wielowarstwowa - OK - jakaś wewnętrzna warstwa niedotrawiona zwiera z przelotką - ale - jak wspomniałem - płyta dwuwarstwowa ewidentnie.
Kto by wpadł na to że przelotka może robić zwarcie, ale dopiero wtedy gdy była weń wlutowana noga rezystora?

P.S.
Oczywiście z drugiej strony płyty na padzie przelotki zwarcia nie było.
Cud prawda?
W końcu musiałem podać suygnał "bokiem" pomijając pad drucikiem podłączyłem do selektora i działało.

pawlik118 wrote:

No tak, nie zawsze jest to potrzebne, ale tak jak wspomniałem nic nie kosztuje. Niemniej jednak chodziło mi o ogólną zasadę a nie typowo pomiar temperatury, tutaj wykorzystany tylko jako przykład ideii.

Tak, w innych przypadkach oversampling może mieć sens. Tu dodatkowo jest to o tyle mniej istotne, że w trybie różnicowym w XMEGA mam 11-bitowy ADC by default, 12-bitowy dla trybu single-ended.

398216 Usunięty wrote:

W wypadku gdy nie wiadomo co jest źle trzeba po prostu zapomnieć o tym co sprawdzaliśmy do tej pory. Ja w takim przypadku zostawiam naprawiany/budowany sprzęt na kilka dni i wracam do niego ze "świeżą głową". Łatwiej jest wówczas zacząć szukanie od innego założenia, a więc ni "zafiksowujemy się" na tym co przedtem.

Dokładnie tak - w pewnym momencie warto sobie odpuścić i wrócić do problemu po jakimś czasie. Zazwyczaj się okazuje, że nagle mamy rozwiązanie.

A tak z ciekawości, gdzie kupiłeś te diody? Bo albo przeoczyłem, albo nie napisałeś. Ogolnie np, jak kupujemy z Ali to można przyjąć że będą uszkodzone lub poza parametrami. Raczej ciężko o pośrednie tematy.

Drugie pytanie to dlaczego xmega? Tak teraz patrzę i ciężko mi zalety wyszukać, atmega działa na 5V wszyscy maja narzędzia. Xmega działa na 3.3V, programować się na nowo trzeba nauczyc.

Nie lepiej na jakiś ARM przejść? STM32 czy coś podobnego?

Dodano po 1 [minuty]:

Jeżeli już muszę kupić element chinski, bo nie ma go w tme itd. To traktuję taki element jako potencjoalnie uszkodzony, używany itd. Pierwsze musi przejść pełen test przed montażem.

Zakładam, że Tomasz po napisaniu kilku książek o AVR i Xmega ma takie układy i lepiej się w nich czuje. To czy musisz się uczyć układu na nowo czy wchodzisz z marszu to też dość istotny czynnik jaki się bierze pod uwagę wybierając MCU do projektu. Nie brakuje projektów które jadą na PICach tylko dlatego, że firmy mają narzędzia i inżynierów obeznanych w tej marce MCU.

Galareta wrote:

A tak z ciekawości, gdzie kupiłeś te diody? Bo albo przeoczyłem, albo nie napisałeś. Ogolnie np, jak kupujemy z Ali to można przyjąć że będą uszkodzone lub poza parametrami. Raczej ciężko o pośrednie tematy.

Kupuję tylko w TME, Farnelu, Digi-Key itd. Tu na jakieś sto diod, problem był dokładnie z jedną.

Galareta wrote:

Drugie pytanie to dlaczego xmega? Tak teraz patrzę i ciężko mi zalety wyszukać, atmega działa na 5V wszyscy maja narzędzia. Xmega działa na 3.3V, programować się na nowo trzeba nauczyc.

Po co miałbym używać 5V w układzie, w którym mogę użyć 3,3V? Poza tym kluczem są peryferia jakich potrzebowałem.

Galareta wrote:

Nie lepiej na jakiś ARM przejść? STM32 czy coś podobnego?

Można, ale po co?

Tak w temacie naprawy polecam ten ciekawy filmik
https://www.youtube.com/watch?v=j2aA4MO-Whc

@Janusz_kk Oglądałem cały cykl. Niezłe to jest i mimo, że o Merze nie miałem pojęcia, fajnie się to ogląda.

A wiesz że Mera 400 to K-202 Karpińskiego?
I nie ma zegara centralnego taktującego rejestry