Jump to content

    
Sign in to follow this  
Invisible_Kid

Когда нужно использовать кварцевый резонатор?

Recommended Posts

Приветствую и извиняюсь, если такая тема уже была :)

Вопрос в том, всегда ли нужно использовать кварцевый резонатор для тактирования микроконтроллера или в большинстве случаев можно обойтись встроенным RC-генератором? Ясно, что если мы делаем часы - тут уж без кварца никак. А если система менее привязана к реальному времени?

Сейчас я занимаюсь системой управления шаговым двигателем с обратной связью по датчику силы (что-то вроде разрывной машины получается). Все это дело должно связываться с компьютером по UART и получать команды/отправлять данные. И мне кажется, что в этом случае кварц ставить не обязательно.

Почему не хочу ставить кварц: был небольшой опыт с ATTiny 2313, когда при касании выводов кварца все зависало и глючило. А еще глючило после промывки платы, пока не высох изопропил. В общем, осталось впечатление того, что цепь эта с резонатором очень чувствительная и все падает от любой пылинки. В схеме управления двигателем нужна надежность и мне кажется, что встроенный генератор в этом плане лучше.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если предполагается использовать в широком температурном диапазоне, то стабильности RC-генератора может и не хватить для работы UART. Да и точности начальной (заводской) калибровки - тоже. Если есть возможность калиброваться по внешним посылкам UART (т.е. если связь всегда по инициативе извне), то проблем не будет. А если полагаться на заводские калибровки - то это еще вопрос...

 

А вообще-то да, цепи генератора достаточно чувствительны к внешним воздействиям. Но если трогать руками или использовать поганые флюсы, то проблемы можно найти и в других местах.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если UART, то кварц обязателен. Без него будет куча проблем и затраты времени. Экономии здесь нет. Когда нет завязки на что-то точное, тогда кварц не нужен. Допустим, диодами помигать. Что-то проверить, затем мигнуть, вывести на индикатор. Здесь не нужен.

 

Если были проблемы с кварцем, то надо на это уделить время. Разобраться с причиной - разводка или ещё что-то. Не решите эту проблему сейчас - она всплывёт тогда, когда это Вам совсем не нужно и времени на разбирательства нет.

 

Применяю кварцы давно. Проблем нет. Ничего не зависает. Работают и с кондёрами и без них. Во всех вариантах. Зависаний нет и при касании и без оного. Т.к. использую контроллеры той же конторы, то вывод очевиден - надо искать проблему в разводке, схемотехнике. А, если печатная плата самодельная, то возможно, что ответ скрывается в технологии изготовления.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Рекомендации по разводке кварца и конденсаторов есть в материалах от AVR. Соблюдаются? А касаться выводов кварца не надо, ни к чему это.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если UART, то кварц обязателен.

В общем-то раздел 8-битников не только AVR и PIC касается. :)

Существуют МК, позволяющие работать в индустриальном температурном диапазоне на встроенном RC-генераторе с сохранением таймингов не только UART, а и USB даже.

С другой стороны, не всякий кварц при -40 заведётся.

Вывод: читать документацию и будет счастье. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо за ответы :)

Рекомендации по разводке кварца и конденсаторов есть в материалах от AVR. Соблюдаются?

Сейчас я открыл даташит на 32ю мегу и не нашел там такой информации... Разводил плату так, что бы цепи, связанные с кварцем и конденсаторами были как можно короче и сами детали были ближе к корпусу микросхемы.

 

Если были проблемы с кварцем, то надо на это уделить время. Разобраться с причиной - разводка или ещё что-то. Не решите эту проблему сейчас - она всплывёт тогда, когда это Вам совсем не нужно и времени на разбирательства нет.

Мне кажется, проблема заключалась в флюсе. Я использовал ЛТИ-120, по идее он же не токопроводящий? Когда я попробовал его смыть и включил устройство до того как спирт не до конца испарился - оно работало нестабильно. Косвенно на это намекает еще и то, что у устройства на таком же контроллере, но в корпусе SOIC, а не DIP, нестабильностей было больше :) Какой флюс Вы используете в своей практике? В то время, когда это все происходило, я насмотрелся видеоуроков по пайке на ютубе и лил флюс по принципу "кашу маслом не испортишь". Теперь так стараюсь не делать. Если заказываю платы на заводе, то вполне хватает флюса CF-10 в трубчатом припое, лишнего не приходится наносить.

Устройство, которое я сейчас пытаюсь разработать, скорее всего будет реализовано на макетной плате, т.к. времени развести, изготовить или заказать плату не будет. Отсюда некоторые опасения на счет резонаторов :) Кстати, в порядке оффтопа, будет ли работать в таких условиях АЦП в 10-битном режиме или я слишком самонадеян? :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Разводил плату так, что бы цепи, связанные с кварцем и конденсаторами были как можно короче и сами детали были ближе к корпусу микросхемы.

 

По разводке кварца инфы много, ссылок не помню. Надо такое требование выполнять – общий проводник на конденсаторы должен делаться аппендиксом. Тогда по этому аппендиксу не будут протекать возвратные (импульсные) токи и работа кварца будет стабильной. И вблизи кварца (под ним) не должно быть источников помех.

 

Мне кажется, проблема заключалась в флюсе. Я использовал ЛТИ-120, по идее он же не токопроводящий? Когда я попробовал его смыть и включил устройство до того как спирт не до конца испарился - оно работало нестабильно. Косвенно на это намекает еще и то, что у устройства на таком же контроллере, но в корпусе SOIC, а не DIP, нестабильностей было больше :) Какой флюс Вы используете в своей практике?

 

Раньше пользовался спирто-канифольным с глицерином. Глицерин делает пайку красивой. Потом чисто спирто-канифльным. Сейчас пользуюсь флюсом ФПБ. Он практически следов не оставляет. Затем промывка водой, после которой следов от флюса не остаётся. В инете смотрел, нашёл компромат, что он вроде бы активирован. Капнул на индикаторную бумагу, но она не прореагировала, как будто водой плесканул. Т.е. пока на него компромата нет. Флюсом ЛТИ-120 категорически не рекомендую пользоваться для пайки радиоэлементов. Это активированный флюс. Ещё со времён производственной практики выработался рефлекс – активированные и активные флюсы исключительно для лужения железяк. После лужения – тщательная отмывка. Затем пайка, но уже нейтральным флюсом.

 

Кстати, в порядке оффтопа, будет ли работать в таких условиях АЦП в 10-битном режиме или я слишком самонадеян?

 

А какая разница для АЦП, откуда такты берутся? АЦП стабильность не требуется, как тому же UART или частотомеру. Столько-то тактов отработал и измерение готово. Скорость важна (примерная). АЦП будет без особых претензий.

Для АЦП другое важно – аналоговая земля (чтобы по ней возвратные токи не скакали) и запитка аналоговой части контроллера через фильтр. Несложный – дроссель, конденсатор. В даташитах информация имеется.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
А какая разница для АЦП, откуда такты берутся? АЦП стабильность не требуется, как тому же UART или частотомеру. Столько-то тактов отработал и измерение готово. Скорость важна (примерная). АЦП будет без особых претензий.

Для АЦП другое важно – аналоговая земля (чтобы по ней возвратные токи не скакали) и запитка аналоговой части контроллера через фильтр. Несложный – дроссель, конденсатор. В даташитах информация имеется.

Я про АЦП немного по другой причине упомянул:

Устройство, которое я сейчас пытаюсь разработать, скорее всего будет реализовано на макетной плате, т.к. времени развести, изготовить или заказать плату не будет

У меня есть подозрения, что при исполнении на макетной плате в младших разрядах АЦП будет блуждать всякий мусор, т.к. врядли получится организовать "земельный" полигон как нарисовано в даташите. Еще пока не ясно, что делать с ИОН, использовать встроенный или с Vcc брать. Но это уже другая история и тема другого треда :)

Если по теме, то пока для себя решил все таки использовать кварц и паять все неактивными флюсами, типо спиртоканифоли, где-то у меня такой был.

Edited by Invisible_Kid

Share this post


Link to post
Share on other sites

10-битный ADC и на макетке особых хлопот не доставляет при соблюдении хоть минимальной культуры разводки. Что же до флюса - лично я много лет пользуюсь EFD Flux Plus 6-412-a. Дорогой, зараза, но того стоит. Отмывки не требует, разве что для красоты.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Еще пока не ясно, что делать с ИОН, использовать встроенный или с Vcc брать.

 

Зависит от задачи. Внутренний ИОН у ATmeg 2.56В. Не нашёл ничего про стабильность, но она явно, должна быть выше, чем стабильность питания. Ну и шумы (помехи) по питанию, на внутреннем ИОН будут отсутствовать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

По внутреннему ИОН многие параметры в даташите не приведены, хотя есть графики, из которых можно сделать какой-то вывод. Огорчает большой допустимый разброс напряжения ИОН.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вопрос в том, всегда ли нужно использовать кварцевый резонатор для тактирования микроконтроллера или в большинстве случаев можно обойтись встроенным RC-генератором?

У меня правило простое: если не могу доказать необходимость работы без кварца, то кварц нужно ставить. Выработано многолетним опытом и ни разу не подводило.

Но сколько людей-столько мнений, кто-то думает наоборот :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вопрос в том, всегда ли нужно использовать кварцевый резонатор для тактирования микроконтроллера или в большинстве случаев можно обойтись встроенным RC-генератором?

Никогда не использую резонатор.

Или внешний генератор или внутренний RC, в зависимости от задачи.

Дабы касания пальцаф и прочая фигня не мешала работе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

На xmeg'ах внутренний осциллятор имеет повышенную точность, вполне достаточную для работы com-порта. 115 кбит/с без проблем, по-моему, и 480 получалось.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this