реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Сдвиговый регистр + сборка дарлингтона, неожиданные проблемы
Qra
сообщение Apr 19 2017, 22:40
Сообщение #1





Группа: Участник
Сообщений: 8
Регистрация: 19-04-17
Пользователь №: 96 629



Добрый день!
Необходимо управлять большим числом индуктивных нагрузок (электромеханические замки 12В) при помощи raspberry pi.
Собрал плату на основе 74hc595n и ULN2004APG, 74hc595n. Написал драйвер, начал тестировать.
На первых небольших тестах все было хорошо, на отдельные выходы по моей команде подавалось напряжение.
При полноценных тестах обнаружил следующие:

1) Самопроизвольные срабатывания. Программно сигнала нет, а на выходе в одном из каналов +12В есть.
Происходит в случайный момент, пропадает при перезагрузке малинки или при подключении/отключении +12В

2) Подача напряжения на случайный набор каналов при перезагрузке raspberry pi(воспроизводится не при каждой перезагрузке)
У малинки при перезагрузке на GPIO могут быть фантомные сигналы?
Есть подозрение, что подача напряжения случается только в том случае, если момент перезагрузки пришелся на момент передачи последовательной загрузки значения в сдвиговый регистр.

3) Пару раз замечал, что когда на канале должен быть 0 там есть небольшое напряжение, порядка 0,5В. Не знаю, почему.

Доп. информация:
Плата стоит в сухом месте, металлического мусора вокруг нет, коротких замыканий быть не должно
Программа управления примитивная, случайностей в себе не содержит.
Все управляющие сигналы подаются с малинки. Ничего не подтянуто к нулю или VCC.


Не знаю, где я накосячил.
Скорее всего что-то не так в схемотехнике(может какие кондеры нужны или подтяжки)
Помогите разобраться и найти проблему.


Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Apr 20 2017, 00:09
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 5 582
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Во-первых, пороги у привета из каменного века ULN2004 порядка 8 В, так что работать вообще ничего не обязано.

Во-вторых, в инструкции к 74HC595 производитель ясно говорит, что ничего работать не будет без силового конденсатора и правильной разводки.

В-третьих, с чужими, а значит неизвестными нагрузками логично применять защищённые от чего бы то ни было ключи, а сейчас — один замок коротнёт и шесть остальных тоже отвалятся.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
x736C
сообщение Apr 20 2017, 04:23
Сообщение #3


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 888
Регистрация: 3-03-06
Пользователь №: 14 942



Цитата(Plain @ Apr 20 2017, 03:09) *
Во-первых, пороги у привета из каменного века ULN2004 порядка 8 В, так что работать вообще ничего не обязано.

Простите, какие пороги? Тут Вы, кажись, ошиблись.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vasily_
сообщение Apr 20 2017, 07:05
Сообщение #4


Знающий
****

Группа: Модераторы
Сообщений: 647
Регистрация: 25-01-09
Из: Рига
Пользователь №: 43 909



Цитата(x736C @ Apr 20 2017, 07:23) *
Простите, какие пороги?


2004 расчитана на КМОП уровни, 6-15В вроде так было, так что на работу от 3х вольт явно не тянет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Qra
сообщение Apr 20 2017, 10:38
Сообщение #5





Группа: Участник
Сообщений: 8
Регистрация: 19-04-17
Пользователь №: 96 629



Цитата(Plain @ Apr 20 2017, 03:09) *
Во-первых, пороги у привета из каменного века ULN2004 порядка 8 В, так что работать вообще ничего не обязано.

Во-вторых, в инструкции к 74HC595 производитель ясно говорит, что ничего работать не будет без силового конденсатора и правильной разводки.

В-третьих, с чужими, а значит неизвестными нагрузками логично применять защищённые от чего бы то ни было ключи, а сейчас — один замок коротнёт и шесть остальных тоже отвалятся.

Подскажите, пожалуйста, как подобрать аналог, работающий от 3в. Если там действительно разные уровни я сильно удивлен, что оно вообще как-то работает.

Подскажите, пожалуйста, какая должна быть правильная разводка для сдвигового регистра. прочитал десяток мануалов "как подключить 595 к ардуино/малинке", везде подключали без обвеса.

что понимается под защищенными ключами?
вроде как в даташите на uln написано, что ключи защищены диодом.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
x736C
сообщение Apr 20 2017, 13:06
Сообщение #6


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 888
Регистрация: 3-03-06
Пользователь №: 14 942



Цитата(Vasily_ @ Apr 20 2017, 10:05) *
2004 расчитана на КМОП уровни, 6-15В вроде так было, так что на работу от 3х вольт явно не тянет.

Точно, я почему-то подумал про порог с выходной стороны.

Qra, он скорее всего и должен работать, это же транзистор. В документации на ULN2003 указан ток для входного напряжения 3В — 300 мА. Попробуйте её. Можно заменить на MC1413B.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexvu
сообщение Apr 20 2017, 16:17
Сообщение #7


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 053
Регистрация: 14-11-11
Из: Москва
Пользователь №: 68 299



Замки еще небось на длинных проводах? Из них прут помехи и переключают регистр.
Сделайте развязку на реле или оптронах, и для контроллера с регистром отдельное от замков питание.
И плюс (а не вместо) в каждом замке поставьте обратный диод, причем на стороне замка (а не в контроллере).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Qra
сообщение Apr 20 2017, 16:53
Сообщение #8





Группа: Участник
Сообщений: 8
Регистрация: 19-04-17
Пользователь №: 96 629



Цитата(alexvu @ Apr 20 2017, 19:17) *
Замки еще небось на длинных проводах? Из них прут помехи и переключают регистр.
Сделайте развязку на реле или оптронах, и для контроллера с регистром отдельное от замков питание.
И плюс (а не вместо) в каждом замке поставьте обратный диод, причем на стороне замка (а не в контроллере).

замки на экранированном проводе 3 метра длинной. замки тяжелые, на открытие нужен импульс 12в порядка секунды.
по этому проводу помеха на регистр прийти как мне кажется не должна(так как помеха по ту сторону транзистора)
по симптомам на помеху в проводе не похоже, напряжение держится долгое время(десятки минут), при том что сдвиговый регистр переписывается трижды в секунду.

Цитата(x736C @ Apr 20 2017, 16:06) *
Qra, он скорее всего и должен работать, это же транзистор. В документации на ULN2003 указан ток для входного напряжения 3В — 300 мА. Попробуйте её. Можно заменить на MC1413B.

спасибо за совет, попробую заменить на 2003.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
syoma
сообщение Apr 20 2017, 20:56
Сообщение #9


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 482
Регистрация: 14-02-07
Из: наших, которые работают за бугром
Пользователь №: 25 368



Я бы взял осциллограф, да посмотрел бы осциллограммы напряжений на всех управляющих пинах HC595. Наверняка где-то времянка неправильная и в регистр защелкивается левый уровень.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Apr 20 2017, 21:05
Сообщение #10


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 5 582
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Цитата(Qra @ Apr 20 2017, 13:38) *
Подскажите, пожалуйста, какая должна быть правильная разводка для сдвигового регистра. прочитал десяток мануалов "как подключить 595 к ардуино/малинке", везде подключали без обвеса.

Вам конкретно сказали — прочесть паспорт, то бишь официальную бумагу производителя. С чего вдруг Вы стали гуглить и читать какую-то левизну?

Цитата
что понимается под защищенными ключами?

Снова приходится повторять уже сказанное — защищённые от короткого замыкания. ULN моментом выгорит от такого случая.

https://www.digikey.com/products/en/integra...mp;pageSize=100
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Qra
сообщение Apr 21 2017, 04:35
Сообщение #11





Группа: Участник
Сообщений: 8
Регистрация: 19-04-17
Пользователь №: 96 629



Цитата(Plain @ Apr 21 2017, 00:05) *
Вам конкретно сказали — прочесть паспорт, то бишь официальную бумагу производителя. С чего вдруг Вы стали гуглить и читать какую-то левизну?

Я Вам историю вопроса рассказывал, откуда у меня взялась схема без обвязки.

Прочитал паспорт по следующему адресу
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf...S/74HC595N.html

и схемы либо описания правильной разводки не обнаружил.





Цитата(syoma @ Apr 20 2017, 23:56) *
Я бы взял осциллограф, да посмотрел бы осциллограммы напряжений на всех управляющих пинах HC595. Наверняка где-то времянка неправильная и в регистр защелкивается левый уровень.


Спасибо за совет. К сожалению, осциллографа своего у меня пока нет.
Попробую раздобыть.

Сообщение отредактировал Qra - Apr 21 2017, 04:36
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Сергей Борщ
сообщение Apr 21 2017, 06:06
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 7 899
Регистрация: 15-05-06
Из: Рига, Латвия
Пользователь №: 17 095



QUOTE (Qra @ Apr 21 2017, 07:35) *
Спасибо за совет. К сожалению, осциллографа своего у меня пока нет.
Попробую раздобыть.
Очень полезным может оказаться логический анализатор. Ищется на Алиэкспрессе по фразе "логический анализатор 8 каналов", стоит копейки (что-то в районе 4.50 евро с доставкой). Позволяет записывать в комп и потом спокойно рассматривать до 8 цифровых каналов. Во многих случаях может оказаться полезнее осциллографа.

А блокировочные конденсаторы на питание 74HC595 повесьте. И внимательно посмотрите, как у вас по земле идут возвратные токи для 74HC595 и нагрузок ULN - они не должны пересекаться. То есть земля силового источника питания должна приходить отдельным проводом на общий контакт ULN, а земля от малинки отдельным проводом на общий вывод 74HC595. И третьим проводником должны соединяться общие выводы 74HC595 и ULN. И диоды параллельно нагрузке на стороне нагрузки тоже добавьте.


--------------------
На любой вопрос даю любой ответ
"Write code that is guaranteed to work, not code that doesn’t seem to break" (C++ FAQ)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
XVR
сообщение Apr 21 2017, 09:38
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 953
Регистрация: 7-04-07
Из: Химки
Пользователь №: 26 847



Цитата(Qra @ Apr 20 2017, 19:53) *
замки на экранированном проводе 3 метра длинной. замки тяжелые, на открытие нужен импульс 12в порядка секунды.
А какой ток портебляют ваши 'тяжелые' замки?

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Qra
сообщение Apr 21 2017, 11:44
Сообщение #14





Группа: Участник
Сообщений: 8
Регистрация: 19-04-17
Пользователь №: 96 629



Цитата(Сергей Борщ @ Apr 21 2017, 09:06) *
Очень полезным может оказаться логический анализатор. Ищется на Алиэкспрессе по фразе "логический анализатор 8 каналов", стоит копейки (что-то в районе 4.50 евро с доставкой). Позволяет записывать в комп и потом спокойно рассматривать до 8 цифровых каналов. Во многих случаях может оказаться полезнее осциллографа.

А блокировочные конденсаторы на питание 74HC595 повесьте. И внимательно посмотрите, как у вас по земле идут возвратные токи для 74HC595 и нагрузок ULN - они не должны пересекаться. То есть земля силового источника питания должна приходить отдельным проводом на общий контакт ULN, а земля от малинки отдельным проводом на общий вывод 74HC595. И третьим проводником должны соединяться общие выводы 74HC595 и ULN. И диоды параллельно нагрузке на стороне нагрузки тоже добавьте.

Логический анализатор куплю, блокировочные конденсаторы поставлю.
Земля разведена автотрассировщиком.
В следующей версии платы сделаю согласно вашим рекомендациям.

Диоды обязательно рядом с замками или можно предусмотреть на плате?
Замки поставляются с припаяным длинным проводом с завода. Разрезать, зачищать, паять диод на весу и прятать в термоусадку долго и дорого(планируется мелкосерийное производство, сборку платы делегирую на завод, а провода не получится)

Цитата(XVR @ Apr 21 2017, 12:38) *
А какой ток портебляют ваши 'тяжелые' замки?

0.35 ампера каждый

Вспомнил причину выбора uln2004 вместо uln2003 - они поддерживают ток 0.5 ампера против 0.3 у uln2003 и в макетной плате спокойно управлялись малинкой.

проблемы начались уже после установки в целевое устройство, домашние тесты проходили без проблем
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexvu
сообщение Apr 21 2017, 11:55
Сообщение #15


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 053
Регистрация: 14-11-11
Из: Москва
Пользователь №: 68 299



Цитата(Qra @ Apr 20 2017, 19:53) *
по симптомам на помеху в проводе не похоже, напряжение держится долгое время(десятки минут), при том что сдвиговый регистр переписывается трижды в секунду.

Так значит он не переписывается? Здесь и копать. Уровни и моменты перепада сигналов.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 25th May 2017 - 16:19
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.04834 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016