Błędy w schemacie

Autor: Dondu

Kto uważa, że poniższe stwierdzenie jest niewłaściwe lub niepotrzebne, będzie częściej tracił czas na dochodzenie do źródła problemów.

Schemat to podstawa !!!

Na forach codziennie wielu początkujących elektroników pisze:

XXX napisał:
POMOCY!!!! Mój układ nie działa

a gdy prosimy o schemat, to odpowiadają:

XXX napisał:
Układ zaprojektowałem i połączyłem prawidłowo, a on nadal nie działa!

Po dalszych dociekaniach, okazuje się, że jednak błędy są.


Po co się męczyć i tracić czas?

Wykorzystaj: Darmowe programy do projektowania

Od razu odczujesz, poprawę skuteczności realizowania swoich projektów.

---

Oto najczęściej spotykane błędy.

Rys. Dwa zasilania,

a masy nie połączone !

1. BŁĄD: Źle podłączane zasilania

To temat rzeka i zależy od zastosowanego mikrokontrolera. Ale generalnie zasady są następujące:

• podłączaj wszystkie piny zasilania (zarówno "plusy" jak i masy)
• nie zapominaj o kondensatorach filtrujących

Więcej na ten temat powinieneś przeczytać tutaj: 

• Zasilanie mikrokontrolera
• Zakłócenia w pracy mikrokontrolerów

Rys. RESET - podłączenie

2. BŁĄD: RESET-y wiszące w powietrzu 

W przeważającej większości mikrokontrolerów pin resetu jest obsługiwany logiką ujemną, tzn. reset następuje gdy jest na nim zero logiczne. Pomyśl co się dzieje jeżeli zostawisz ten pin niepodłączony?

Jeżeli nie wymyśliłeś sam, to może dziać się tak:

• RESET jest ciągle aktywny czyli procesor stoi w miejscu
• RESET aktywuje się w losowych momentach, a w szczególności gdy układ pobiera większe ilości prądu
• zbliżanie naładowanych przedmiotów (ręce, lutownica, śrubokręt, itp) powoduje reset mikrokontrolera
• generalnie "czeski film"

Potrzebne Ci takie kłopoty?
Jeśli nie to czytaj datasheet mikrokontrolera, albo w ciemno podłączaj pin RESET-u przez rezystor (4,7-50kΩ) do Vcc i problem zniknie.

WYJĄTEK!
Wyjątkiem jest przypadek, gdy nie potrzebujesz RESET-u i wykorzystujesz ten pin do jego alternatywnych funkcji (na rysunku jest to pin PC6). Z reguły oznacza to ustawienie odpowiednich bitów konfiguracyjnych mikrokontrolera. 

Rys. RESET - podłączenie kondensatora

Kondensator
Niektóre mikrokontrolery wymagają lub zalecane jest stosowanie dodatkowo kondensatora podpiętego pod pin RESET (patrz rysunek po prawej). Sprawdź dokładnie w datasheet Twojego mikrokontrolera, czy jest on wymagany, a jeżeli tak to jakie powinny być wartości rezystora i kondensatora.

UWAGA!
RESET często jest wykorzystywany podczas programowania. Kondensator może przeszkadzać, wtedy można zastosować jumper go rozłączający.

Aktualnie większość procesorów posiada wewnętrzny układ opóźniający start mikrokontrolera, który można włączyć bitami konfiguracyjnymi, co zastępuje konieczność dodawania kondensatora. Szczegółów szukaj w datasheet Twojego mikrokontrolera.

Rys. LED-y podłączenie 

3. BŁĄD: Brak rezystorów przy 

LED-ach

Bardzo często spotykany błąd powodujący:

• uszkodzenie LED-ów
• uszkodzenie wyjścia mikrokontrolera

Dlaczego? Gdyż przy takim połączeniu LED jest zasilany zbyt wysokim napięciem, a prąd jest zbyt duży. Stosuj rezystory 300-470Ω.

Jakie wartości powinny mieć rezystory? To zależy od ich parametru oznaczonego If oraz napięcia zasilania. By policzyć wartość rezystorów możesz użyć kalkulatora LED'ów: Kalkulatory elektronika

4. BŁĄD: Nie zwracanie uwagi czym włączamy LED

Błąd (bardziej pomyłka) polega na tym, że zależnie jak podłączymy diodę LED, zapalamy ją za pomocą 1 lub 0 na wyjściu pinu mikrokontrolera. Objawy są takie, że program nie działa prawidłowo. Elektrycznie nic się nie popsuje. Zobacz na rysunek powyżej. Diodę D1 zapalamy zerem, a D2 jedynką.

5. BŁĄD: Brak kondensatorów przy kwarcach

Przy podłączaniu zewnętrznego kwarcu, częstym błędem, jest zapominanie o podłączeniu dwóch kondensatorów. Z reguły kwarc działa, ale:

• po włączeniu zasilania może nie wystartować (brak drgań)
• może działać niestabilnie
• częstotliwość może znacznie odbiegać od zamierzonej

Stosuj kondensatory ceramiczne, według datasheet Twojego procesora. W dokumentacji kwarcu znajdziesz informację, jakie wartości powinny mieć kondensatory. Z reguły są to pF (piko farady), od kilku do kilkudziesięciu.

Uwaga wyjątek!
Niektóre mikrokontrolery nie wymagają zewnętrznych kondensatorów dla kwarców 32kHz (stosowane często do projektów odmierzających czas).



6. BŁĄD: Podłączanie wyświetlaczy LED 
bez tranzystorów

Rys. Nieprawidłowe podłączenie
wyświetlaczy LED

To błąd skutkujący uszkodzeniem pinów mikrokontrolera. Problem tkwi w zbyt dużym prądzie jaki płynie przez jeden segment wyświetlacza, gdy zapalimy kilka lub wszystkie diody w segmencie. Jest ich 7 lub 8 więc łączny prąd przewodzenia jest znacznie większy niż możliwości pinu, do którego segment jest podłączony.

Na rysunku linie segmentów zaznaczone są na czerwono.

Rys. Wspólna anoda

Niezbędne jest zastosowanie na przykład tranzystorów osobno na każdy segment (w tym wypadku 4 tranzystory). Sposób podłączenia zależny jest od tego, czy wyświetlacz ma wspólną anodę czy katodę. Można to zrobić na wiele sposobów, znajdziesz ich w sieci tysiące.



Dla przypomnienia schematy wewnętrzne wyświetlaczy LED.

Rys. Wspólna katoda

7. BŁĄD: Źle podłączony transoptor

Rys. Transoptor jako wejście

Najprostrzy transoptor ma w sobie diodę i fototranzystor NPN, który niestety często jest źle podłączany. Obok schemat podłączenia transoptora jako wejście do mikrokontrolera (włączony wewnętrzny pull-up na pinie PB5).

Więcej o transoptorach piszemy w cyklu artykułów: Transoptory czyli wiedza tajemna na talerzu ...

Teoria: Elementy optoelektroniczne - Witold Skowroński (PDF)
Mirror pliku: Elementy optoelektroniczne







8. BŁĄD: Brak rezystora na bazie tranzystora

Rys. Tranzystor NPN i rezystor

Często spotykany błąd polegający na bezpośrednim podłączaniu bazy tranzystora do wyjścia mikrokontrolera, który może doprowadzić do jego uszkodzenia.







9. BŁĄD: Źle podłączony przekaźnik

Zdarzają się błędy, które przez forumowiczów tak są określane:

Fredy
Ten pierwszy układ jest koszmarkiem układowym.

Zastosowany transoptor TLP127 umożliwia bezpośrednie wysterowanie przekaźnika w przypadku prawidłowego wpięcia go w układ kolektora transoptora.

Transoptor: TLP127 datasheet



Przeczytaj także:

• Schematy i płytki - projektowanie - czym?
• Jak projektować czytelne schematy?