Začátečník: 100nF v napájení, neošetřené piny, 22k u ser. IN

semo

Začátečník: 100nF v napájení, neošetřené piny, 22k u ser. IN

Příspěvek od semo »

Zdravím všechny. Jsem na fóru nový. Začnu trochu obšírně, kdyžtak úvod přeskočte.

Jsem letecký modelář a profesí programátor. Elektroniku nemám zažitou, jen jsem kdysi spájel pár stavebnic a chápu jen nějaké základní principy. Po letech jsem chtěl vyzkoušet vytvořit nějaké jednoduché zapojení s picaxce, kterým bych řídil let volného modelu, poněvadž RC modely jsou někdy trochu monotóní. Tzn. ovládání motoru timerem s plynulými přechody a k tomu možná jedno servo na řízení poloměru zatáčky. Asi dost klasika. O víkendu jsem si navrhl, vyleptal a zapájel takovou základní "programovací" destičku s Picaxe 08M2. A hruá! Funguje! :-) Ale vyvstalo několik otázek, na které jsem našel buďto rozličné, nebo žádné odpovědi (a fakt jsem hledal, ba i sám přemýšlel:) ).

Nuže:
1) V základním programovacím zapojení se všude uvádí rezistor 22k před serial IN. Já ale koupil v GM 20k a 24k. Dal jsem tam radši 24k (říkal jsem si - že když má omezovat proud, tak ať radši víc, než míň). Je to chyba, mám sehnat přesnější hodnotu, nebo je to jedno?

2) Podle českého návodu na hobbyrobot.cz se zdá, že kondenzátor 100nF mezi + a - blízko pouzdra je opravdu velice nutný. Ale v jiných zapojeních ho nevidím. Je tam na vyhlazení napájecího napětí? Nebo na něco jiného?

3) Jak je to s "nepotřebnými piny"? Četl jsem, že nejbezpečnější je, zapojit je přes rezistor k zemi, nebo k plusu. Ale opět nacházím různé obvody, kde jsou piny ponechány ladem. Dočetl jsem se, že je lze ošetřit i programově, příkazem PULLUP, který pin připojí přes interní rezistor k +. Jak je to tedy správně?

4) Picaxe se mi sice podaří naprogramovat, ale jen občas (cca 4/10). Mám USB-COM převodník (koupený kabel) a k tomu COM kabel, který jsem si upravil pro použití se servokonektorem. Oba kabely jsou celkově hodně dlouhé. Možná je chyba v tom kabelu, možná je to tou jinou hodnotou rezistoru před serial IN. Možná je to těmi neošetřenými vstupy. Nebo něco jiného? Zdálo se mi, že to funguje častějc, když sáhnu prstem na DPS zespodu. Ale nějaký studený spoj, nebo vakl se mi moc nezdá, kontroloval jsem to.


Za případné odpovědi (na moje nudné začátečnické otázky) děkuji. I za odkazy, které jsem nenašel.
AlesH
Příspěvky: 323
Registrován: 25 úno 2013, 09:18

Re: Začátečník: 100nF v napájení, neošetřené piny, 22k u ser

Příspěvek od AlesH »

Ahoj, jsem na tom sice podobně jako Ty (profesí programátor), ale pár experimentů s PICAXE už jsem přece jen udělal, takže popíšu svoje skromné zkušenosti:

1) Před "serial in" používám odpor 22k a nikdy jsem neměl problém, ale předpokládám, že na přesnosti hodnoty toho odporu by nemělo moc záležet (20x i 24k by mělo být OK). Velmi důležitý je ale ten druhý odpor 10k, zapojený směrem k zemi. Ten prostě nesmí v zapojení chybět. Bez něj má totiž PICAXE tendenci se náhodně resetovat, nebo dělat jiné "divné" věci.

2) Bez kondenzátoru 100nF většinou PICAXE funguje, ale osobně jsem zažil problémy s nepředvídatelným rušením z napájecího zdroje nebo od elektromotoru a teprve tento kondenzátor je potlačil. Od té doby dávám ten kondenzátor do zapojení vždy a problémy s rušením už nemám. Je to prostě "good practice". Rozhodně doporučuju ten kondenzátor používat.

3) S neošetřenými nepoužitými piny jsem u PICAXE nikdy žádný problém nezaznamenal.

4) Programoval jsem různá PICAXE snad už 1000x a vždy úspěšně (ani jednou to neselhalo). Používám převodník USBCOM3 a koupený COM kabel dlouhý cca 1,5 metru. Nepoužité piny nijak neošetřuju, takže v tom problém být nemůže. Doporučil bych zkusit jiný (kratší) kabel a případně i jiný USB-COM převodník. A jak už jsem psal v tom základním zapojení nesmí chybět ten odpor 10k k zemi (teoreticky by mohlo záležet na poměru těch odporů 10k/22k, takže můžeš zkusit i mírně upravené jiné kombinace odporů [zkus místo 24k dát ten 20k]).

Většinu zapojení jsem postavil a odladil na nepájivém kontaktním poli. Pracuje se s tím výborně. Doporučuju.
Pepa z depa
Příspěvky: 85
Registrován: 02 úno 2014, 02:12

Re: Začátečník: 100nF v napájení, neošetřené piny, 22k u ser

Příspěvek od Pepa z depa »

Zdarec
Tak já to mám kucí obráceně... jsem elektronik a ne programátor.

Začneme k tomu kondíku: dává se tam proto aby "sežral", nebo aspoň snížil rušení po napájení. Pokud bys to zapojení napájel z trafa/usměrňovače/stabilizátoru, tak by to bez toho kondíku nemuselo chodit vůbec.
P.S. Kondík blokující napájení co nejblíž ke švábu se dává už od archaickejch dob integrovanejch obvodů a opravdu tam má smysl. Ale ve schématech ho dost často nenajdeš...

K tomu odporu 20/24k - ta hodnota není nijak kritická, klidně tam nech těch 24k.

K tomu převodníku - Když jsem začínal s Picaxe, tak jsem měl nějakej XXX převodník a fungovalo to přesně tak (blbě) jak píšeš - jeden pokus ze tří úspěšnej. Pak jsem koupil ten co ti na něj psal odkaz Aleš a funguje 100%. Tři kila zase není taková částka.
A ještě k délce kabelu: původně jsem tam měl normální úzkou placatou trojlinku - s tou to fungovalo tak do jednoho metru délky, pak už se to chovalo zase blbě. Pak jsem tam vyzkoušel dát stíněnej kabel a ten se chová vzorně i když je dlouhej přes dva metry ;)
Uživatelský avatar
Dex
Administrátor
Příspěvky: 1519
Registrován: 16 úno 2013, 14:26

Re: Začátečník: 100nF v napájení, neošetřené piny, 22k u ser

Příspěvek od Dex »

Pokud někoho zajímá více o filtraci napájení tak mohu doporučit např.:

http://petr-kubac.blog.cz/1204/co-je-to ... jeni-dil-1
http://petr-kubac.blog.cz/1204/co-je-to ... jeni-dil-2

I na malých robotech mám těchto malých kondenzátorů vícero a nikdy jsem problém s rušením od motorů neřešil ;)
"all your robots are belong to us"
robodoupe.cz
semo

Re: Začátečník: 100nF v napájení, neošetřené piny, 22k u ser

Příspěvek od semo »

Plánuju, že bych to napájel z regulátoru motoru. Je tam stabilizovaný zdroj (BEC) pro RC přijímače. Z těch levnějších regulátorů prej ale leze dost "bordel", co jsem slyšel. Tak bych tam místo toho kondenzátoru 100nF hodil rovnou nějakej větší, aby toho vyhladil a odrušil víc. Viděl jsem, že to tak někdo s picaxe používá, ale neuvádí jakou hodnotu. Podle nějakýho výpočtu jsem odhadnul tak 250uF, je to vpohodě? Nebo lépe: jak to správně odhadnout? :-)
O tý filtraci si přečtu, dík.

Plus ještě, přidal bych i diodu proti přepólování, ale hlavně na sražení napětí, z těch BEC leze asi 5.5V. No ale to ještě radši ověřím.

Ad kabel: no, koupil jsem ho na Alze, protože jsem to chtěl bez poštovnýho (osobní odběr). Cena byla podobná a nezdá se, že by to byl nějaký šmejd. No, zkusím s tim chvíli vydržet. Na ty pokusy to musí stačit.
Uživatelský avatar
jrt
Příspěvky: 1921
Registrován: 17 úno 2013, 17:13

Re: Začátečník: 100nF v napájení, neošetřené piny, 22k u ser

Příspěvek od jrt »

1. Odrušení
V modelu, kde je velké rušení od motoru a serv je nejvýhodnější blokovat napájení jakékoli digitální elektroniky, tedy i PICAXE, paralelní kombinací třech kondenzátorů:
- elektrolytickým velikosti 100 až 1000 M
- keramickým o hodnotě přibližně 100 n
- keramickým o hodnotě 1 n z hmoty NP0 (třeba tenhle).
U posledně zmíněného je důležitá ta hmota NP0 (NP nula, nikoli, jak píší v katalogu GMe NPO), díky níž má kondenzátor malou indukčnost a umožní tak zachycení i velmi rychlých špiček v napájení.
Oba keramické kondenzátory je vhodné umístit co nejblíže pouzdra PICAXE.

2. Chyby v programování
Pokud nejde PICAXE naprogramovat, tak se vždy objeví nějaká chybová hláška. Co se píše ve vašem případě?
jrt
semo

Re: Začátečník: 100nF v napájení, neošetřené piny, 22k u ser

Příspěvek od semo »

Díky, pravděpodobně je tam dám. Chápu to správně, že každý filtruje různé frekvence?
Tu chybovou hlášku si teď z hlavy nepamatuju. Bylo tam něco s pamětí, nebo kontrolou konzistence tuším. Následoval výčet možných příčin. Musel bych kouknout doma.
Uživatelský avatar
jrt
Příspěvky: 1921
Registrován: 17 úno 2013, 17:13

Re: Začátečník: 100nF v napájení, neošetřené piny, 22k u ser

Příspěvek od jrt »

semo píše:Chápu to správně, že každý filtruje různé frekvence?
Nejen filtrují, ale jednak zachycují špičky v napájecím napětí a naopak dodají potřebný proud v době, když dojde ke krátkodobému poklesu napětí.

Při potížích s programováním PICAXE pomáhá často nejprve spustit programovací sekvenci a pak teprve připojit napájení procesoru.
Ověřte si taky - to je velice častá chyba - zda máte správně zapojenu dvojici rezistorů 10 k a 22 k skutečně podle obrázku a nikoli jako dělič napětí. Předpokládám, že programovací obvod máte umístěn na té základní destičce a nikoli v programovacím kabelu.
jrt
micer
Příspěvky: 180
Registrován: 12 čer 2014, 19:14

Re: Začátečník: 100nF v napájení, neošetřené piny, 22k u ser

Příspěvek od micer »

S těmi více kondenzátory na napájení je to trochu jinak. Každý kondenzátor má mimo svou (chtěnou, základní) kapacitu také parazitní sériovou indukčnost, parazitní paralelní odpor (ten nás nyní nezajímá) a parazitní sériový odpor (ten nás sakra zajímá). Výsledkem je, že se i samotný kondenzátor chová jako rezonanční laděný obvod, při určité frekvenci se rozkmitá a rezonanční kmity na napájení dovedou vyhnat napětí v maximu na dvojnásobek i víc a v minumu v lepším případě k nule, v horším decentně přepólovat. Když se zapojí více různých (!!) kondenzátorů paralelně, jejich rezonanční kmitočty nejsou stejné, takže se VZÁJEMNĚ tlumí a blokují, rezonance už nemůže nastat, společně blokují napájení. A o tom to je.

Kondenzátory 1n NP0 jsou důležité, ale víceméně ne z hlediska funkce PICAXE, i bez nich to chodit bude. Blokují frekvence v řádu MHz a víc, význam je spíš v tom, aby se nešířily vf špičky po napájení a zapojení s PICAXE nerušilo třeba rádio a televizi.

Elyty 100 až 1000M. Ty se v podstatě netýkají rušení, ale vykrytí napájení po dobu větší spotřeby nebo pohlcení (indukčních) špiček, aby napětí moc nestouplo. Klíčová není ani tak kapacita, jako sériový odpor, protože mnohem častěji má sice kond uvnitř dostatek energie, ale nedokáže přes sériový odpor dostat proud ze sebe do obvodu. Není podstatné umístění co nejblíž k mikrokontroléru. Podrobně to je v článku naplánovaném k publikaci na Robodoupěti na 17.9.
Velmi zkratkovitě:
1/ Vždy je lepší použít třeba 5x kond 100M paralelně než jeden kond 500M.
2/ Hliníkový elyt šmejd za dvě koruny s kapacitou 1000M a "standardním" sériovým odporem dosáhne v obvodu horšího účinku, než asi jen 3x dražší malý polymerový kond s kapacitou 470M (rozdíl je asi 10x, ne "o kousek"). Elyty označené "low ESR" (tj. s malým sériovým odporem) jsou lepší než ty obyčejné, ale ve skutečnosti mnohem méně "low ESR", než třeba právě polymerové elyty, které se tak ani neoznačují.
3/ Rozdíly mezi výrobci jsou propastné. Co jeden označuje jako "ultra super low ESR", to je u druhého standardní hodnota základní nejlevnější řady elytů.
4/ Prodavači v obchodech v oblasti elytů z 99% nevědí, co prodávají. Nemějme jim to moc za zlé, oni se k reálným údajům ani nemají jak dostat.
semo

Re: Začátečník: 100nF v napájení, neošetřené piny, 22k u ser

Příspěvek od semo »

Hmm...kdo se moc ptá, moc se doví :-). Ale víceméně rozumím, díky moc za objasnění!
Odpovědět