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关于RS232遇到的奇葩问题。

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本帖最后由 qinlu123 于 2017-5-20 12:25 编辑

我们公司新做了一块板子调试RS232接口(MAX3232芯片3.3V供电)的时候遇到了一个奇怪问题,问题描述如下:
1、当板子主动向上位机发送数据时没有问题。
2、当上位机发送命令给板子,板子做完处理回复数据给上位机时就发生了问题。
该板子尺寸10cm*10cm,四层板,主控为stm32f429IGT6。顶层和底层为信号层;中间两层为3.3V和GND,其中GND层没有任何的其他走线,3.3V层有几根其他线。顶层和底层铺铜间距15mil。
起初我们怀疑是否是电源层铺铜造成的(我们公司基本上都是双层板,从没遇到过这种问题),于是找来另外一块四层板,尺寸6*8,主控stm32f103ZET6。因为这块板子器件较少,只是为了双面布件好走线才做的四层板,电源线寥寥几根就把四层全敷了GND铜,间距同样为15mil。
我们测试这块板子的RS232接口一切正常(MAX3232芯片3.3V供电,芯片是从出问题的板子上拆下来的)。通过示波器观察了其波形,波形图如图一所示。
图一 正常的收发波形
然后我们对比了出问题板子的波形,如图二所示。
图二 出问题的收发波形
我们为了排除是单片机的原因,找到了一个STM32F429的最小系统板和一个RS232转接板来做测试(MAX3232芯片3.3V供电),发现并没有问题。波形如图三所示。

图三 STM32F429测试
然后我们找来一块出问题板子的空板,只焊接了MAX3232芯片(MAX3232芯片3.3V供电),然后将线引到最小系统板上,问题如故。
然后,我们割断通向3.3V层的线再测试然并卵。
最后,我们用钢锯将RS232部分电路锯下来测试,虽然测试通过了,但是用示波器观察波形奇怪波形依然在,只是幅值小了。如图四所示。

图四 将电路锯下测试
顺便说一下,上述测试中用的都是同一种或者同一个MAX3232(指定是假货),芯片出问题的板子上有三个MAX3232芯片组成的5个RS232接口,都是一个德行。MAX3232使用5V供电问题就解决了,或者换上真片子问题也有改善,但是有些真片子使用不同品牌的USB转串口出现的现象又不同,有的波形非常好,有的很怪异。如图五所示。

图五 出问题的板子同一个MAX3232(真货)使用不同USB转串口的波形对比
总体来说,这块板子也是可以用的,改电源或者使用品质优质的RS232转换芯片,但是我们不知道即使这么做了会不会哪天在现场又坏掉了。

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沙发
shahexu| | 2017-5-20 14:49 | 只看该作者
测试单片机的TXD和RXD呢,这两个管脚上还有多余的信号呢

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板凳
qinlu123|  楼主 | 2017-5-20 14:58 | 只看该作者
shahexu 发表于 2017-5-20 14:49
测试单片机的TXD和RXD呢,这两个管脚上还有多余的信号呢

TTL信号一切正常

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地板
Prry| | 2017-5-20 16:22 | 只看该作者
max3232我早已不用,假货实在太多,后面换sp3232,发现假货还是存在。目前更换为ADI的片子,如ADM202EA,虽然贵一点但可靠性很好。另外:供电最好用5V电压。

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5
qinlu123|  楼主 | 2017-5-20 18:30 | 只看该作者
Prry 发表于 2017-5-20 16:22
max3232我早已不用,假货实在太多,后面换sp3232,发现假货还是存在。目前更换为ADI的片子,如ADM202EA,虽 ...

我们发货用的都是sp3232,但是目前测试的情况来看片子质量有一定问题板子也有问题。光用好片子恐怕不能解决问题。

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6
ningling_21| | 2017-5-20 18:36 | 只看该作者
qinlu123 发表于 2017-5-20 18:30
我们发货用的都是sp3232,但是目前测试的情况来看片子质量有一定问题板子也有问题。光用好片子恐怕不能解 ...

232芯片旁边的电容是多大的?

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7
qinlu123|  楼主 | 2017-5-20 18:39 | 只看该作者
ningling_21 发表于 2017-5-20 18:36
232芯片旁边的电容是多大的?

0.1uf

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8
sky1234657| | 2017-5-20 22:57 | 只看该作者

这个电容看下走线
主要怀疑电源问题 负载能力

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9
robter| | 2017-5-21 07:06 | 只看该作者
有点像走线问题,串扰

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10
qinlu123|  楼主 | 2017-5-21 08:43 | 只看该作者
sky1234657 发表于 2017-5-20 22:57
这个电容看下走线
主要怀疑电源问题 负载能力

等下我把走线截个图

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11
qinlu123|  楼主 | 2017-5-21 10:10 | 只看该作者
robter 发表于 2017-5-21 07:06
有点像走线问题,串扰


@

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12
Lbsonggz| | 2017-5-21 11:34 | 只看该作者
使用AD设计的吧? 电容C51无法对地充电,电荷泵无法可靠工作。要使用漏电流小的无极性电容。另外,这线走的,重新走走,电荷泵电容走线加宽,,祝好运

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13
ningling_21| | 2017-5-21 14:25 | 只看该作者

电容有点小,换成1UF试试

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14
qinlu123|  楼主 | 2017-5-21 15:31 | 只看该作者
Lbsonggz 发表于 2017-5-21 11:34
使用AD设计的吧? 电容C51无法对地充电,电荷泵无法可靠工作。要使用漏电流小的无极性电容。另外,这线走的 ...

十分感谢!请问问什么c51充不上电。

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15
90houyidai| | 2017-5-21 17:07 | 只看该作者



转自:http://blog.csdn.net/wangfuzi35/article/details/12905211

最近我也使用这个片子,基本情况和这篇**一致,这种解决方案不知道有没有用,我采用3。3供电但是把电容配置成5v的,偶尔会有0x00,其他没什么问题。

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16
qinlu123|  楼主 | 2017-5-21 19:31 | 只看该作者
90houyidai 发表于 2017-5-21 17:07
转自:http://blog.csdn.net/wangfuzi35/article/details/12905211

最近我也使用这个片子,基本情况和 ...

假芯片确实坑人,不过PCB设计也存在问题。用sp3232假货要少很多。

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17
gaoxe| | 2017-5-21 19:32 | 只看该作者
电容倍压的负荷能力与效率?与7660精典工艺差的远?

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18
qinlu123|  楼主 | 2017-5-21 21:25 | 只看该作者
我准备重新布板了。

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19
Lbsonggz| | 2017-5-21 22:00 | 只看该作者
C51电容另一侧要接地,使电荷泵拉低到-12V和数字1。可是,它悬空了,还是删除了地线或地敷铜的缘故?好好检查,并查看芯片的技术资料。另外,这个芯片的电源去藕电容要使用1uf ,

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20
cjseng| | 2017-5-21 22:23 | 只看该作者
为什么电源引脚的线那么细?只有10mil吧

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