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为什么单片机有时候会在开启电机时死机?

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hdz05|  楼主 | 2007-12-10 17:17 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
电路如下图:
电源为电池供电:3.0V,2节七号电池;
单片机由DCDC供电:5.0V
电机为3.0V直流电机;

使用时发现:
    大约有0.05%比例的产品在开启电机的时候,单片机会死机。更换电机后再测试,单片机恢复正常,不再出现死机情况。同时,性能正常的产品,在用该电机进行替换后,都会出现死机现象。
    示波器观察不良品:
        3.0V电源:从上电→开机→启动电机→单片机死机整个过程都未发现电平异常;
        5.0V DCDC输出:从上电→开机→启动电机→单片机死机整个过程都未发现电平异常;
        单片机复位脚电平:从上电→开机→启动电机→单片机死机整个过程都未发现电平异常;
        控制IO口电平:从上电→开机→启动电机→单片机死机整个过程都未发现电平异常;
        电机两端电平:从上电→开机→启动电机→单片机死机整个过程都未发现电平异常;
        电机正向端串接二极管无效;
        问题电机和正常电机直流阻抗一致;

问题会出在哪里呢?请高手指教!

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沙发
农民讲习所| | 2007-12-10 17:43 | 只看该作者

缓启动或并大电容

KTA1644.e并大电容,470u以上最好。
如果并个小的也可以,需要MCU缓启动PUMP,类似PWM或频率。

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板凳
dai_weis| | 2007-12-10 21:11 | 只看该作者

电机启动电流大

影响了5V电压,引起5V电压异常导致MCU出错,增加5v的滤波电容,或者再增加一个LC滤波看看,
要不使用外接直流电源,功率要大些看看还出不出问题。

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地板
hotpower| | 2007-12-11 08:08 | 只看该作者

IO高驱动应该不好~~~

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5
hdz05|  楼主 | 2007-12-11 08:38 | 只看该作者

答复

2楼:缓启动或并大电容 
KTA1644.e并大电容,470u以上最好。
如果并个小的也可以,需要MCU缓启动PUMP,类似PWM或频率。 

答复:我手头没有那么大的电容,用1uf电容或再并联一个,无效果。
缓启动还没有开始试;

3楼:电机启动电流大 
影响了5V电压,引起5V电压异常导致MCU出错,增加5v的滤波电容,或者再增加一个LC滤波看看,
要不使用外接直流电源,功率要大些看看还出不出问题。

答复:在DCDC输出5.0V端再增加一个100uF钽电容,无效果;并且用示波器观察电压信号,未发现任何波动及异常。
直流电源试过,无效。

4楼: IO高驱动应该不好~~~

答复:“IO高驱动应该不好~~~”可否解释下?


其它:
很想知道出现这种现象的根本原因?
示波器这样测量能看到东西吗?
为什么99.95%电机(一个小气泵)都没有问题呢?这些问题电会有什么问题?

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6
xwj| | 2007-12-11 08:51 | 只看该作者

KTA1644.e并大电容能实现“缓启动”?

难道是并BE结上?就不怕功率管过热损坏?

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7
hdz05|  楼主 | 2007-12-11 08:55 | 只看该作者

并在KTA1644.e和地

是并在KTA1644.e和地;
电机满负荷工作电流约300mA

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8
xwj| | 2007-12-11 09:06 | 只看该作者

仔细看了下,感觉还是电源问题

DCDC前面竟然没有储能电容,而且是直接和电机一起接3V电池的
碰到某个电机有机械死点或换向器故障时会造成电源瞬间严重下跌,此时BOOST升压电路会继续增加占空比意图增大储能量来提高输出电压,如果电源内阻稍大就可能拉死电源或造成输出瞬间不正常的。

在就是检测电机电流和MCU电流是否共地,有没有可能因电机电流造成地电位反弹

建议在100电感左端断开,串入1N5819,并对DCDC地加并1000优质电容



就算死机,也要分清楚死那种情况的死机,
比如电源拉死?CPU指针跑飞?CPU 数据被破坏?等等等等,
这些都是可以通过软硬件结合的方法找出来的。


而且正确使用示波器肯定能抓出异常的,LZ先说说你的示波器设置看.

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9
农民讲习所| | 2007-12-11 09:16 | 只看该作者

根本原因:电池的瞬间放电不足

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10
xwj| | 2007-12-11 09:19 | 只看该作者

是的,同意9楼

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11
hdz05|  楼主 | 2007-12-11 09:32 | 只看该作者

为什么?

9楼说电池瞬间放电不足,那么:
1、我采用外部线性电源(中策的)供电为什么仍然存在这个问题?
2、为什么绝大部分的电机都能正常工作?
3、电压不能突变,并且对单片机的供电采用的是DCDC,后面还有100uF的电容,示波器观察也未发现电平突然下降,轻微的一个电压抖动单片机应该是能受得住的,不会这么容易就死机吧?

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12
hdz05|  楼主 | 2007-12-11 09:37 | 只看该作者

电机一端直接接地

我曾怀疑过PCB布线,但将电机一端直接和直流电源的地相连,仍然存在这个问题。同时,观察单片机附近的“地”电平,也未发现波动。

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13
农民讲习所| | 2007-12-11 09:45 | 只看该作者

如果用外部电源也存在这个问题

一)电机电源端大电容一定不能省的,这是功率部分,原则问题
二)走的线细了,大电流流过产生大的压降差。

DCDC的输入端掉的低的时候,DCDC关闭,短暂低脉冲会出现在VCC处。

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14
农民讲习所| | 2007-12-11 09:48 | 只看该作者

为什么你在VCC处加100uF而不在PUMP加?

两者道理是同的。

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15
xwj| | 2007-12-11 10:01 | 只看该作者

如果真的只有“0.05%比例”的不良率,且故障每次都能重现

那么,把它简单剔除不就行了???

当然,要彻底解决就去照我8楼的贴整改

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16
qihao| | 2007-12-11 10:38 | 只看该作者

又是电机 嘿嘿~~


什么电机哦? 最近发现叫陀螺的那种东西很特别哦!

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17
hdz05|  楼主 | 2007-12-13 18:51 | 只看该作者

测时报告

感谢大家的帮助!以下是新的测试结果:

1、对DCDC输入部分加储能电容100uF电解电容或10uF陶瓷贴片电容,好像有一定效果,但仍存在死机现象。

解释“好像有一点效果”:(因为电机这个不良电机被我搞的有时候一开一个死机,有时候整个什么都不处理的时候开多次都不会发生问题。但在不碰动电机且交替添加去除储能电容做测试时发现,添加储能电容后死机次数会明显较少。)

2、在增加储能电容的条件下再在电机端并100uF电解电容(电机停转时的反向电动势会把它烧毁吗?),测试结果和“1”相同;

3、检查地电位,调整示波器,档位1V→10mV,5s→10ms,最后选取10mV,20ms档测试,发现,电机开启后,“地”电平抬升25mV左右,且在开启时的最大波峰在60mV左右。但正常电机也一样。

观察其它公司产品做对比,它开启电机后的地电位抬起在15没v左右,瞬间峰值在50mV左右;用该电机替换后未发现死机情况(但不能100%保证不会出现,因为此状态时,该电机换回我的产品后也正常工作。按电机供方的说法,很多客户反馈过这个情况,对策是在电机旁加0.1uF电容,但我按该方法测试后无效)

所以,可能与8楼提到的“在就是检测电机电流和MCU电流是否共地,有没有可能因电机电流造成地电位反弹”有关。但这样该如何解决呢?

注:①成本压力较大!所以想兼顾成本来解决这个问题,可能真有点麻烦!②应该不是电磁干扰,因为我把电机用很长的导线引出后问题仍然存在,同时用示波器另一通道观察环境磁场,无任何异常。

继续分析中,但真有点盲目了,望大家继续指点!

郁闷!

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18
aihe| | 2007-12-13 20:58 | 只看该作者

我觉得楼主考虑一下其他的方法

3V电池输入端加470uf电容
电机电路里串一个电感
启动使用缓启动

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19
农民讲习所| | 2007-12-13 21:51 | 只看该作者

KTA1664.B电阻太小

1-2K合适

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20
txh353012| | 2007-12-14 00:04 | 只看该作者

加三个电容

在靠CPU的电源出加个103PF的瓷片电容.
在电机的两电源脚各加一个对地的瓷片电容.

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