Napięcie jest zmniejszane na połączonych płytkach

12

Moje Arduino jest podłączone do pierwszego pulpitu. Stamtąd powiązałem pozytywne i negatywne z innymi tablicami. Mam teraz podłączonych 6 płyt chlebowych. Na pierwszej płycie widzę (z miernikiem), że mam różnicę 4,5 V, na następnej płycie 3,5 V, a na ostatniej mam nawet 2 V.

Dlaczego to dostaję? Częściowo to rozwiązałem (doprowadzając 3 V do ostatniej płyty), podłączając każdą szynę do każdej szyny w innych płytach, ale to sprawia, że ​​mój projekt jest zagracony.

Jak to debugować? Co to powoduje?

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Gil Megidish
źródło
1
Masz dużo płyt pilśniowych i prawdopodobnie jakieś połączenie wysokiego zużycia energii i cienkich przewodów.
pjc50 16.10.13
1
To tylko myśl, kiedy układasz przewody zasilające. Przynajmniej z moimi tanimi płytkami chlebowymi i tanim drutem miedzianym cynowanym 0,6 mm znalazłem opór w szynach zasilających, takich jak te, które były zdominowane nie przez długość drutu, ale przez liczbę styków drutu do płyty chlebowej.
Chris Johnson
2
Gil jedzie do małego miasteczka czerwonym samochodem sportowym. Niedługo potem w jego lustrze migają światła policji. Podjeżdża i oficer podchodzi. „Przepraszam, czy pędziłem?” Gil pyta. „Nie, proszę pana. Prowadzenie czerwonych samochodów w tym mieście jest niezgodne z prawem” - mówi oficer. „Naprawdę? Nie wiedziałem o tym - odpowiada zaskoczony Gil. „MYŚLISZ, ŻE JESTEŚ PRAWEM ?!” oficer krzyczy. Morał tej historii: fakt, że ktoś nie zna przepisów, nie oznacza, że ​​automatycznie myśli, że jest do nich zwolniony. (Również historia rewizji pytań nie wskazuje na żadne „podejście” OP).
JYelton,
2
Dobrze. Nie planowałem wojny z płomieniami. Ale żebyście wiedzieli, że moje Arduino naprawdę zasila wszystkie te układy scalone. W moim obwodzie jest 29 układów scalonych i działa dobrze. Po prostu starałem się zrozumieć, czy istnieje sposób obejścia pojedynczego punktu umowy. Ten obwód jest adapterem VGA, synchronizującym z prędkością 640x480x60hz przy użyciu tylko układów scalonych 74xx. Na pewno nie ponad wszelkie przepisy :)
Gil Megidish
1
@Gil Myślę, że twoje pytanie jest całkowicie poprawne. Pamiętam, jak eksperymentowałem z asortymentem elektroniki i miałem podobne pytania. Nie sądzę, żeby to była wojna z płomieniami, po prostu czasami musimy wskazać, że mądry stary mistrz czasami jest zrzędliwy. :)
JYelton,

Odpowiedzi:

14

Powinieneś mieć jeden punkt kontaktu dla zasilania i uziemienia zasilacza. Połącz ten punkt z każdą płytą osobno. Jeśli twój zasilacz to arduino, pamiętaj, że może on dostarczyć tylko niewielką ilość prądu, więc możesz chcieć zewnętrznego zasilacza. Użyj również najcięższego drutu o grubości, jaki możesz zmieścić w płycie (prawdopodobnie 22 gauge), aby zmniejszyć straty na okablowaniu.

Zasilaczem nadal może być Arduino - ale szczerze mówiąc, przy tak wielu układach TTL naprawdę powinieneś używać oddzielnego zasilacza, jeśli to możliwe.

Poniższa edycja Twojego zdjęcia powinna dać ci pomysł. Nie zwracałem wystarczającej uwagi, aby wiedzieć, czy poprawnie zamapowałem czerwony na dodatni, więc zignoruj ​​ten aspekt, jeśli popełniłem błąd. Chodzi o to, że potrzebujesz pojedynczego przewodu od źródła zasilania do każdej szyny, a nie łączącego je w jakikolwiek sposób. Chociaż będzie to gniazdo dla większych szczurów w okablowaniu, tworzenie łańcuchów po prostu nie zadziała dla ciebie elektrycznie, ze względu na straty wewnątrz płyty chlebowej.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jeśli nie możesz znieść tego rozwiązania, być może będziesz w stanie zgrubić przewody między płytami i wepchnąć je kilka razy do otworów w szynach, aby oczyścić styki w płycie. Spowoduje to dodatkowe obciążenie, ale nie rozwiąże podstawowego problemu.

Adam Davis
źródło
Dziękuję za Twoją odpowiedź. Zrobiłem to, co zasugerowałeś. Teraz dostaję 4,5 V do wszystkich szyn. Nie miałem problemu z moim obwodem, próbowałem po prostu zrozumieć przyczynę tak niskiego napięcia. Zakładam, że to opór w gównianych deskach do chleba. W każdym razie, rządzisz!
Gil Megidish
@Gil Myślę, że lekcja tutaj polega na tym, że możesz traktować druty, przewody płytki chlebowej i inne złącza jako rezystory niskiej wartości. W długich łańcuchach szeregowych można je zdecydowanie zsumować, aby stworzyć spadek napięcia.
JYelton
9

Stwierdzasz, że odczuwasz spadek napięcia między płytkami. „Gwiazdka” z zasilacza do każdej płyty pilśniowej zapewniająca dobry kontakt mechaniczny i elektryczny. (Opublikowane przez Adam Davis i Passerby)

Zgodnie z twoim zdjęciem, nie masz ŻADNYCH kondensatorów elektrolitycznych ani żadnych kondensatorów ceramicznych, od tego bym zaczął - nie widząc ŻADNEGO wywołuje u mnie dreszcze i to jest sedno tego postu.

Kondensatory filtrujące (elektrolityka) są spolaryzowane i przechodzą przez szyny zasilające w celu „uwarunkowania” zasilacza, utrzymując napięcie w całym obwodzie na stosunkowo stałym poziomie.

Ceramika łączy się również poprzez szyny zasilające i należy podłączyć na stykach V + i 0V każdego układu scalonego. Ogólnym celem ceramiki jest tłumienie „szumu” wysokiej częstotliwości do ziemi, biegunowość nie jest problemem.

Ponieważ używasz zasilacza 5V, elektrolityczny 220uF 16V (lub dwa) na każdej płycie chlebowej byłby doskonałym początkiem, są one powszechnym miejscem (Radio Shack itp.) I niedrogie.

Ceramiczne czapki są bardzo tanie i warte każdego grosza. Zasilacz .1uF 50 V umieszczony na każdym układzie scalonym i jeden obok każdego elektrolitu uczyni cuda dla tłumienia fałszywego hałasu.

JoeFromOzarks
źródło
1
Świetny punkt Każdy układ powinien mieć małą kołpak obejściowy na stykach zasilacza, a także większy kołpak na szynach, do których dochodzi napięcie. Odczyt napięcia za pomocą miernika prądu stałego może faktycznie wykazać niskie napięcie, gdy w rzeczywistości jest prawdopodobnie mnóstwo hałas na linii zasilającej na końcu łańcucha.
Adam Davis
1
Wydaje mi się, że coś tu brakuje. Widzę, w jaki sposób czapki mogą ustabilizować lokalny prąd stały, łagodząc skutki stanów nieustalonych powodujących sygnały prądu zmiennego na twoim DC. Ale nie rozumiem, jak by to pomogło w tym przypadku, gdzie prawdopodobnym problemem są spadki napięcia z powodu cienkich, długich przewodów. Czapki nie mogą w tym pomóc; czy coś mi brakuje?
Bob
@ Bob czapki są drugą kwestią związaną z ich konfiguracją. Jak powiedzieli w pierwszym zdaniu, OP musi oznaczyć swoją konfigurację mocy.
Passerby
@Passerby, dobra rozmowa, spóźniłem się na pierwsze zdanie, ponieważ dwie różne idee zlewały się. Edycja byłaby miła dla rozróżnienia dwóch pomysłów: odpowiedź to pierwsze zdanie, a reszta to wszystkie (bardzo dobre) rekomendacje. Ale to kwestia stylu, a odpowiedź jest poprawna i kompletna. Dzięki!
Bob
@Bob Mój post zawiera: „niewidzenie ŻADNYCH [kondensatorów] powoduje, że się wzdrygam i jest to punkt, który jest najlepszym formatem, jaki mogłem wymyślić, w końcu szokiem, że nie zobaczyłem żadnej czapki, która powaliła mnie z krzesła! Pomóż sobie w edycji, jeśli chcesz. :)
JoeFromOzarks
5

Płyty chlebowe mają wiele problemów, w tym wysoką pojemność, indukcyjność i rezystancję. Z twojego obrazu, twoje szyny zasilania po dwa na bok, są podzielone na środku i masz 6 desek, więc w sumie 2 szyny * 2 boki * 2 podziały * 6 desek = 48 różnych segmentów, które łączysz z niektórymi drut zworowy. Wygląda na to, że na samym końcu segmentów znajduje się pojedynczy punkt wejściowy mocy. Cała rezystancja segmentów ORAZ drut mostkowy sumują się, a następnie zależy od tego, ile prądu ciągniesz.

Najłatwiejsze rozwiązanie, upewnij się, że każda płyta jest równoległa. Poprowadź parę przewodów z zasilacza do każdej płytki zamiast deski do deski do deski. Lub dwie pary, ponieważ po obu stronach planszy znajdują się dodatnie i ujemne szyny. Lub uprość swój układ, aby używany był tylko jeden zestaw szyn (lub dodatni zawsze po lewej stronie, ujemny po prawej stronie).

Przechodzień
źródło
2

Moc gwiazdy i rozkład gruntu zamieszczone przez Adama Daviesa i Passerby to tylko częściowe rozwiązanie, które musisz również:

Upewnij się, że aktualna pojemność zasilacza jest odpowiednia do szczytowego zużycia energii każdej używanej płyty chlebowej i najlepiej pozwala na pewien margines narzutu.

Użyj kondensatorów odsprzęgających, jak sugerował Joe z Ozarks

Używaj znacznie cięższego drutu do dystrybucji mocy i uziemienia, jak sugerują inne plakaty.

Wreszcie, jeśli dostaniesz źródło zasilania 5 V na każdą płytkę ścienną, a obwód nadal nie działa, zastanów się, że może być jeszcze jedna lub więcej z następujących kwestii:

Rozkład zegara nie jest zadowalający między płytami z powodu pojemnościowego i indukcyjnego działania styków płyty chlebowej.

Zagrożenia w wyścigach między sygnałami wprowadzanymi przez długie przewody i ponownie kontakty na płycie stykowej.

W zależności od rodziny układów logicznych 74XX, w których obwody o napięciu znacznie niższym niż projektowane, mogło dojść do zniszczenia niektórych bram. Ten drugi problem stanowi raczej problem z CMOS, ale nie podajesz szczegółów, więc zajrzyj do arkusza danych.

Na koniec stwierdzasz, że próbujesz uruchomić go przy 640x480x60 = około 18,4 MHz, więc istnieje spora szansa, że ​​obwód w ogóle nie będzie działał przy użyciu tych paneli. Jeśli tak, uruchom obwód na niższej częstotliwości, aby debugować układ logiczny, a następnie wlutuj bardziej kompaktową wersję na płytkę listwową.

ReaddyEddy
źródło
Dziękuję za wyjaśnienie! Obwód działa dobrze, jest tutaj film: facebook.com/photo.php?v=10151801133034947 Działa dobrze tylko z dwiema pokrywami (wokół układów scalonych o wysokiej częstotliwości). Właśnie pytałem, dlaczego niskie napięcie. Zrobiłem rozkład mocy gwiazdy i teraz dostałem 4.5V do wszystkich układów scalonych. Tylko po to, aby być bezpiecznym dzięki tym TTL.
Gil Megidish,