Het betreft in feite een zeer eenvoudig seriële RS485-circuit. Het specifieke circuit is weergegeven in de onderstaande afbeelding. Na gebruik van dit circuit is het niet langer nodig om aparte signalen te gebruiken voor het verdelen van de verzend- en ontvangsttijd van de 485-chip (is dat niet erg handig? Dat vind ik ook).

Het probleem is dat dit circuit is ontstaan. Toen we het experiment bij 55 graden uitvoerden, was er geen enkel probleem. We konden gewoon verzenden en ontvangen, maar toen we bij de gebruiker aankwamen, liep het na een tijdje vast en gebeurde er niets meer. Na mijn inspectie ter plaatse (een soort rondgang), weet je waar de gebruiker zich bevindt? Het stond naast een motor die veel warmte genereert (verdomme, laat maar, de klant is koning). Ik heb zelf de omgevingstemperatuur gemeten en die was boven de 48 graden. Om stof te voorkomen, waren mijn printplaat en een hoofdcontroller die veel warmte genereert in een doos geplaatst, zonder ventilator. Hierdoor liep de temperatuur in de doos op tot boven de 70 graden (ga je soms barbecueën?). Je kunt niet zeggen welke installatieomgeving ongeschikt is voor metingen. Ik was wanhopig en toen kreeg ik een idee en vroeg ik de embedded software-ontwikkelaar achter me: is er iets mis met je softwareconfiguratie? ARM verlaagt de frequentie als het te warm wordt. Heb je het niet goed geconfigureerd, waardoor er problemen zijn met verzenden en ontvangen (want ik weet op dit moment niet wat het probleem is)? Toen zei de man verontwaardigd: "Het is niets bijzonders. Ik heb bijna de hele handleiding doorgespit en het niet gevonden." Ik betuigde hem eerst mijn oprechte medeleven en zei toen: "Broer, ik ga terug en help je uitzoeken wat er mis is gegaan."

Na terugkomst bij het bedrijf blies ik hard op de ARM met een heteluchtpistool, maar er gebeurde niets. Gelukkig kon ik de potmeter niet loskrijgen. Ik blies de rest van het circuit stap voor stap door. Toen ik bij de triode (Q4 op de foto) kwam, kreeg ik geen data. Het leek erop dat de triode het probleem was, maar pech komt nooit alleen. Nadat ik er niet meer op had geblazen, kreeg ik geen data meer toen de temperatuur daalde. Zou het kunnen dat die was doorgebrand? Als je goed kijkt, zie je dat de weerstand is doorgebrand (verdorie, op het gebied van hardware is er nooit een soepele rit). Nadat ik de weerstand had gesoldeerd, heb ik de luchtstroom verminderd, de temperatuur verhoogd en ben ik blijven blazen. Als er iets mis is, moet ik het doelwit vastzetten en de golfvorm meten.

Meet de meetpunten 1, 2 en 3 zoals aangegeven in de bovenstaande afbeelding. De stroombegrenzingsweerstand in het circuitontwerp is 1 kΩ en de triode is een 9013. Meet eerst de golfvormen van de drie meetpunten bij kamertemperatuur. De eerste golfvorm is afkomstig van de uitgangspen van de isolatiechip ADuM1201. De golfvorm is weergegeven in de onderstaande afbeelding. De amplitude van de uitgangsspanning is 5 V (negeer de afbeelding op de achtergrond).

De tweede golfvorm is de basisregelspanning van de 9013-triode. De golfvorm is weergegeven in de onderstaande afbeelding. De piekwaarde van de uitgangsspanning is ongeveer 700 mV en het fluctuatiebereik is ongeveer 200 mV. Dat wil zeggen dat de triode is ingeschakeld wanneer het niveau 0.7 V is en uitgeschakeld wanneer het niveau 0.5 V is.

De golfvorm van het derde meetpunt is de collector-elektrodespanning van de 9013 triodebuis. De golfvorm is weergegeven in de onderstaande afbeelding en de amplitude van de uitgangsspanning bedraagt ​​ongeveer 5V.

Vervolgens ging ik online met mijn hand, die een expert is in het föhnen van haar. Ik blies er een tijdje op en moest met mijn andere hand de golfvorm meten. Gelukkig kreeg ik geen blaren van de stijltang (anders zou het als een arbeidsongeval worden beschouwd). Ik heb de drie meetpunten opnieuw gemeten. De golfvorm van het eerste punt is te zien in de onderstaande afbeelding. De golfvorm is in principe hetzelfde als de golfvorm vóór het opwarmen, dus het opwarmen zal de uitgangsspanningskarakteristieken van de ADuM1201-isolatiechip niet veranderen.

Ga vervolgens verder met het meten van het tweede punt. Wanneer de temperatuur verder oploopt tot ongeveer 55 graden, ziet de golfvorm van het tweede punt eruit zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding. Het fluctuatiebereik van de spanning wordt kleiner dan ongeveer 100 mV, dat wil zeggen dat het hoge niveau daalt tot 0.6 V, maar het lage niveau blijft ongeveer 0.5 V. Naarmate de temperatuur verder stijgt, tot 65 graden, blijft de spanning op het tweede punt in principe op 0.5 V en blijft de transistor ingeschakeld, waardoor RS485 geen gegevens meer kan verzenden.

Oké, het derde punt is online. Wanneer de temperatuur oploopt tot ongeveer 55 graden, ziet de golfvorm van het derde punt eruit zoals in de onderstaande afbeelding. Naarmate de temperatuur stijgt, blijft de uitgangsspanning van het derde punt laag en bevindt het RS485-circuit zich in de ontvangststand.

IK, word ik hier niet voor de gek gehouden? Laat me eens kijken naar de eigenschappen van deze triode (die me op school ook alweer vroeg om niet hard te studeren). De fysieke structuur van de triode bestaat uit twee PN-overgangen. De Ube-spanningskarakteristieken zijn weergegeven in de onderstaande afbeelding. De inschakelspanning is ongeveer 0.7 V, en de basis- en emissiespanningskarakteristieken zijn gelijk aan die van een diode. Zoals te zien is in de afbeelding rechtsonder, verschuift de karakteristieke curve van Ube naar rechts naarmate de temperatuur stijgt, waardoor de geleidingsspanningsval van de triode afneemt. Hierdoor blijft de RE-pin, die de MAX485-chip aanstuurt, constant op een laag niveau, waardoor er geen data verzonden kan worden.

Nu ik het effect van temperatuur op de triode ken, ga ik die aanpassen. Uit de bovenstaande analyse blijkt dat de basis van de triode uiteindelijk op 0.5V wordt begrensd, omdat de pull-upweerstand van 10 kΩ (5V) en de stroombegrenzingsweerstand van 1 kΩ de basis van de triode tot 0.5V beperken. Nadat de stroombegrenzingsweerstand R65 is vervangen door 0 Ω, ziet de golfvorm eruit zoals in de onderstaande afbeelding. Het is te zien dat de spanningsgolfvorm fluctueert tussen 0 V en 0.7 V.

Na het vervangen van de stroombegrenzingsweerstand door een 0R-weerstand, is het RS485-circuit verder opgewarmd. De golfvorm is te zien in de onderstaande afbeelding. Er is geen duidelijke verandering in de golfvorm en de seriële poort kan normaal data verzenden. Omdat de basis van de transistor de zendpin van de ADuM1201 echter naar 0.7V dwingt, waardoor de uitgangsstroom van de ADuM1201 toeneemt, zal dit de levensduur van het apparaat bij langdurig gebruik ernstig beïnvloeden. Ik zou dit niet zomaar grondig aanpassen (vooral omdat ik bang ben dat het me in de toekomst problemen zal opleveren).

Om dit probleem definitief op te lossen, heb ik er goed over nagedacht (nep) en ontdekt dat de temperatuurkarakteristieken van de triode leiden tot een verlaging van de basisdrempelspanning bij hoge temperaturen. Aangezien het verlagen van de uitgangsstroombegrenzingsweerstand van de ADuM1201 de levensduur van het apparaat zou verkorten en de productkwaliteit zou beïnvloeden, heb ik de triode 9013 vervangen door de MOS-buis GMS2302. Omdat de MOS-buis een spanningsgestuurd apparaat is, verbruikt deze niet veel stroom.

De gate-spanningsgolfvorm van de MOS-buis GMS2302 bij kamertemperatuur is weergegeven in de onderstaande afbeelding. Het is te zien dat het golfvormbereik 0V tot 5V is.

De gate-spanningsgolfvorm bij een temperatuur van ongeveer 80 °C van de MOS-buis GMS2302 is weergegeven in de onderstaande afbeelding. De spanningsgolfvorm verandert niet en de seriële poort kan normaal data verzenden.

Daarom moet ik bij het ontwerpen een onderzoekende houding aannemen (door in de details te duiken) om het probleem volledig op te lossen. Dit is een geval dat ik persoonlijk heb meegemaakt. Hoewel het niet groot is, is het van grote betekenis als referentie. De conclusie die hieruit getrokken kan worden, is dat het ons kan begeleiden bij toekomstige hardware-ontwerpprocessen. Als het als schakelaar wordt gebruikt, is het het beste om MOS-buizen te kiezen en de stroombegrenzende weerstanden op een verstandige manier te selecteren.

Disclaimer: Dit artikel is overgenomen uit "Hardware Siege Lion". Dit artikel geeft uitsluitend de persoonlijke mening van de auteur weer en vertegenwoordigt niet de standpunten van Sacco Micro en de branche. Het is alleen bedoeld voor herpublicatie en verspreiding en ondersteunt de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Vermeld bij herpublicatie de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.

Telefoonnummer van het bedrijf: +86-0755-83044319
Fax: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 3518641314 Manager Li

Vraag: 332496225 Manager Qiu

Adres: Kamer 809, Gebouw C, Zhantao Technologiegebouw, Minzhilaan 1079, Longhua Nieuw District, Shenzhen