小船的遙控調試已基本進入尾聲,最近希望組裝并下水試驗一次,五一有望帶去萬峰湖垂釣,正式發揮它的作用。船為受控部分,主芯片用MSP430F149,因F149沒有BOR,電壓跌落導致的程序跑飛在測試中已證明有極大可能性,網上也有人反映此問題。花了較大精力另外加MSP430F2001(閑置)做為低功耗的外置看門狗,故有兩個看門狗了。 因雙18650電池供電,8V電壓使用HT7533降壓、穩壓。調試過程中主電機PWM啟動后各種丟包、各種改硬件及程序的調試,已基本解決,但啟動主電機后,ADC12測試電壓會跳變,好一點的情況是實際電壓7.6V,啟動主電機后,ADC12換算后的值穩定在6.90或6.80V,一直沒能解決,測試后發現,啟動主電機后,HT7533的輸出電壓由原來的3.334V變為3.403V,最高變為3.6V。驗證了測試電壓變變低的原因,因ADC12的Vref使用AVcc--AVss,當參考電壓提高,實測電壓值降低,邏輯正確。前天再調試ADC時在HT7533輸入端、GND端用手臨時加104P電容,瞬間船航燈亮、主電機瘋轉,快速拔除主電池后,HT7533、F149、nRF24L01P+PA屏蔽罩發燙。再上電后,感覺F149啟動一下就停止,手工REST后一直在啟動、停止,并反復跳繼電器。換F149后故障以舊,后發現是nRF的PA部分燒毀短路,上電后,nRF把電壓拉低(約0.7V)。QFP64板上F149AVss與插針孔的覆銅燒斷,這也導至F2001的SBW下載失敗(修覆銅后F2001正常),看來拆下的F149并沒有壞。 換nRF,換HT7533后(拆下的HT7533空載輸出電壓正常),主電機干擾丟包較多,電壓跳變以舊。另一個可怕的問題是,啟動主電機幾秒鐘后,多次出現HT7533發燙、長時間運行的時候F149發熱。這很可怕,電源問題再次變成最大的問題,如果不解決,不知何時7533、F149就掛了。在野外、船停留在遠處的水面上失控,不愿想象那種悲劇。 再次考慮AMS1117-33這片垃圾,如果它能可靠、不怕干擾,我忍受55~150uA的調整端功耗。AMS1117還有一個悲崔的地方要求最小電流5mA(或10mA),對于平時400uA運行,間隔1S突發到幾mA的受控電路,難說帶來其它問題。網上搜了一下,AMS1117的問題也不少,不能用瓷片電容、要求ESR較小、容易自激振蕩等等。而它的優點,1.5A最大輸出電流對我來說沒有任何用處,另外,引腳與現在的板錯位。 找出來的AMS暫時放置一邊,昨晚先換了Microchip 的MCP1703,參數:2.0uA靜態功耗、2.7~16V輸入電壓、可以做參考源。參數很美麗,價格也很美麗,2元。上電測試輸出電壓3.298V,啟動主電機后,電壓3.304V,非常牛。但另一個痛苦的問題:啟動主電機后,馬上停轉。用LED測試F149送給F2001的復位脈沖,LED頻閃時間正常,亮度逐漸減小,然后F149再正常工作(沒有自動復位),nRF不能收發,F149的PWM按原來收到的值正常輸出NMOS管,主電機再次動轉并不再停止,直到F149看門復位后,nRF正常,PWM值收到遙控手柄的值。主電機從停止到再次轉,時間約1S。按Datasheet說明,MCP1703輸入端加1uF電容,加1000uF鋁電解,nRF電源端加1uF電容,均無效。輸入端加1uF電容后感覺情況更差,與HT7533的類似。上示波器,較難觀測。主電機干擾信號約0.8V尖峰,頻率2~7KHz跳變。并沒有發現啟動主電機后,輸出的3.3V電壓跌落。主板現狀:8V經PMOS開關送F149板MCP1703,輸入端1000uF電容Vcc端懸空,輸出端接470uF25V電容。 將主電機換18Ω的線繞電阻,上述故障不出現,估計是受高壓干擾后1703的內部保護功能發生作用。今早再看手冊,原理圖:過流、過溫信號送電壓參考再到Error Amplifier(錯誤放大器),最后送PMOS。極有可能就是這EA導致的問題。 窮途末路,已想不出好的解決辦法,手上還有MCP33、AMS1117也還沒試,MCP33同是Micro chip公司的產品,估計與MCP1703相同,預計出現上述問題可能性很大。以試試看的心態換了MCP33,效果出乎想象,一切問題迎刃而解,干擾不怕了,不丟包了。正所謂“吃了MCP胃寧片、腰不酸了、背不痛了”,啟動主電機后,電流表指針會一直擺動幾uA,在MCP33輸入端加入1uF貼片電容,指針不再擺動,丟包為0,達到“走路更有勁了!”。 MCP33的參數:最大輸出電流160mA、靜態功耗≤1.0uA(我知道的最小功耗),12V最大輸入電壓,參數很美麗,價格更美麗,2.5中華人民共和國元。AMS1117從來沒買過,現有的是拆板的,馬SX寶價0.1元~6分。早上再看MCP33內部原理圖,與MCP1703有很大差別,電壓參考、輸出電壓分壓電阻取樣后分別送電壓比較器,比較器送限流控制,再送PMOS。好象也能說明。MCP1703設計的高精準,及Error Amplifier直接控制PMOS,導致了我電路上出現的問題。 至此,電壓問題基本解決,下一步考慮MCP33的輸入端再接1000uF電容,是否會出現故障。模船急需加裝航燈(夜釣并偶爾照明用)、最后加探魚器拖掛環、加升電機支架、加打窩器拖掛等等事還要做。目前啟動MCP33后,ADC12測量電壓值會略降低,此問題如果加鋁電解后沒有解決,暫時不以處理。在遙控距離上,希望能到較大距離,比如200米。nRF通信距離與電源的干凈與否、與供電能力也有較大關系,當然800米距離就不奢望了,畢竟那時也不能看清船的姿態,不好控制。 中午再在測試MCP33輸入端加1000uF電容,不能收發數據,只有強輸出級電容了。論壇中草包很多,更有很多高手。也許會有人說怎么不用DCDC,明白人就不用解釋了。有賣家、生產商鼓吹LDO的低壓差如何低,如何省電。對于我此應用來說沒有任何意義,兩節鋰電池放電到7.4V時就需要充電了,此時的壓差4.1V,任何高壓差的線性穩壓都能滿足要求,也更不是用LDO來實現低功耗的。 此文做為我在電子愛好與制作上一小段崎嶇山路,以此備忘。如果對同好者能有所幫助、有所參考,更感榮幸。 謝謝!歡迎指正。 |