Помехоустойчивость контроллера с MSP430 Опции

[igorle]

Электронику учил, но практически никогда ничего не проектрировал.
Узнал о существовании MSP430 недавно и загорелось сделать что-то для дома.
Смакетировал небольшое устройство - подключил терморезистор, 7сегментный индикатор и реле.
Питание беру 12 вольт (для реле) и преобразую его в 3.3 используя LM317.
На питании поставил электролитический конденсатор 1000 микрофарад и керамический 0.47.

Реле управляется транзистором и шунтироется диодом чтобы не было помех при отключении.

Все было отлично, но обнаружил что при отключении нагрузки (маломощный двигатель переменного тока) помеха приводит к перезагрузке контроллера.
По большому счету если просто включать/выключать рядом с контроллером двигатель или экономичную лампу - можно получить перезагрузку.

Понятно что это проблема в моей конструкции. Питание развел толстым проводом. Конденсаторы поставил рядом с контроллером. Но что-то банальное я упускаю.
Я подозреваю что это "детская болезнь" начинающих. Но на форуме на этот счет ничего не нашел пока.

Кто-то может что-то посоветовать или указать тему где эта проблема обсуждалась?

[Ruslan1]

Смакетировал небольшое устройство - подключил терморезистор, 7сегментный индикатор и реле.

Схему приведите, тогда конкретика появится. Полную схему, с блоком питания вместе и с реально впаянными номиналами.
Очень замечательно еще осциллограммы на питании посмотреть, но это уже следующая стадия. Процесс должен быть примерно такой:
1. Обсуждение схемы
2. Исследование поведения изделия для определения критических ситуаций во время эксплуатации
3. осциллографирование моментов, определенных в (2)
далее - по обстоятельствам (например, обсуждение топологии платы).

Нельзя переходить к (2), не сделав (1). Ну и совершенно неприемлем "метод тыка", с изменением чего-то, не понятно для чего и почему. Может получится прибор, успешно работающий только при некоторых конкретных фазах Луны.

помехозащищенность MSP430 не хуже чем у всех прочих микроконтроллеров, тип выбранного MCU точно не при чем в Вашем случае.

P.S. Вы правильно выбрали раздел форума, он для начинающих. не стесняйтесь, спрашивайте.

[zhevak]

Схему приведите, тогда конкретика появится. Полную схему, с блоком питания вместе и с реально впаянными номиналами.

Поддерживаю. Нужна схема. Можете нарисовать от-руки и сфотографировать. Не важно как она оформлена, важно чтобы было хоть что-нибудь с чем можно работать и давать конкретные рекомендации.

помехозащищенность MSP430 не хуже чем у всех прочих микроконтроллеров, тип выбранного MCU точно не при чем в Вашем случае.

Это спорный вопрос. Если есть необходимость, можно обсудить в другом месте.

P.S. Вы правильно выбрали раздел форума, он для начинающих. не стесняйтесь, спрашивайте.

Ой! Это моя оплошность -- я не посмотрел на название подраздела и сразу начал отвечать на вопросы. Приношу свои извинения за то, что ввел в заблуждение.

Вот в этом и проблема — первый вообще не нужен, а последнего на фото не видно вообще, тогда как он по всем бумагам должен находиться в непосредственной близости к ногам питания МК, а с учётом того, что у выбранного корпуса эти ноги и так самые длинные, то непосредственно припаян к ним.

Я думал, что топикстартер использует свой блок питания (трансформатор, диодный мостик, электролит), тогда -- да, такой ёмкий конденсатор нужен. Но, судя по фото, автор применяет внешний БП. Возможно этот БП уже имеет стабилизатор на 12 В. И во всяком случае во внешнем БП всегда имеются конденсаторы, достаточной емкости. В этом случае надобность в электролитическом конденсаторе на входе схемы отпадает. Можно, конечно, для успокоения души установить конденсатор емкостью 20-100 мкФ, но 1000 мкФ -- это явный перебор.

Ещё ошибка — общий провод должен идти не шиной, а звездой, с центром в одноимённой ноге МК.

Да-да! Просмотрите питающие цепи. Силовые токи (реле, светодиоды) не должны протекать по тем же проводам, на которых "сидит" МК. Сведите их в одну точку рядом со стабилизатором. Тогда, например, импульсная помеха от выключающегося реле и пробегающая по общему проводу пойдет по своему проводу и никак не заденет МК. В противном случае на общей ножке МК может возникнуть хороший-такой импульс, который может привести к перезапуску МК. Вспомните, что даже провод вфтянутый в линию имеет распределенную индуктивность. Вот на этом-то индуктивном элементе выделяются короткие импульсные "пички" напряжения.

Если нацелились на импульсный стабилизатор, то эти же самые требования Вам надо научиться соблюдать уже в степени, т.е. монтажить проводами длиной несколько мм, а не см.

В целом так. Бороться с помехами на плате будет сложнее, если в схеме используется импульсный стабилизатор. Здесь тоже нужен грамотный подход. К тому же сами стабилизаторы бываю разные. Я как-то видел у TI стабилизатор, который работает на частоте аж 8 МГц!

Топикстартеру:

1. попробуйте поиграться с широко распространенным стабилизатором 34063 (например, MC34063. Но их выпускают несколько фирм, поэтому буквы могут быть разными). Этот стабилизатор достаточно простой и легко запускается, легко осваивается.

2. Почему не имеет смысла устанавливать конденсатор большой емкости на выходе линейного стабилизатора?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно задать другой -- для чего мы вообще устанавливаем его туда. Конденсатор на выходе стабилизатора нужен не столько для подавления оставшихся пульсаций на выходе стабилизатора, сколько для других целей.

Это раньше было такое, когда стабилизаторы имели "петлевой" коэффициент усиления не очень большой и обладали не высоким быстродействием. Тогда получалось, что стабилизаторы не могли обеспечить заданный уровень пульсаций. Кроме того, конденсатор нужен был для обеспечения правильной фазовой характеристики усиления по петле обратной связи. Иначе стабилизатор мог превратиться в мощный генератор.

Современные стабилизаторы имеют несравнимо большой внутренний коэффициент усиления и высоко быстродействие. Поэтому требования к емкости конденсатора на выходе снизились. Конденсатор нужен только для правильного запуска стабилизатора и частично как быстродействующий накопитель энергии при коротких пиковых нагрузках (т.е. обеспечивать броски тока при переключениях в схеме).

Если на выходе стабилизатора устанавливать конденсатор большой емкости (1000 мкФ), то можно упереться в проблему ненадежного запуска МК. Конденсатор большой емкости не позволит питающему напряжению быстро подняться до заданного значения (+3.3В). Фронт питающего напряжения буде затянут, и схема сброса МК может вообще отработать не правильно. Если у МК до кучи не включена схема сброса при "просаживании" питания (BOD), то такой МК надежно запускать будет проблематично. Питание на МК нужно подавать не плавно, а скачком. Отсюда и рекомендации не устанавливать конденсаторы большой емкости на выходе стабилизатора. Повышенная емкость все равно не работает по своему назначению (стабилизаторы-то -- сами по себе хорошие. Не древние!), а реально приводит к возникновению других проблем.

Про керамику (0.1 мкФ) я говорить не буду. Похоже топикстартер в курсе для чего она нужна.