小船的遥控调试已基本进入尾声,最近希望组装并下水试验一次,五一有望带去万峰湖垂钓,正式发挥它的作用。船为受控部分,主芯片用MSP430F149,因F149没有BOR,电压跌落导致的程序跑飞在测试中已证明有极大可能性,网上也有人反映此问题。花了较大精力另外加MSP430F2001(闲置)做为低功耗的外置看门狗,故有两个看门狗了。 因双18650电池供电,8V电压使用HT7533降压、稳压。调试过程中主电机PWM启动后各种丢包、各种改硬件及程序的调试,已基本解决,但启动主电机后,ADC12测试电压会跳变,好一点的情况是实际电压7.6V,启动主电机后,ADC12换算后的值稳定在6.90或6.80V,一直没能解决,测试后发现,启动主电机后,HT7533的输出电压由原来的3.334V变为3.403V,最高变为3.6V。验证了测试电压变变低的原因,因ADC12的Vref使用AVcc--AVss,当参考电压提高,实测电压值降低,逻辑正确。前天再调试ADC时在HT7533输入端、GND端用手临时加104P电容,瞬间船航灯亮、主电机疯转,快速拔除主电池后,HT7533、F149、nRF24L01P+PA屏蔽罩发烫。再上电后,感觉F149启动一下就停止,手工REST后一直在启动、停止,并反复跳继电器。换F149后故障以旧,后发现是nRF的PA部分烧毁短路,上电后,nRF把电压拉低(约0.7V)。QFP64板上F149AVss与插针孔的覆铜烧断,这也导至F2001的SBW下载失败(修覆铜后F2001正常),看来拆下的F149并没有坏。 换nRF,换HT7533后(拆下的HT7533空载输出电压正常),主电机干扰丢包较多,电压跳变以旧。另一个可怕的问题是,启动主电机几秒钟后,多次出现HT7533发烫、长时间运行的时候F149发热。这很可怕,电源问题再次变成最大的问题,如果不解决,不知何时7533、F149就挂了。在野外、船停留在远处的水面上失控,不愿想象那种悲剧。 再次考虑AMS1117-33这片垃圾,如果它能可靠、不怕干扰,我忍受55~150uA的调整端功耗。AMS1117还有一个悲崔的地方要求最小电流5mA(或10mA),对于平时400uA运行,间隔1S突发到几mA的受控电路,难说带来其它问题。网上搜了一下,AMS1117的问题也不少,不能用瓷片电容、要求ESR较小、容易自激振荡等等。而它的优点,1.5A最大输出电流对我来说没有任何用处,另外,引脚与现在的板错位。 找出来的AMS暂时放置一边,昨晚先换了Microchip 的MCP1703,参数:2.0uA静态功耗、2.7~16V输入电压、可以做参考源。参数很美丽,价格也很美丽,2元。上电测试输出电压3.298V,启动主电机后,电压3.304V,非常牛。但另一个痛苦的问题:启动主电机后,马上停转。用LED测试F149送给F2001的复位脉冲,LED频闪时间正常,亮度逐渐减小,然后F149再正常工作(没有自动复位),nRF不能收发,F149的PWM按原来收到的值正常输出NMOS管,主电机再次动转并不再停止,直到F149看门复位后,nRF正常,PWM值收到遥控手柄的值。主电机从停止到再次转,时间约1S。按Datasheet说明,MCP1703输入端加1uF电容,加1000uF铝电解,nRF电源端加1uF电容,均无效。输入端加1uF电容后感觉情况更差,与HT7533的类似。上示波器,较难观测。主电机干扰信号约0.8V尖峰,频率2~7KHz跳变。并没有发现启动主电机后,输出的3.3V电压跌落。主板现状:8V经PMOS开关送F149板MCP1703,输入端1000uF电容Vcc端悬空,输出端接470uF25V电容。 将主电机换18Ω的线绕电阻,上述故障不出现,估计是受高压干扰后1703的内部保护功能发生作用。今早再看手册,原理图:过流、过温信号送电压参考再到Error Amplifier(错误放大器),最后送PMOS。极有可能就是这EA导致的问题。 穷途末路,已想不出好的解决办法,手上还有MCP33、AMS1117也还没试,MCP33同是Micro chip公司的产品,估计与MCP1703相同,预计出现上述问题可能性很大。以试试看的心态换了MCP33,效果出乎想象,一切问题迎刃而解,干扰不怕了,不丢包了。正所谓“吃了MCP胃宁片、腰不酸了、背不痛了”,启动主电机后,电流表指针会一直摆动几uA,在MCP33输入端加入1uF贴片电容,指针不再摆动,丢包为0,达到“走路更有劲了!”。 MCP33的参数:最大输出电流160mA、静态功耗≤1.0uA(我知道的最小功耗),12V最大输入电压,参数很美丽,价格更美丽,2.5中华人民共和国元。AMS1117从来没买过,现有的是拆板的,马SX宝价0.1元~6分。早上再看MCP33内部原理图,与MCP1703有很大差别,电压参考、输出电压分压电阻取样后分别送电压比较器,比较器送限流控制,再送PMOS。好象也能说明。MCP1703设计的高精准,及Error Amplifier直接控制PMOS,导致了我电路上出现的问题。 至此,电压问题基本解决,下一步考虑MCP33的输入端再接1000uF电容,是否会出现故障。模船急需加装航灯(夜钓并偶尔照明用)、最后加探鱼器拖挂环、加升电机支架、加打窝器拖挂等等事还要做。目前启动MCP33后,ADC12测量电压值会略降低,此问题如果加铝电解后没有解决,暂时不以处理。在遥控距离上,希望能到较大距离,比如200米。nRF通信距离与电源的干净与否、与供电能力也有较大关系,当然800米距离就不奢望了,毕竟那时也不能看清船的姿态,不好控制。 中午再在测试MCP33输入端加1000uF电容,不能收发数据,只有强输出级电容了。论坛中草包很多,更有很多高手。也许会有人说怎么不用DCDC,明白人就不用解释了。有卖家、生产商鼓吹LDO的低压差如何低,如何省电。对于我此应用来说没有任何意义,两节锂电池放电到7.4V时就需要充电了,此时的压差4.1V,任何高压差的线性稳压都能满足要求,也更不是用LDO来实现低功耗的。 此文做为我在电子爱好与制作上一小段崎岖山路,以此备忘。如果对同好者能有所帮助、有所参考,更感荣幸。 谢谢!欢迎指正。 |