Hallo liebe freebusler!
Ich habe in den letzten Tagen (Wochen) versucht die Grundschaltung zu bauen, genauer gesagt gleich mit AVR Controller. Ich habe die erste Version gleich auf eine Lochrasterplatine aufgelötet, dabei habe ich mich genau an die Grundschaltung im Hardware Bereich bzw. an den Schaltplan von Idefix (
http://fechner.net/freebus/freebus-avr-grundschaltung/) gehalten.
Leider konnte ich aber dann beim Testen nicht die erwarteten Eigenschaften messen. Mein Testaufbau besteht aus einer Original Siemens Busversorgung (5WG1 125-1AB11), einem Siemens Taster an einem bcu1 und meinem Board. Ich wollte damit die Signale, die von einem Original-Buskoppler gesendet werden, mit denen meines Boards vergleichen. Dabei waren sowohl die Sende- als auch die Empfangswerte nicht korrekt.
Da ich mich an der Uni damit beschäftige (ich möchte meine Diplomarbeit mit/für freebus machen), habe ich glücklicherweise ein Digitalspeicheroszilloskop zum Messen. Damit (und einer Digicam) konnte ich die Signalverläufe festhalten. Die Bilder sind als zip angehängt.
Das erste Bild zeigt den Spannungsverlauf am Bus beim Drücken des Original Tasters. Man kann gut erkennen, wie der Bus auf ca. 22V gezogen wird und nach etwa 35us wieder mit einem leichten Überschwingen wieder auf 29V hinaufgeht. So soll es sein.
Diesen Verlauf habe ich gespeichert und mit dem beim
Senden von meinem Board aus verglichen. Das kann man im zweiten Bild sehen. Hier sieht man, dass die Spannung deutlich weiter nach unten gezogen wird (ca 16V) und dann auch höher schwingt. Das ist nicht in Ordnung, da die Minimalspannung ja 19V sein sollen.
Zusätzlich habe ich das Signal am Eingangspin des Controllers gemessen, um den
Empfang zu überprüfen. Hier habe ich feststellen müssen, dass beim Senden eines anderen Teilnehmers (in meinem Fall, beim Drücken des Tasters) kaum etwas ankommt. Das Bild 3 zeigt den Busspannungsverlauf gemeinsam mit der Controller-Eingangsspannung. Nur beim ersten Bit gibt es eine leichtes Gefälle, ansonsten passiert gar nichts. Wenn aber das Board selbst sendet, funktioniert der Empfang perfekt, das kann man im Bild 4 sehen, es entsteht eine schöne Rechteckform.
Da ich diese beiden Probleme natürlich zuerst in meinem Aufbau vermutet habe, war ich viele Stunden mit der Fehlersuche beschäftigt. Ich habe oft nachgemessen und praktisch jedes Bauteil ausgetauscht - ohne Erfolg. Um Fehler auszuschließen habe ich deswegen nur die Grundschaltung heute komplett neu aufgebaut, diesmal auf einem Breadboard. Mit demselben Ergebnis.
Deshalb habe ich nach einem Fehler in der Schaltung gesucht und tatsächlich sowohl im Sende- und im Empfangsteil einen gefunden. Darauf gekommen bin ich, indem ich die aktuelle Schaltung mit einer scheinbar älteren, die noch beim 8-fach Binäreingang zu sehen ist verglichen.
Kurz gesagt,
beim Empfang ist das Problem der Kondensator C2. Nimmt man ihn raus funktioniert es tadellos, auch wenn andere Teilnehmer senden.
Beim Senden fehlt der Widerstand vor dem MOSFET Eingang. Ich frage mich wieso der aus der Schaltung geflogen ist. Wenn ich hier einen Widerstand mit 10k oder noch besser 20k einsetze, sinkt der Bus nicht so tief ab. Mit 20k bleibt er bei ca 21V.
Eine Hieb- und Stichfeste theoretische Erklärung kann ich zu den beiden Problemen nicht liefern, da fehlt mir der schaltungstechnische Hintergrund. Zum Empfang denke ich mir aber, dass wenn der Bus von einem anderen Teilnehmer hinuntergezogen wird C2 doch gegen C1 wirkt und somit die negative Spannung aufhebt, die eigentlich auf den Transistor wirken sollte.
Übrigens funktioniert der Empfang auch mit C2 umso besser, umso mehr Last am Spannungsregler hängt. Wenn ich beispielsweise einen 68R Widerstand zwischen VCC und GND hänge funktioniert es auch so halbwegs. Auch wenn man die Diode überbrückt, funktionert die Schaltung mit C2. Das passt beides zu meinem Verständnis, das ich bis jetzt von der Schaltung habe, ich kann es aber nur schwer in Worte fassen. Vielleicht kann das von euch ja jemand gut erklären.
Wenn ich trotz allem falsch liege, lasse ich mich gerne berichtigen.
lg Thomas
Die Bilder:
Anmelden
FAQ
Suche
