Chyby ve vedení¶
Zapojení často poškozuje zařízení více než samotná elektronika.
Špatný kontakt, obrácená polarita nebo slabý terminál mohou vypadat jako problém s firmwarem, senzorem nebo řadičem.
Příznaky¶
Typické příznaky problémů se zapojením:
- zařízení někdy funguje, někdy ne;
- řadič je detekován pouze když je kabel pohnut;
- senzory zobrazují nesmysly;
- teplota se skáče;
- ventilátor se spustí přerušovaně;
- USB vypadne;
- terminál se zahřívá;
- drát tmavne nebo páchne;
- modul funguje na stole ale ne v pouzdru;
- po zavření krytu zařízení přestane fungovat.
Pokud se příznak změní když se drát pohne, nejdříve zkontrolujte zapojení.
Obrácená plus a minus¶
Polarita se nedá zkontrolovat "podle barvy".
Červený drát je často plus, černý drát často minus, ale to není zárukou. V DIY zařízení si předchozí stavitel nebo vy sami mohli barvy zamíchat.
Před připojením:
- zkontrolujte označení řadiče;
- zkontrolujte pinout modulu;
- změřte napětí multimetrem;
- ověřte kde je
+a kdeGND; - nepřipojujte modul pokud je pinout nejasný.
Obrácená polarita může okamžitě zničit řadič, senzor, ventilátor nebo DC-DC.
Bez společné země¶
Společná zem je potřeba když je jeden modul napájen samostatně a signál pochází z řadiče.
Příklady:
- servo s samostatným napájením 5V;
- MOSFET modul pro ventilátor;
- 4-pinový PWM ventilátor;
- HX711;
- RFID modul;
- externí senzor.
Bez společné GND nemusí mít signál smysl. Zařízení nemusí reagovat, trhá se nebo funguje nestabilně.
Špatný kontakt v terminálu¶
Terminál může vypadat jako upnutý, ale drát málo drží.
Důvody:
- drát není vložen až do konce;
- je upnut izolant místo vodiče;
- vinutý drát se třepí;
- je uvolněný šroub;
- terminál není hodnocen na proud;
- drát je příliš tenký nebo příliš tlustý pro terminál;
- chybí ferrule tam, kde je potřebná.
Špatný kontakt způsobuje zahřívání. Zahřívání zhoršuje kontakt. Toto je nebezpečný kruh.
Po krátké zkoušce pod zátěží zkontrolujte, zda se terminály a konektory zahřívají.
Dupont ne pro napájecí zátěž¶
Vodiče Dupont jsou vhodné pro breadboardy a slabé signály.
Ale nemohou se považovat za normální napájecí vedení pro:
- topidla;
- výkonné ventilátory;
- LED pásy;
- servomechanismy s velkým proudem;
- napájení zařízení;
- 110-230V AC.
Dupont se může špatně držet, má malou kontaktní plochu a zahřívá se na proudech, na které není navržen.
Pro napájecí část potřebujete správné terminály, konektory, průřez drátů a protihlučnou ochranu.
TX a RX¶
Pro UART je často potřeba křížové vedení:
TXjednoho zařízení naRXdruhého;RXjednoho zařízení naTXdruhého;- společný
GND.
Typické chyby:
- připojeno
TXnaTX; - připojeno
RXnaRX; - zapomnut
GND; - vybraná špatná rychlost;
- logické úrovně se neshodují: 5V a 3,3V.
Pokud UART nefunguje, nejdříve zkontrolujte TX/RX/GND, pak rychlost a nastavení.
I2C a SPI¶
Pro I2C:
SDAmusí jít naSDA;SCLmusí jít naSCL;- potřeba společný
GND; - adresa zařízení se nesmí konfliktovat;
- dráty musí být krátké.
Pro SPI:
MOSI,MISO,SCK,CSse musí shodovat s pinoutem;- každé zařízení má svůj vlastní
CS; - potřeba společný
GND; - dlouhé dráty mohou přerušit připojení.
RFID RC522 často matou lidi: pin SDA na řadiči může znamenat SS/CS pro SPI, ne I2C SDA.
Sítě a signální vodiče¶
Vodiče 110-230V AC, napájecí DC zátěž a slabé signály se nesmí pokládat náhodně do jednoho svazku.
Problémy:
- rušení;
- zahřívání;
- poškození izolace;
- riziko dotknutí se síťové části;
- obtížná diagnostika;
- nebezpečí pro uživatele.
Část sítě musí být fyzicky oddělena. Nízkonapěťové senzory, UART/I2C/SPI a termistorové vodiče je lépe vést samostatně od napájecích vodičů topidla.
Exponované vodiče¶
Exponovaný drát mimo terminál je špatný znak.
Může:
- dotknout sousedního terminálu;
- zkratovat pouzdro;
- dostat se pod kryt;
- zasáhnout ventilátor;
- vytvořit nebezpečí během údržby.
Po upnutí v terminálu by neměly vyčnívat dlouhé holé vodiče.
Co zkontrolovat¶
Mini seznam:
- Polarita zdroje napájení.
- Společný
GND. - Shoda pinoutu.
- Kvalita terminálu.
- Bez upnuté izolace místo vodiče.
- Bez exponovaných vodičů.
- Vodiče nejsou napnuté.
- Kryt nepřitíská kabel.
- Napájecí a signální vodiče odděleny.
- Konektor hodnocen na proud.
- Zařízení nemění chování když se drát pohne.
Co nedělat¶
Nemůžete:
- měnit vodiče pod napájením;
- držet otevřenou síťovou část na stole;
- používat Dupont pro topidlo;
- upnout vinutý drát tak aby část vodiče trčela;
- kroutit napájecí vodiče bez správného spojení;
- ignorovat zahřívající se terminál;
- považovat "někdy funguje" za normální.
Klíčové body¶
- Pokud zařízení reaguje na pohyb vodiče, jedná se o problém s vedením.
- Polarita se kontroluje multimetrem, ne podle barvy.
- Společný
GNDje potřeba pro většinu externích modulů se samostatným napájením. - Dupont je vhodný pro breadboardy a signály, ale ne pro napájecí zátěž.
- Síťové a nízkonapěťové vodiče musí být odděleny.
- Zahřívající se terminál je důvod k zastavení, ne pokračování testu.
Reference¶
- SparkFun: Troubleshooting Tips - základní kontrola připojení, kontinuity, vypnutí-zapnutí a zahřívání.
- SparkFun: Serial Communication - UART, TX/RX a sériová komunikace.
- SparkFun: I2C - linky
SDA,SCL, adresy a typické I2C chyby. - SparkFun: Serial Peripheral Interface - linky SPI,
MOSI,MISO,SCK,SS/CS. - FRC Design: Design for 3D Printing - praktické rady pro elektronické pouzdra: otvory pro vodiče, ventilace, přístup k portům a odstranění komponent.