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NodeMCU V3 und TCA9538A Probleme
01.12.2019, 10:33
Beitrag #1
NodeMCU V3 und TCA9538A Probleme
Hallo Zusammen,
Wir müssen durch ein Schulprojekt eine Schaltung(Platine) entwickeln und stoßen nun wieder einmal auf Probleme, welche wir uns nicht erklären können. Im Anhang werde die Teilstücke vom Schaltplan bzw Layout anheften.

Was ist die Funktion?:
Auf unserer Platine befindet sich ein NodeMCU V3 und ein TCA9548A(von TI). Diese kommunizieren mittels I2C. Da der NodeMCU ein 3V3 -Controller ist haben wir zwischen die beiden Controller einen PCA9306 platziert. welcher aus einem 3V3 I2C ein 5V I2C macht. Der TCA9548A ( auch umsp. 8Kanal Multiplexer) wird benötigt, da wir viele Sensoren Ansprechen, welche eine identische Adresse haben.

Problemstellung:
Jedes Mal, wenn wir eine Platine neu löten und die jeweiligen Komponenten auf dieser platzieren, funktioniert das gesamte System reibungslos. Jedoch nach einiger Zeit wird der TCA9548A nicht mehr erkannt. Dieses ist auch sehr kurios, da es manchmal kurzzeitig funktioniert und dann überhaupt nicht mehr. Wir wissen nun auch nicht weiter.
Die I2C-Signale vom NodeMCU über den PCA9306(3V3 I2C zu 5V) sehen sehr gut aus. Dieses haben wir mit unserem Oszilloskop nachgemessen. Einmal vor und nach dem "Wandler". Unsere Pull UP sind jeweils 4K7 vor und nach dem Wandler.
Kann es möglich sein, da wir für die Testphasen die Kondensatoren ausgelassen haben, der TCA9548A sich im Betrieb "zerschießt"? Die Spannung wird durch ein DC/DC Wandler bereitgestellt, welcher ziemlich genau auf der sekundärseite 5,01V hat. Auch mit dem Oszi nachgemessen, sehr sehr stabile Spannung.

Ich habe euch einmal die Schaltpläne, bzw das Platinen Layout zur Verfügung gestellt, ich hoffe ihr könnt da etwas erkennen. Wir kommen einfach nicht mehr weiter.
Gruß Daniel


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.pdf  Schaltplan-Platine.pdf (Größe: 165,62 KB / Downloads: 14)
.pdf  TCA9548A.pdf (Größe: 7,38 MB / Downloads: 6)
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01.12.2019, 11:18
Beitrag #2
RE: NodeMCU V3 und TCA9538A Probleme
Da ist schwer was dazu zu sagen.
Wenn es mal geht, ist das Layout wohl grundlegend ok. Die fehlenden C sollten eigentlich auch nicht zum Ausfall führen, eher zu zeitweisen Störungen.
Habt Ihr die C jetzt drin?

Was mir sonst noch einfällt wären kalte Lötstellen.

Tritt der Fehler sofort nach dem Power on auf oder erst nach längerem Betrieb?

Evtl. sollte man den Resetpin des TCA9538A etwas länger auf GND halten. Also einen Elko 10 µF von dem nach GND.

Das sind aber alles nur Vermutungen.

Gruß Tommy

"Wer den schnellen Erfolg sucht, sollte nicht programmieren, sondern Holz hacken." (Quelle unbekannt)
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01.12.2019, 11:26
Beitrag #3
RE: NodeMCU V3 und TCA9538A Probleme
(01.12.2019 11:18)Tommy56 schrieb:  Da ist schwer was dazu zu sagen.
Wenn es mal geht, ist das Layout wohl grundlegend ok. Die fehlenden C sollten eigentlich auch nicht zum Ausfall führen, eher zu zeitweisen Störungen.
Habt Ihr die C jetzt drin?

Was mir sonst noch einfällt wären kalte Lötstellen.

Tritt der Fehler sofort nach dem Power on auf oder erst nach längerem Betrieb?

Evtl. sollte man den Resetpin des TCA9538A etwas länger auf GND halten. Also einen Elko 10 µF von dem nach GND.

Das sind aber alles nur Vermutungen.

Gruß Tommy

Der Fehler tritt nicht sofort auf. Sondern erst nach einer gewissen Zeit. Die Elkos hatten wir nicht drin. Jedoch in vorherigen Versuchen bereits mal.

Das mit dem Resetpin haben wir noch nicht getestet. Werden wir jedoch morgen dann mal tun.
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01.12.2019, 11:31
Beitrag #4
RE: NodeMCU V3 und TCA9538A Probleme
(01.12.2019 11:26)daniel.s schrieb:  Der Fehler tritt nicht sofort auf. Sondern erst nach einer gewissen Zeit. Die Elkos hatten wir nicht drin. Jedoch in vorherigen Versuchen bereits mal.
Ich sehe im Schaltplan weder Elkos noch 100nF Kerkos zwischen 5V und GND. Die müssen schon rein. Ständig.

Wenn es damit immer noch auftritt, dann könnte man noch einen Blick in den Sketch werfen.

Gruß Tommy

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01.12.2019, 11:37
Beitrag #5
RE: NodeMCU V3 und TCA9538A Probleme
(01.12.2019 11:31)Tommy56 schrieb:  
(01.12.2019 11:26)daniel.s schrieb:  Der Fehler tritt nicht sofort auf. Sondern erst nach einer gewissen Zeit. Die Elkos hatten wir nicht drin. Jedoch in vorherigen Versuchen bereits mal.
Ich sehe im Schaltplan weder Elkos noch 100nF Kerkos zwischen 5V und GND. Die müssen schon rein. Ständig.

Wenn es damit immer noch auftritt, dann könnte man noch einen Blick in den Sketch werfen.

Gruß Tommy

Hier ist der erste Teil vom Schaltplan. im unteren Bereich befinden sich die Kondensatoren für die jeweiligen Komponenten


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01.12.2019, 11:44 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 01.12.2019 11:46 von Tommy56.)
Beitrag #6
RE: NodeMCU V3 und TCA9538A Probleme
Die 10 nF sollten eher 100 nF sein, der 10µF könnte auch 100µF werden.

Gruß Tommy

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01.12.2019, 13:30
Beitrag #7
RE: NodeMCU V3 und TCA9538A Probleme
Was für ein Netzteil wird eingesetzt ?
Habt ihr auch diese Spannung mal mit dem Oszi gemessen ?

Gruß Dieter

I2C = weniger ist mehr: weniger Kabel, mehr Probleme. Cool
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01.12.2019, 13:39
Beitrag #8
RE: NodeMCU V3 und TCA9538A Probleme
(01.12.2019 13:30)hotsystems schrieb:  Was für ein Netzteil wird eingesetzt ?
Habt ihr auch diese Spannung mal mit dem Oszi gemessen ?

Es wird zunächst ein Schaltnetzteil eingesetzt. Welches aus 230VAC/24VDC bereitstellt.
Dieses ist auf einer anderen Platine. Dort wird aus den 24VDC/5VDC herabgesetzt. Ist ein TSR-1-2450. Die Spannung sieht wie gesagt sehr gut aus. Ich kann gleich mal zu meinem Kollegen fahren und dieses trotzdem hier mal posten.
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