32,768-kHz-Kristall-Fehlerbehebung

Ich bin mit meinem Latein am Ende und versuche, einen 32,768-kHz-Stimmgabelkristall zum Laufen zu bringen, und ich weiß nicht, was ich falsch mache.

Zunächst einige Hintergrundinformationen: Ich verwende einen 16-MHz-Quarz in Verbindung mit einem Atmega 328P-PU-Mikrocontroller, und das funktioniert gut, und ich versuche, einen RTC-Chip von einem 32,768-kHz-Quarz zu betreiben, an dem ich hoffnungslos feststecke. Ich verwende 10-20 pF Keramiklastkondensatoren und natürlich verwende ich ein Oszilloskop, um alles zu überprüfen.

Ich versuche, diesen RTC-Chip mit diesem preiswerten Quarz zu betreiben . Ich kann es jedoch weder auf meiner Platine noch auf einem lötfreien Steckbrett zum Laufen bringen. Ich habe mehrere unterschiedliche Lastkappenwerte verwendet und mein Kristall ist so verdrahtet, wie es im RTC-Datenblatt angegeben ist. Ich habe die Chips, die Kappen und die Kristalle ersetzt, und das hat nichts behoben.

Ich habe sogar versucht, den Stimmgabelkristall an die XTAL-Pins des Atmega-Chips anstelle des 16-MHz-Kristalls anzuschließen, und das hat auch nicht geholfen.

Benötigen Stimmgabelkristalle einen speziellen Schaltkreis, um zu funktionieren, oder beschädige ich versehentlich jeden einzelnen, den ich berühre ...? Ich habe sogar verschiedene Kristalle mit ähnlichem Design von verschiedenen Herstellern ausprobiert.

Hilfe wird sehr geschätzt.

EDIT: Ich habe mein Problem gelöst, indem ich auf einen Nicht-Stimmgabelkristall umgestiegen bin und neue Kondensatoren bekommen habe. Ich denke, die Hauptursache war die Verwendung von minderwertigen Keramikkondensatoren, die ich in einem Sortimentskit online gekauft hatte.

Achtung, ein Oszilloskop kann die Lastkapazität erheblich verändern, also vertrauen Sie nicht unbedingt dem, was Sie dort sehen.
Sie sollten sagen, was der Bereich Ihnen sagt.
Mein Oszilloskop liest nur eine Flatline - überhaupt keine Oszillation, es sei denn, ich zoome wirklich weit in den Millivoltbereich hinein und beginne, eine 60-Hz-Welligkeit von (vermutlich) der Stromversorgung des Oszilloskops zu sehen.
Sie könnten versuchen, einen Pierce-Oszillator auf dem Steckbrett mit 2 Schmitt-Trigger-Wechselrichtern und dem Quarz nachzubilden. Wenn der Kristall funktioniert, sollte Ihre Schaltung dasselbe tun. Der Quarz sollte nicht mit der Sonde gemessen werden, besser ist ein nachgeschalteter Schmitt-Trigger zu verwenden. Deshalb 2.

Antworten (5)

Zunächst einmal herzlichen Glückwunsch, dass Sie es geschafft haben, dieses Problem selbst zu lösen :)

Wenn Sie lernen möchten, wie Sie solche Probleme in Ihrem zukünftigen Projekt vermeiden können, kann ich diese Appnote empfehlen

Der mögliche Grund, warum Ihre erste Teilenummer falsch gelaufen ist - falsche Lastkapazität. Der Grund ist einfach:

  1. Dein IC:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

  1. Ihr Oszillator:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn Sie versuchen, den Oszillator mit CL = 12,5 pF zu verwenden (sie sind verfügbarer als die mit 6 pF), kann der Pierce-Generator im RTC einen solchen Oszillator nicht ansteuern, was zu zufälligen Problemen durch "Stops after einige Zeit" bis "völlig nicht schwingt".

Was genau läuft schief? Was erwartest du davon und was tut es wirklich? Ich gehe davon aus, dass der RTC-IC nicht auf 0:00 Uhr taktet und bleibt, aber Sie können über seine serielle Schnittstelle mit ihm sprechen.

Ich habe mir das Datenblatt angesehen und im Steuerregister gibt es ein Aktivierungsbit für den externen Oszillator, das standardmäßig auf niedrig gesetzt ist (ext. Oszillator deaktivieren). Kann es sein, dass du das Bit nicht eingestellt hast?

Wie auch immer, ich glaube nicht, dass es der Kristall ist, der das Problem verursacht. Ich denke, dass (höchstwahrscheinlich) die RTC falsch eingerichtet ist.

BEARBEITEN: Laut Datenblatt beträgt der empfohlene Lastkappenwert 6-9 pF

Mein Kristall schwingt überhaupt nicht. Nur eine Flatline auf meinem Zielfernrohr. Und das Austauschen mit dem 18-MHz-Quarz auf dem Atmega-Chip (als Plausibilitätsprüfung) hat auch nicht geholfen. Irgendwie konnte ich es vor ein paar Wochen auf einem Steckbrett zum Laufen bringen, aber ich schwöre, ich habe damals nichts anders gemacht als heute. Mit anderen Worten, meine Schaltung war funktionsfähig - meine Zeiteinstellung wurde durch Stromzyklen gespeichert, daher glaube ich nicht, dass der Code das Problem ist.
War der Atmega beim Versuch auf externe Clock eingestellt? Wenn Sie einen anderen Kristall mit den gleichen Ergebnissen ausprobiert haben, bedeutet dies, dass der Kristall nicht fehlerhaft ist, aber die Schaltung ihn nicht ansteuert. Der Quarz beginnt nicht von selbst zu schwingen, er benötigt einen Treiber (der in der RTC untergebracht ist, aber nicht aktiviert wird, es sei denn, Sie setzen die Oszillatorfreigabe, sondern im Steuerregister der RTC.
Die externe Uhr ist tatsächlich auf dem Atmega aktiviert. Aber vielleicht ist es keine gültige Schaltung mit einer so langsamen Oszillation im Vergleich zu 16 MHz. Ich stelle mir vor, dass es eine Art resistive Rückkopplung gibt, die den 32,768-kHz-Quarz übersteuert oder untersteuert.
Ich nehme an, ich könnte zu Plan B übergehen, der darin besteht, eine Schaltung zu bauen, die offen verfügbar ist und bekanntermaßen mit einem neuen Satz gekaufter Komponenten funktioniert.
Ich habe vielleicht eine Antwort gefunden: electronic.stackexchange.com/questions/368945/…

Die Oszillatorschaltung ist ein Verstärker, mit Ihrer Stimmgabel in der Schleife. Eine Seite ist niederohmig und treibt hoch oder niedrig (es soll natürlich hin und her schalten). Die andere Seite ist der hochohmige Verstärkereingang und sollte auf halbem Weg zwischen Versorgung und Masse liegen. Rauschen gibt es normalerweise, was den Oszillator zum Starten auslöst. Wenn es hoch oder niedrig sitzt, wird der Oszillator nicht starten. Abgesehen von analogen Überlegungen können auch Fehlkonfigurationen dies ausschalten.

Sie haben einen Spielraum, was ein wesentlicher Vorteil ist.

Ich habe versucht, einen Widerstand auf eine Seite des Kristalls zu setzen, aber ich denke, ich muss verschiedene Werte ausprobieren. Danke

Viele 32-kHz-Quarze benötigen keine Lastkappen. Überprüfen Sie das Datenblatt für Ihren. Und wie bereits erwähnt, könnte die O-Scope-Sonde einen gerade laufenden Kristall leicht stoppen, indem sie ihn einfach berührt. Vielleicht funktioniert Ihre Schaltung und das Problem liegt woanders ....

Manchmal müssen Sie den Chip (den Oszillator) aktivieren, bevor er schwingt, um Energie zu sparen. Versuchen Sie, es über I2C zu aktivieren.

Seite 11 auf dem von Ihnen gesendeten Datenblatt:

Hinweis 1: Das ST-Bit muss gesetzt werden, um die Quarzoszillatorschaltung zu aktivieren.

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