Cómo agregar un filtro RC entre un pin de encabezado y un cable plano

Soy un ingeniero de software que se sumerge de cabeza en el mundo del diseño y desarrollo de sistemas integrados. Esta pregunta es básicamente sobre "plomería": cuál es la mejor manera de conectar físicamente un circuito en particular. Entonces:

Tengo un pequeño módulo de evaluación de microcontroladores, el CC11EMK , con un puerto de depuración de encabezado de 2x5.

También tengo una placa de evaluación (la CC1110-CC1111DK ) para programar el módulo de evaluación, también con un encabezado de 2x5. (El dongle está en la parte inferior izquierda) a continuación:

foto del tablero

Los dos están conectados con un cable plano de 10 hilos.

Mi problema es que el pin de reinicio del microcontrolador es sensible al ruido, lo que provoca reinicios aleatorios. No es divertido. La hoja de datos del CC111 dice lo siguiente en la sección 6.11.1:

El pin RESET_N es sensible al ruido y puede provocar un reinicio no deseado del chip. Para una línea de reinicio larga, agregue un filtro RC externo con valores de 1 nF y 2,7 ​​kOhm cerca del pin RESET_N.

También tengo algunos sensores y una configuración de bus SPI en una placa de prueba.

¿Cuál es una forma relativamente simple de insertar la resistencia y el capacitor en el circuito? Pensé que podría pegar un par de encabezados de 2x5 en la placa de prueba, usar dos cables planos y conectar los pines correspondientes con la excepción de la línea de reinicio, que pasaría a través del filtro RC. Pero no creo que eso pueda funcionar en una placa de prueba: el encabezado no encajará sobre la canaleta, así que no importa cómo lo haga, estaría cortando pares de pines.

¿Alguna sugerencia?

No puedo modificar las ediciones de Kevin (no tiene suficiente reputación), pero es un dongle USB CC1111 ( ti.com/tool/cc1111emk868-915 ); la placa de evaluación que viene con el kit de desarrollo CC1110-CC1111DK ( ti.com/tool/cc1110-cc1111dk ); y el SoC es el CC1111, no el CC2510 ( ti.com/lit/ds/symlink/cc1111f32.pdf ).
Lo siento, solo estaba yendo desde las URL de las imágenes que proporcionaste. Deberías poder sugerir una edición, pero con gusto la enviaré por ti. ¡Gracias por la aclaración!

Respuestas (2)

Poner una resistencia en línea como usted describe es una forma de lidiar con el problema del ruido, pero también requiere piratear la placa. Primero probaría soluciones más simples que solo requieren agregar componentes, no romper cosas. Siempre puede romper un rastro más tarde si las soluciones más simples no funcionan, pero creo que es muy probable que funcionen bien.

No dice qué microcontrolador, pero por la descripción parece que tiene una entrada de reinicio típica con lógica negativa. Manténgalo bajo, y el micro permanece en reinicio. Manténgalo alto y el micro podrá funcionar. En realidad, preferiría llamar a eso una entrada EJECUTAR para que el nombre corresponda a la lógica positiva, pero eso es una tontería para evitar confusiones.

En cualquier caso, sea cual sea el micro, aparentemente está bien con 1 nF en esta línea. Adelante, pon eso ahí. Eso solo podría ser suficiente para resolver el problema. Es probable que el ruido esté acoplado capacitivamente, por lo que llega con solo unas pocas decenas de pF como máximo en serie. 1 nF debería inundar eso. También agregaría un pullup a Vdd. Eso hace que el ruido tenga que proporcionar más corriente para arrastrar la línea hacia abajo, algo que tendrá dificultades para hacer con la capacitancia en serie mencionada anteriormente. Nuevamente, no conocemos el micro ni ninguno de sus detalles, o probablemente, lo que es más importante, los detalles de la plantilla de programación, por lo que me quedaría con 10 kΩ como pullup.

Entonces, para resumir: golpee 1 nF a tierra en la línea RUN y 10 kΩ a Vdd y deje la cirugía para cosas de científicos locos que agregará más adelante. Lo más probable es que eso arregle las cosas lo suficientemente bien.

Olin, gracias por tu ayuda. Es un SoC TI CC1111, y sí, el pin de reinicio está activo bajo. Vea mis comentarios a la versión editada de Kevin para los diversos enlaces. Si tiene curiosidad, aquí está el diseño de referencia para el dongle USB. En realidad, está en el archivo zip en "Guías del usuario".
[Se agotó el tiempo de edición del último comentario. Continuando:] No tengo experiencia en EE, por lo que mi pregunta es aún más básica: cómo conectar físicamente cualquier componente a esto. Supongo que podría enrollar un pequeño trozo de cable alrededor del pin del cabezal antes de conectarle el conector de cinta y luego conectar ese cable a mi placa de prueba.
@David: Yo no lo haría de esa manera. El cable podría interferir con el acoplamiento adecuado del conector. Soldaría los componentes a la parte inferior de los pines del conector en el otro lado de la placa.
Además de la objeción de Olin basada en el acoplamiento del conector, agregaría que (1) no puede obtener una conexión en línea de esa manera y (2) el cable envuelto no haría una conexión muy fuerte.
@Kevin: mi respuesta fue en parte sobre que probablemente no necesite un cambio en línea. Estaba sugiriendo agregar una tapa a tierra y una resistencia pullup a Vdd, específicamente para evitar cambios en línea.

¡Es interesante que no sigan sus propios consejos! Además, felicitaciones por localizar este problema: los reinicios aleatorios se encuentran entre los problemas más difíciles de encontrar.

La adición aquí no es difícil: tiene un encabezado de depuración grande para golpear. El pinout de este encabezado es:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Simplemente puede agregar una pequeña tapa aquí entre el pin 1 y el pin 7 para filtrar el ruido. Cualquiera de las siguientes ubicaciones funcionaría:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Antes de agregar un filtro en línea o cortar este rastro, simplemente agregue el límite de 1nF descrito en el filtro. Golpee los pines indicados con un poco de fundente, toque los cables de una tapa de orificio pasante y suéldelos. Si eso no resuelve su problema, agregue un pullup a Vdd (pin 2) y espere lo mejor.

Si eso sigue sin funcionar, necesitarás algo un poco más complicado, específicamente, un filtro como este:

wikimedia

V i norte es su línea de entrada ruidosa. V C es la salida. Tenga en cuenta que hay una resistencia entre estos dos, no puede obtener esta configuración sin algo entre el cable y el microcontrolador. Agregar otro cable ruidoso después de este filtro solo resuelve parte del problema, aún obtendrá ruido del segundo cable.

Para agregar este filtro, debe cortar un rastro. Al cortar un rastro, sugiero usar un cuchillo exacto o una hoja de afeitar pequeña.

No solo es muy difícil de soldar debido a la multitud de vías, sino que también se conecta directamente a la antena, con la que no desea meterse. Golpea el pin de tierra en el conector USB, o el otro conector (que parece que no estás usando), o corta el plástico del pin 1 en el conector de depuración y golpea la parte inferior. Debería verse algo comoesto cuando haya terminado, con el pin A conectado a la tapa a tierra y las flechas rojas que indican la sección cortada de la pista.

Como no desea soldar trazos delgados (no es divertido), simplemente corte el trazo en la parte superior de la placa (como lo indican aquí las flechas rojas, ignore la resistencia agregada) y luego trabaje en la parte posterior. Suelde una resistencia de 2.7k de orificio pasante desde el pin 7 ahora aislado en el conector de depuración al encabezado de depuración SMD y agregue la tapa al conector de depuración SMD.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Opcionalmente, agregue un pullup si todavía está recibiendo ruido, pero eso no debería ser necesario.

Muchas gracias por esta detallada respuesta. Buscaré hacer esto, pero tendré que pensarlo. Estos dongles cuestan alrededor de $ 50. Como soy nuevo en esto, me preocupa dañarlo; pero puede que se reduzca a hacer una de las cosas que sugieres. Y sí, depurar el problema de reinicio yo mismo fue un oso. Me volví muy bueno programando patrones de parpadeo de LED. Detalles en el foro de TI . Cuando quito el cable plano, está bien. De lo contrario, tengo que rezar para que no se reinicie antes de que termine la depuración.
@David: $ 50 puede parecer mucho, pero piratear módulos de evaluación es bastante normal. Comience poco a poco (encuentre algunos PCB basura para practicar) y se acostumbrará a esto. Si realmente estropea algo, en el peor de los casos, puede revertirlo uniendo el pin 7 del orificio pasante y el pin 7 del encabezado de depuración alternativo (vea la Figura 7). En realidad, esa podría ser una forma más fácil: corte el rastro en la parte superior y conecte su resistencia al pin 7 del encabezado de depuración alternativo. Mucho mejor, de hecho. Nada de esa molesta soldadura a rastros...
@David - Editado para demostrar el nuevo método
Una nueva arruga: mi dongle parece tener un encabezado de paso más pequeño (no el estándar de 2,54 mm) ya conectado a las almohadillas de depuración alternativas. Ver foto . Con el conector correcto y un cable plano, debería poder conectarlo a mi protoboard. ¿Hay un nombre para este tipo de conector pequeño? Gracias de nuevo por toda su ayuda (y también por Olin). Nuestro residente EE está en la India hasta el próximo año, por lo que esto es un salvavidas.
@David: ¿Su residente EE agregó eso por usted? No creo que estén poblados en tableros normales. De cualquier manera, solo se llama 'encabezado'. Es poco probable que encuentre un compañero sin conocer el número de pieza, pero para ser claros: no estoy hablando de cableado a una placa de prueba. Estoy hablando de soldar directamente a estos puntos en la parte posterior del tablero.
No estoy seguro. Me hice cargo de este proyecto de un antiguo colega, por lo que es posible que lo soldara. Enviaré un correo electrónico a EE y preguntaré. Sé que los encabezados de tono 2.54 son bastante estándar, así que pensé que quizás el encabezado de tono más fino era otra variedad estándar. Y sí, sé que estás hablando de soldadura. Pensé que podría probarlo para ver si resuelve el problema antes de hacerlo permanente.
@David: las placas de prueba tienen parásitos terribles. Para este tipo de filtrado, las placas de pruebas son completamente inadecuadas (consulte Cuándo evitar el uso de una placa de pruebas para obtener más información). Si el filtro fuera más complejo, sugeriría probarlo en una protoplaca soldada antes de instalarlo en el módulo, pero en este caso, la mejor manera de probarlo es soldarlo directamente en el módulo; es fácil eliminar este tipo de cosas.
OK, eso es bueno saber sobre el protoboard. Tenemos otros dos dongles USB, y creo que al menos uno solo tiene las almohadillas y no el encabezado, así que usaré uno de esos. Te dejaré saber cómo resulta.
+1 para una respuesta muy completa. No me pareció bien que tu respuesta tuviera 0 votos y la mía 1.
@Olin: ahora ambos hemos votado por la respuesta del otro. ¡Anillo de votos! ¡Llama a los moderadores!