Como reduzir interferência entre trilhas?

[marioscs]

Boa tarde pessoal,

 

Recentemente fiz uma placa de circuito, após muitas falhas consegui trabalhar com a tinta fotossensível e obter trilhas bem finas e bem próximas. Como as frequências são baixas, e também as correntes, e voltagens, imaginei que não teria problemas de interferências entre as trilhas, mas aconteceu.

A trilha de saída de um LM35 (sensor de temperatura) passa perto da trilha de um MCU que ativa a interrupção por mudança de estado. O resultado são leituras erradas de temperatura e a interrupção por mudança de estado ativando de vez em quando.

 

O que eu posso fazer pra resolver o problema agora que a placa está pronta? Pensei em algumas soluções, mas não sei qual vai funcionar melhor, se é que alguma vai funcionar..as ideias são:

1) Adicionar solda por cima das trilhas pra reduzir a impedância - Pode ser que colocando solda as trilhas fiquem ainda mais próximas

2) Adicionar verniz nas duas trilhas e ver se resolve

3) Cobrir tudo com tinta fotossensível e curar com a luz negra..

 

Alguém já passou por isso e tem uma dica pra me dar?

 

Obrigado pela atenção!

 

[.if]

Caso isto se confirme, é bem atípico. Geralmente a impedância do pino é reduzida pelo pullup típico de 10K e jamais o sinal analógico do lm iria sequer fazer cosquinha nele. Obviamente estás a usar a interrupt se não seria apenas desabilitá-la, né? Caso sua ativação estiver sendo feita por pulsos espúrios, penso que uma solução seria um filtro R&C nela. E confirme a resistência (impedância) do pullup ou pulldown e abaixe até o mínimo aceitável. Também faça uma limpeza pois resíduos da solda podem zoar e não só isso, com o tempo pode dar curto por migração iônica.

E se de novo, você confirmar que esta proximidade causa tal sinistro efeito, a solução definitiva seria você cortar a trilha e religar com fio bem distante.

 

e sim.. passo por isso o tempo todo.. A primeira foi lá nos anos oit... ah... há algum tempo atrás. A trilha era um sinal de alta impedância e alta tensão que ia pro circuito de foco ou grade de aceleração de um trc. Uns 400V separados por menos de 1mm... não fui eu quem fez o layout mas descobri a causa por intuição... passado sempre presente

[marioscs]

Obrigado pela resposta!

 

Também achei o comportamento bem estranho..

 

As trilhas são de 0,5mm e estão separadas por 1mm. Eu uso sim a interrupção, mas como resistor de pull-up deixei o interno do pic, acho que são 10K. O problema maior nem é a interrupção, ela ativa bem de vez em quando, e consigo filtrar alguma coisa via software, o problema maior é não ler corretamente o valor da temperatura, o que era pra marcar 30º as vezes marca 70º!

 

Quanto a sujeira da solda, pode ser isso.. minhas habilidades com solda não são as melhores, e foi a primeira vez que fiz uma solda SMD..alías, esqueci de comentar, as duas trilhas estão passando embaixo do smd, faz diferença? Me lembro de um tópico aqui no fórum falando que tudo bem passar trilhas embaixo do smd..achei que isso não era relevante, pois tem mais 1 LM35 funcionando, e outras 3 interrupções parecidas, também funcionando..

 

Ontem comprei uma estação de retrabalho (estava a anos esperando uma desculpa pra comprar uma!!) e hoje vou remover o CI e ver como estão as coisas, se for só sujeira vai ser ótimo! Mas antes de solda o CI novamente, vale a pena aplicar a tinta ou o verniz?

 

Obrigado por compartilhar a história, achei que 400V separados por 1mm iriam entrar em curto instantaneamente! Mesmo que tenha dado problema, me faz pensar que uns 3v separados por 1mm não é nada..

 

 

[.if]

31 minutos atrás, marioscs disse:

o valor da temperatura, o que era pra marcar 30º as vezes marca 70º!

Amigo isto pode ter outras causas e outras soluções. P.ex. corrente parasita entre terras analógico e digital. Algo como o terra analógico tem que ir direto - nada antes, sair do  pino do LM e ir direto, sozinho, quetinho e bunitinho pro gnd do mc. Alguns mc tem até terra analógico "separado" sabia? p.ex. AGND e GND mas em contato interno. O mesmo pro vcc que vai pro lm ou qualquer analógico só que este prefira ser outro vcc ou bem filtrado.

 

E nem mesmo as interrupts espúrias devem acontecer! Senão seu sistema não fica 100% confiável! Trate isso também por favor. P.ex. com capacitozin pro gnd.  Num próximo projeto, considere não usar entradas com diferentes funções muito próximas fisicamente uma da outra nos pinos e no circuito.

 

Os 400V da época não deram problema imediato e constante. Só em algumas pci's. Me lembro vagamente que a solução foi semelhante a que você propôs.. limpeza e um verniz verde nas trilhas

 

O ar isola ~1kV/mm, o fenolite... não sei. A fibra ... um pouco mais do que "não sei".

 

[marioscs]

32 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Alguns mc tem até terra analógico "separado" sabia?

Não sabia..

 

Acho que não é isso, porque tem outro LM35 funcionando, e os 2 estão posicionados em paralelo, bem perto, com o GND e VCC ligado direto de um pro outro.

 

Quanto as interrupts espúrias, tive muitos problemas com elas, até porque no final da placa vai ser ligado um longo fio que vai até um interruptor de parede que gera as mudanças de estado.. resolvi as interrupts que eram causadas por interferências fora da placa, agora parece que preciso cuidar das interferências dentro da placa..(resumindo, interferência é uma coisinha chata..)

 

38 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

a solução foi semelhante a que você propôs.. limpeza e um verniz verde nas trilhas

Ok, vou tentar!

 

39 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Num próximo projeto, considere não usar entradas com diferentes funções muito próximas fisicamente uma da outra nos pinos e no circuito.

No próximo projeto vou considerar tantas coisas diferentes do que fiz, essa é mais uma pra lista..  mas acho que errar um pouco faz parte né..

 

Aproveitando o post, e a quem possa interessar, segue link de um artigo que me ajudou depois de muito pesquisar uma maneira de reduzir interferências externas. O último projeto que desenvolvi funcionava bem, mas só até alguém ligar o liquidificador ou tocar a campainha.. depois desse artigo resolvi o problema..

https://www.digikey.com/en/articles/techzone/2012/apr/protecting-inputs-in-digital-electronics

 

Obrigado de novo Isadora, ainda hoje faço os teste e posto aqui o resultado!

 

 

 

[aphawk]

Eu quando usei o LM35 fiz um filtro RC, com 2 capacitores, um eletrolítico de 22 uF em paralelo com outro de 100nF .

O resistor era de 470 ohms se nao me engano... isso estabilizou bem a leitura.

 

Dependendo do seu PIC, se tiver GND e AGND pode ser a causa de seus problemas. 

 

E os pinos que uso com interrupção, sempre abaixo bem a impedância deles, uso resistores em torno de 2K2 ligados ao GND ou VCC conforme o estado de repouso do pino.

 

Bem vindo ao mundo real meu amigo kkkk !

 

Paulo

 

 

[.if]

Kibon. @aphawk corroborou 100% meus calos de décadas. Paulão tmj!

 

Ah sim, com um certo "atraso" o artigo também...

(edit...)

 

 

E tem mais... Em sistemas mais críticos pode e deve ser complementado com alguma técnica de eliminação de ruídos no sw. Mas como...

16 horas atrás, marioscs disse:

errar um pouco faz parte

... melhor aguardar seu momento pra você sentir na própria pele (e não na minha pow kk)

Sim ... herrar é umano!

abç

[aphawk]

5 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

Kibon. @aphawk corroborou 100% meus calos de décadas. Paulão tmj!

 

Pode apostar kkkkkk

 

E não tinha Internet, nem BBS, era tudo na base de leitura de livros caros e muita experimentação na bancada !

 

Mas não conseguimos passar nem 10% de nossa experiência aqui , pois quase todos os posts querem apenas um código pronto para resolver o problema escolar ...

 

Isa, os dinossauros foram extintos, e nós também seremos kkkkk !

 

Paulo

[marioscs]

Boa tarde pessoal,

 

Só pra dar um fechamento, consegui resolver o problema! Depois de remover o SMD eu vi a situação das trilhas, tinha sujeira de solda sim, mas não deu pra dizer se já estava, ou se sujou durante a remoção do MCU..de qualquer maneira limpei tudo com álcool e uma escova, depois pequei um "ferrinho" e fiquei raspando a placa no meio das duas trilhas, limpei de novo e apliquei o verniz..problema resolvido!

 

6 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

Em sistemas mais críticos pode e deve ser complementado com alguma técnica de eliminação de ruídos no sw. Mas como...

quando a interrupção por mudança de estado é acionada, o código aguarda uns milissegundos, e verifica o port novamente pra ver se a mudança persiste. Envolve uma variável pra guardar o valor do Port antes da interrupção.. tipo um debouncing.. funcionou bem aqui..

 

Pessoal, obrigado pelos comentários e pela ajuda.

Abraços

 

 

[mlegnari]

Se possível poste o circuito e layout da pcb! Eu desenvolvo módulos de ignição eletrônica para motos e nesse meio ruído tem de sobra! 

 

@Isadora Ferraz sofre o GND isolado, esse é feito com uma fonte dc dc isolada, vem a dúvida... Poderia isolar o GND digital do análogico via transistor, esse abriria no momento da leitura isolando os gnds, e após ler fechava de novo? O mcu seria mantido por capacitor nesse pequeno intervalo

 

 

[.if]

@mlegnari excelente ideia-conceito amigo! Mas precisamos lapidá-la. Mão se pode remover simplesmente o gnd pois ele é nossa referência comum entre os sistemas. Você pode fazer o contrário: manter o gnd da maneira que te disse, ligar a alimentação do analógico, desligar e ler rapidin. Isso diminui a chance de algo sujo no vcc zoar o analógico.

Mas sim, sua intuição é um excelente caminho a ser explorado pra sistemas sensíveis. Mantenhamo-la em banho maria. ...

Ah sim... na dissertação acima desconsiderei o seu dc-dc isolado. Outra hora exploraremo-lo melhor mas melhor com desenhos... entendeu ou quer que eu desenhe?

..

[mlegnari]

@Isadora Ferraz  entendi perfeitamente! A Comunicação com o GND analógico seria feita via transistor,  no momento da leitura abre o GND e o capacitor do lado digital supre por alguns ms, o problema do conversor dc dc é que um de 200ma custa 66 reais, a dúvida seria.... Será que os ruídos passam pelo  coletor emissor do transistor mesmo esse estando aberto?

[.if]

Amigo sobre isso...

38 minutos atrás, mlegnari disse:

momento da leitura abre o GND e o capacitor do lado digital supre por alguns ms

Não seria o contrário? Afinal o "cérebro" está do lado digital, não? Ou seja, tem que ficar suprido o tempo todo.

Lembrando que desconheço detalhes e nuances de seu projeto... Se achar que deve, abra um tópico sobre...

 

Reflitamos então um pouco sobre o dc-dc isolado. Ele foi concebido justamente pra não haver contato entre terras. Assim sendo, se colocar um transistor ele perde o efeito isolação entende? E sim, tem ruído que pode passar entre C e E através da B mesmo aberto. Lembra que transistor são "2 diodos"?

 

Uma coisa lôca que pode tentar é usar um relé tripolar. Um vcc, outro gnd e outro o sinal. Aí sim, liga-lê-desliga. Mas claro, depende do projeto, do circuito, das exigências ou seja dos dados de entrada.

Conversor dc dc isolado tem vários preços. Este p.ex. de 20 conto...

...se procurar acha + em conta. Dependendo do "relacionamento", ele pode "se casar" com um hcnr200...

Ou seja, como já te disse, tudo depende das exigências do projeto...