Windows 7 förstör (inte) min USB-enhet - LÖST!

[TomasL]

Basmotstånd och flytta reläet så det sitter mellan Vdd och transistorns kollektor.
Samt ett par k på ingångarna.
100 ohm är för lite för LEDarna, sätt säg 470 ohm i stället.

[hanzibal]

Men ett relä är ju en isolering i sig, alltså bör det kunde drivas av USB-spänningen, förutsatt att reläet är monterat på kretskortet!

Reläet är en DIL8 som är lödad på kortet, har mätt upp att det drar ca 7mA och med basmotstånd samt reläet mellan Vdd och kollektor borde alltså vara tillräckligt om jag förstått rätt.

Sedan är det sensorerna... Är det bara ett par brytare kan det kännas ganska idiotisk att dra igång en extra nätdel just för dom och då får man ta till en kompromiss.

Ett sätt kan vara att de bryter mot GND och att det finns en pull-up på kortet. På det vis skickas VDD aldrig ut direkt ur kortet. Men även GND kan samla på sig störningar, alltså monterar man ett motstånd mellan brytarnas GND och riktig GND, detta ger att en jordslinga blir strömbegränsat. Ju högre GND-motstånd ju bättre ur störningssynpunkt men man måste ju ändå ha vettiga nivåer när brytaren växlar, alltså kan man väl ta pull-up som 10x Rgnd som exempel.

Det är bara mikrobrytare på ingångarna så då låter jag de bryta jorden istället och lägger in pull-ups på chipets in-pinnar mm så som du föreslår. Sedan enkelt att invertera logiken i mjukvaran.

En annan sak att tänka på är själva reläet. Ser ut att kunna vara ett reed-relä och kontakterna på dessa har en förmåga att bli väldigt "klibbiga" om det finns den minsta kapacitans över dem. Speciellt när spänningen är så pass hög som 24V. Ett 10R motstånd i serie med kontakterna brukar lösa detta, om nu applikationen inte störs av motståndet. Kanske räcker med mindre motstånd också för att de inte skall svetsas samman.

Ja, det är ett reed-relä:
http://www.velleman.eu/products/view/?id=17756
Jag valde det eftersom det tar liten plats och ändå har god brytförmåga och hög strömtålighet. Det får alltså bli 10R på vardera utgångsledarna.

Basmotstånd och flytta reläet så det sitter mellan Vdd och transistorns kollektor.
Samt ett par k på ingångarna.
100 ohm är för lite för LEDarna, sätt säg 470 ohm i stället.

Japp, så får det alltså bli.

Det är nog klart dyrare att isolera USB än in+utgångarna.

Gissade nästan det men det "konstiga" tycker jag ändå är att jag, vid de tester under WinXP där allt fungerade perfekt, dragit reläet säkert 500 gånger (förvisso utan 24V på utgången) och lekt massor med brytarna. När jag sedan testar under Win7 så dör kortet direkt när jag kopplar in det på USB utan att jag ens hinner tänka en tanke på att dra reläer eller fippla med brytare. I samtliga fall hade jag 20cm korta kablar på open/closed-ingångarna emedan aux inte ens var ansluten.

Jag har en liten breakout-modul från Microchip som är kopplad p.s.s. mitt rent USB-mässigt. Skall testa det på Win7 - om USB dödar mitt kort så vore det konstigt om breakouten överlever. Den senar saknar dock 10uF elyt och kanske är ändå det den stora boven i dramat även om såklart övriga föreslagna moddar också är nödvändiga. Skulle en diod på USB 5V hjälpa något? Ett mindre spänningsfall gör mig inget eftersom kortet skall funka ner till 3,3V eller ännu lägre tror jag emedan chipets USB-kontroller ju alltid skall ha 3,3V.

Så här står det i bladet för mitt chip:

"In order to meet the inrush current requirements of the
USB 2.0 specifications, the total effective capacitance
appearing across VBUS and ground must be no more
than 10 µF. If it is more than 10 µF, some kind of inrush
limiting is required. For more details on Inrush Current
Limiting, see the current Universal Serial Bus Specification."

Jag har ju direkt 10,1uF + säkert en massa strö eftersom jag inte reflekterat över detta förrän nu i efterhand sedan någon nämde just strömrusning vilket jag tolkar att stycket handlar om.

[Icecap]

Jag är ganska säker på att mikrobrytarna inte sitter på kretskortet, alltså behövs resten också! Mellan pull-up'en och ingången på chippen behövs fortfarande mins ett motstånd på kanske 10k, helst i kombination med en kondensator.

GND till mikrobrytarna bör tas efter ett 100 ohm motstånd.

[hanzibal]

Ja, om du menar mikrobrytarna så sitter de i andra änden av kablar som säkert kan bli några meter långa när apparaten väl installerats i killens garage. USB-kabeln är dock bara ca 50cm eftersom den kommer att ligga alldeles intill PCn.

Jag kommer såklart att införa de andra ändringarna också, jag skall ändra kopplingshchemat och visa innan jag tar fram lödkolven igen.

När jag kikade efter på breakouten så har de en 3,3V regulator kopplad till Vdd och kör alltså inte 5V USB direkt även om det senare också är helt ok enligt bladet.

bob.JPG

[hanzibal]

Sådär, jag tror mig nu ha gjort följande ändringar:

1. Justerat R för LEDs (blå skall flasha och röd/grön inte blända i mörker)
2. Lagt in basmotstånd 2k
3. Tagit bort elyten
4. Flyttat reläet mellan +5V och kollektor
5. 100k pull-up på vardera sensoringångar
6. 10k på ingångarna före chipet
7. 10R på relätutgångarna
8. 100R mellan GND och ingångarnas "common"

...och såhär ser det modifierade schemat ut:

schema2.JPG

Vad tycks, har jag fått med det viktigaste och har detta gjorts rätt? ...och viktigast av allt:

Tror ni att den överlever ett Win7-test nu?

[Icecap]

Det ser bättre ut men det har inget med Win7 att göra, det har med den fysiska datorn att göra...

[TomasL]

Byt dioden över reläet till en 1N4148 samt sätt en RC-snubber parallellt med den.

[hanzibal]

Ok, jag börjar med att byta dioden. EDIT: Skulle denna diod kanske vara ännu bättre?

Det ser bättre ut men det har inget med Win7 att göra, det har med den fysiska datorn att göra...

Jo, jag krev så lite skämtsamt, glömde smiley på det

En fråga nu på allt detta (trots att jag fått en bättre "produkt"):
Vilken/vilka av de 8 ändringarna ovan adresserar egentligen problemet med att något skit omedelbart dödade enheten såfort jag anslöt den via USB till de båda maskiner (som råkade köra Win7) utan att jag drog den oanslutna reläet eller manövrerade mikrobrytarna som satt på 20cm-kablar?

[Icecap]

Om det enda som kopplas in är USB-porten är det med stor sannolikhet power-surge på USB-strömmen som får den att stänga av, W7-datorn kanske bara har ett mer känsligt kretslopp.

Om du har kopplat in den i W7-datorn och inget annat är inkopplat på kortet och enheten sedan inte fungerar alls ens i "ursprungsdatorn" skulle jag kolla mycket noga efter dåliga lödningar samt mäta igenom alla ledare från start till slut. Jag har nämligen varit med om hårtunna brott i mönsterkortets ledare, oftast precis i kanten av en lödpunkt. Syns inte utan kraftig förstoring men kan mätas.

Om kretsen verkligen har strukit med är jag övertygad om att det beror på ESD, kanske W7-datorn är kopplat till skyddsjord - eller inte, och att det blev någon laddning i kretskortet/dig på vägen dit. Du kanske höll på kretskortet vid inkopplingen eller det låg på något ledande osv.

[hanzibal]

Förlåt om jag är tjatig, är bara ängslig för att kortet skall dö ännu en gång...

Om det enda som kopplas in är USB-porten är det med stor sannolikhet power-surge på USB-strömmen som får den att stänga av, W7-datorn kanske bara har ett mer känsligt kretslopp.

Ja, USB var det enda som enheten var ansluten till. Vad innebär egentligen "power surge" - och vad kan jag göra åt det?

Om du har kopplat in den i W7-datorn och inget annat är inkopplat på kortet och enheten sedan inte fungerar alls ens i "ursprungsdatorn" skulle jag kolla mycket noga efter dåliga lödningar samt mäta igenom alla ledare från start till slut. Jag har nämligen varit med om hårtunna brott i mönsterkortets ledare, oftast precis i kanten av en lödpunkt. Syns inte utan kraftig förstoring men kan mätas.

Precis, enheten pajade i Win7-datorn och funkar sedan inte längre alls i någon dator överhuvudtaget inklusive de som den funkat perfekt med innan. Jag gick över alla lödpunkter med kolven en extra gång innan jag stängde lådan men kan ha missat något så jag får gå på det igen med lite fluss också.

Om kretsen verkligen har strukit med är jag övertygad om att det beror på ESD, kanske W7-datorn är kopplat till skyddsjord - eller inte, och att det blev någon laddning i kretskortet/dig på vägen dit. Du kanske höll på kretskortet vid inkopplingen eller det låg på något ledande osv.

Nix, tog inte på kortet utan allt var monterat i Hammond-låda av plast. Om det har med skyddsjorden att göra - vad kan jag i så fall göra åt det?

[Marta]

Vid en andra genomläsning av tråden uppfattade jag ett tidigare svar som att Du fortfarande har det som testuppkoppling? Är det så, alltså att W7-problemet inte uppstod i samband med en skarp montering vid porten?

Om enheten bara hade brytare hängande i korta sladdar för manuell testning även när w7-problemet uppstår så är orsaken knappast elektriskt orsakade skador.

Har Du provat att försöka konfigurera om kretsen på nytt med XP-datorn efter att den låst sig? Läste som hastigast lite i databladet för MCP2200 och där tycks finnas möjlighet att låsa konfigurationen både med password och permanent. Har Du använt någon av dessa låsningar? W7 kan ju kanske ha skickat olämpliga saker när den letar efter olika enheter, som tolkats som en konfigurationsändring. Långsökt, men allt kan hända när man har oturen med sig....

Tillägg:
När felet inträffat, finns det då någon okänd enhet som visas i Device Manager? Har denna i så fall ändrade vendor-/product-ID?

Tillägg2: Enligt obekräftad uppgift är MCP2210 en fabriksprogrammerad 18F14k50, men utan originalkoden hjälper det föga för att återställa den.

[Icecap]

hanzibal: nu är jag ganska säker på att jag inte skrev att allt skulle lödas om, jag skrev att det hela skulle kollas! Att anta att något är rätt är första steget till att inte hitta felet!

Men Marta's synpunkter är mycket relevanta och sakliga, kolla alltså detta först.

Sedan, om det inte ger något, mäter man spänningen till kretsen när enheten är kopplat in osv. Och jag menar inte att man mäter om det kommer in 5V till lådan, man mäter på kretsens ben att rätt spänning kommer fram!

Med power surge menas, i detta fall, att kondensatorerna kan vara för stora men det problem skulle tydligen vara avklarat.

[hanzibal]

Vid en andra genomläsning av tråden uppfattade jag ett tidigare svar som att Du fortfarande har det som testuppkoppling? Är det så, alltså att W7-problemet inte uppstod i samband med en skarp montering vid porten?

Prylen är ihoplödd på experimentkort som monterats i låda men har aldrig anslutits till porten utan endast till USB på olika datorer. Jag har fortfarande inte implementerat de 8 ändringarna utan bara ritat om schemat, själva enheten är f.n. oförändrad.

Om enheten bara hade brytare hängande i korta sladdar för manuell testning även när w7-problemet uppstår så är orsaken knappast elektriskt orsakade skador.

Precis så var det ja, varken brytare eller relä användes. Det har jag också skrivit några gånger men kanske inte tillräckligt tydligt.

Har Du provat att försöka konfigurera om kretsen på nytt med XP-datorn efter att den låst sig? Läste som hastigast lite i databladet för MCP2200 och där tycks finnas möjlighet att låsa konfigurationen både med password och permanent. Har Du använt någon av dessa låsningar? W7 kan ju kanske ha skickat olämpliga saker när den letar efter olika enheter, som tolkats som en konfigurationsändring. Långsökt, men allt kan hända när man har oturen med sig....

Ja, det är långtsökt men jag har iofs inte aktiverat password eller andra låsningar. En förutsättning för att man skall kunna konfigurera om den är dock att den är åtkomlig som USB HID-enhet - detta eftersom konfig görs via HID - och så långt kommer den inte sedan den pajade.

När felet inträffat, finns det då någon okänd enhet som visas i Device Manager? Har denna i så fall ändrade vendor-/product-ID?

Nix, ingen enhet alls dyker upp.

Tillägg2: Enligt obekräftad uppgift är MCP2210 en fabriksprogrammerad 18F14k50, men utan originalkoden hjälper det föga för att återställa den.

Jag är tämligen säker på att det är en PIC18F14k50 men oavsett vilket så får detta i alla fall anses vara bekräftat för systerchipet MCP2200:
http://dangerousprototypes.com/2011/01/ ... n-mcp2200/
Precis som du säger så har jag varken originalkod eller hex-fil för den (skyddsbiten är satt), tänkte eventuellt ta fram min programmerare och testa själv senare. MCP22xx är lite billigare än PIC:en.

hanzibal: nu är jag ganska säker på att jag inte skrev att allt skulle lödas om, jag skrev att det hela skulle kollas! Att anta att något är rätt är första steget till att inte hitta felet!

Jag har inte lödat om något sedan den pajade utan den är oförändrad sedan dess. Jag "gick över den med kolven" innan jag utförde det fatala testet.

Men Marta's synpunkter är mycket relevanta och sakliga, kolla alltså detta först.

Kan bara hålla med

Med power surge menas, i detta fall, att kondensatorerna kan vara för stora men det problem skulle tydligen vara avklarat.

Ok, tror att jag förstår och elyten är borta från schemat.

Ikväll skall jag implementera "8-punktersprogrammet" och testa på en Win7-maskin. Återkommer imorgon eller sent ikväll. Tills dess - tack för all hjälp, tips, råd och synpunkter!

[13th.Marine]

USB har 3.3V som signalnivåer, kolla så att chippet inte skickar ut VDD på Data-pinnarna...

[hanzibal]

Det gör det inte, chipet har intern 3,3V-regulator som krävs av den integrerade USB-controllern just för detta. Vid s.k. "bus powered", d.v.s. USB 5V på Vdd, går 3,3V från regulatorn ut på Vusb (vilseledande namn) och jag förser den med en kondensator på 440nF.

Chipet kan också köras "self powered", då kopplar man ihop Vdd och Vusb och matar s.a.s. själv hela chipet inkl. USB-controllern.