Grundsätzlich: Fehlersuche eigener Platinen

Die Fehlersuche meiner zweiten, etwas komplexeren Lochrasterplatine (siehe Anhang) erweist sich als enorm problematisch: verbaut ist (auf der Unterseite) ein Arduino MEGA, bei dem rund 20 digitale Anschlüsse sowie 5 analoge Pins mittels Kupferlackdraht auf einer 9x15cm Lochrasterplatine montiert sind; ebenso finden sich zwei steckbare sockets für ein Uhrzeit- und Speicherkarten-Modul (DS3231 RTC und Catalex MicroSD) plus zwei kleine Drehpotis, ein Transistor und einen Doppel-DIP-Schalter auf der Platine. Für das externe Dual-Netzteil werden die Spannungen 12V und 5V (Relais) mit Kondensatoren gepuffert.

Die Platine soll mittels dreier DHT22-Sensoren die Temperaturen vergleichen, zwei Relais schalten und stellt für zukünftige Erweiterungen bereits die Hardware bereit. Was (nach drei kompletten Tagen der Fehlersuche) NICHT funktioniert ist das SD-Speichermodul, obgleich die Kontakte mittels Multimeter korrekt verlötet sind!?!

Frage: Wie prüft ihr grundsätzlich selbst gelötete Schaltungen auf ihre korrekte Funktion? Bin da recht unerfahren und hänge seit drei Tagen fest… Der Sketch funktioniert soweit, auch das SD-Modul, sofern ich dieses direkt an den Arduino hänge. Das Problem muss damit an meiner Platine liegen.

Den Sketch “Kurzschluss Test” habe ich heute ausgeführt und festgestellt, dass zahlreiche Pins anschlagen, darunter die Pins der Schalter und Potentiometer ebenso wie Pin 0 und 1 (zu finden unter https://forum.arduino.cc/index.php?topic=429754.0).

Vielen Dank für die Unterstützung!

Felipe2017:
Die Fehlersuche meiner zweiten, etwas komplexeren Lochrasterplatine (siehe Anhang) erweist sich als enorm problematisch:…

Vielen Dank für die Unterstützung!

Derartig komplexe Platinen baut man (je nach Erfahrung) besser immer Step für Step auf.

Und ohne Schaltbild und Sketch können wir kaum helfen.

Sketch bitte in Code-Tags setzen.

Verwende dazu die Schaltfläche </> oben links im Editorfenster.
Das kannst du auch nachträglich machen.
Dazu den Sketch markieren und die Schaltfläche klicken.

Damit wird dieser für alle besser lesbar.

Edit:
Du verwendest zum Verdrahten Kupferlackdraht ?

HotSystems: Und ohne Schaltbild und Sketch können wir kaum helfen.

Ich bitte um Entschuldigung - womöglich war meine Frage nicht gut formuliert. Der Sketch funktioniert und umfasst ganze 1500 Zeilen. Es ging mir lediglich um eine Fehlersuche bei der Hardware, das brauchte ich bislang bei meinen (kleineren) Projekten nicht.

Neben der Tatsache, dass ich hätte step-by-step die Platine aufbauen sollen und mich zukünftig daran halten werde: mit welchen Hilfsmitteln kann man jetzt nachträglich Fehler ausfindig machen? Mein Multimeter schlägt bei der Durchgangsprüfung auf mehreren Pins für wenige Sekunden an. Ist das überhaupt aussagefähig oder soll ich gleich eine neue Platine - Schritt-für-Schritt löten, weil eine nachträgliche Prüfung schwer möglich ist? Dankeschön!

HotSystems: Edit: Du verwendest zum Verdrahten Kupferlackdraht ?

Zuerst isolierten Draht, jetzt Kupferlackdraht. Bislang ohne Schwierigkeiten, muss jetzt allerdings in der aktuellen Situation einräumen: eine nachträgliche Fehlersuche ist damit enorm schwierig!

Felipe2017: ...Der Sketch funktioniert und umfasst ganze 1500 Zeilen. Es ging mir lediglich um eine Fehlersuche bei der Hardware, das brauchte ich bislang bei meinen (kleineren) Projekten nicht.

...mit welchen Hilfsmitteln kann man jetzt nachträglich Fehler ausfindig machen? Mein Multimeter schlägt bei der Durchgangsprüfung auf mehreren Pins für wenige Sekunden an. Ist das überhaupt aussagefähig oder soll ich gleich eine neue Platine - Schritt-für-Schritt löten, weil eine nachträgliche Prüfung schwer möglich ist?

Das der Sketch funktioniert, ist deine Aussage, die wir erst mal so glauben müssen.

Ein Prüfung der Verbindungen solltest du ohne Elektronikkomponenten machen. Dann geht auch ein Multimeter.

Bist du sicher, dass alles richtig beschaltet ist ? Hier ist ein Schaltbild unumgänglich. Das verglichen mit dem Sketch, nur so können wir richtig helfen.

Also Kupferlackdraht im Bündel verlegt halte ich für keine gute Idee. Die würde ich aufschnüren und entweder durch normal isolierten Draht ersetzen oder Isolierschlauch drüber ziehen.

Gruß Tommy

HotSystems: Das der Sketch funktioniert, ist deine Aussage, die wir erst mal so glauben müssen.

Das ist tatsächlich so, da alle Messangaben der DHT22-Sensoren, Schalter und Potentiometer ebenso wie die Uhrzeit per Serial.print korrekt ausgegeben werden. Nur das Speichern funzt nicht, was allerdings ohne Platine software-seitig geht. Ein Schaltbild hatte ich nicht angefertigt: ein weiterer Anfänger-Fehler, um ursprünglich "Zeit einzusparen" - was sich nun bitter rächt.

Tommy56: Also Kupferlackdraht im Bündel verlegt halte ich für keine gute Idee.

Auch Recht: drei Dinge habe ich bereits dazugelernt: 1. Schaltbild zwingend vorher anfertigen 2. Platine mit mehreren Zwischenprüfungen Schritt-für-Schritt aufbauen 3. Kupferlackdraht nicht im Bündel verlegen

Dann werde ich mal kurz Holz hacken gehen und infolge eine neue Platine löten, denn das nachträgliche Auseinandernehmen und Zusammensetzen würde mehr Zeit in Anspruch nehmen und auch optisch zu keiner Verbesserung beitragen. Ich hatte gehofft, dass es einen anderen Ansatz für eine nachträgliche Fehlersuche gibt, da die Kontakte des SD-Moduls laut Multimeter korrekt angeschlossen sind, z.B. à la "mit vorgeschaltetem Kondensator kann das Catalex-SD-Modul nicht korrekt erkannt werden"... Es bekommt die korrekte Spannung und es sind schließlich nur vier weitere Kabel (CS an 48, SCK an 52, MOSI an 51 und MISO an 50 des MEGA). Dies funktioniert mit identischem Sketch auf der Steckplatine zuverlässig. Mir war neu, dass per Multimeter eventuelle Zwischenstöme nicht ausfindig gemacht werden können, sobald elektrische Komponenten verbaut sind. Im nachhinein -typischerweise- völlig klar.

Vielen Dank für die Unterstützung HotSystems und Tommy56!

Alles klar und wir helfen gern. Erst Recht wenn wir sehen, es wird daraus gelernt und führt zum Erfolg.

Dann weiterhin viel Spass.

In meinen Augen ist die Platine falsch herum bestückt. Die Bauteile kommen wie der Mega auf die Blankseite und werden auf die Rückseite mit den Lötaugen verlöstet. Sonst behindert das Bauteil das entstehen einer guten Lötstelle.

Kupferlackdraht bricht extrem leicht, deshalb solltest du für Uhr- und SD-Kartenmodul mit einem Sockel auf der Platine auflöten und so mechanisch fixieren. Den Lackdraht schon am Nachbarlötauge Festlöten erhöht auch die mechnische Stabilität.

Beim Prüfen der Verbindungen muss man immer auf Durchgang und fehlenden Durchgang zu den Nachbarpins testen.

Inzwischen bevorzuge ich selbst geätzte Platinen. Funktionsprobleme und frustrierende Fehlersuche bei Lochraster haben sich dadurch weitestgehend in Luft aufgelöst.

Hallo, "da die Kontakte des SD-Moduls laut Multimeter korrekt angeschlossen sind" Das kannst Du mit einem Multimeter nicht- beurteilen!

Hast Du einen SignalVerfolger. Mit dem kann man sehr gut prüfen, wo sich ein bestimmtes Signal in der Bastelei rumtreibt. Hast Du nicht? Dumm gelaufen.

Du schreibst, das es auf einem Steckbrett funktioniert. Dann löte mal alle SD-Card Strippen wieder aus. Die Strippen kannst Du sehr gut mit einer Pinzette ziehen.

Nun hast Du eine Platine ohne SD-CardReader und ohne SD-Card Strippen. Probiere ob das Zeug´s auf der Platine noch fehlerfrei läuft. Wenn dem so ist, dann prüfe den SD-CardReader auf Funktion. Wenn beides läuft, dann verdrahte es getrennt. Wenn es jetzt läuft, dann ist es ein Verdrahtungsfehler gewesen. Wenn es nicht läuft, dann liegt der Fehler an einer anderen Komponente. Trenne eine Komponente und probiere wieder. läuft- läuft nicht- u.s.w. Du kommst nur "mit Köpfchen" zum Ziel. Komplexe Schaltungen sicher- auf Lochraster aufbauen ist überhaupt kein Problem-man (auch Frau) mußt sich nur an bestimmte Regeln halten! Gruß und Spaß Andreas

für die Zukunft?

Felipe2017: ... mit welchen Hilfsmitteln kann man jetzt nachträglich Fehler ausfindig machen? Mein Multimeter schlägt bei der Durchgangsprüfung auf mehreren Pins für wenige Sekunden an. Ist das überhaupt aussagefähig oder soll ich gleich eine neue Platine - Schritt-für-Schritt löten, weil eine nachträgliche Prüfung schwer möglich ist?

Einige Sekunden Kurzschluß, negative Widerstandsanzeigen und/oder schnell sich ändernde Widerstände in Richtung hochohmig sind Kondensatoren die Entladen zuerst viel Strom ziehen (Kurzschluß) und dann immer weniger (werden Hochohmig) bzw wenn Kondensatoren von der vorherigen Messung noch umgekehrt geladen sind.

Prinzipiel: Mittels Schaltplan und Platienenplan die Verbindungen von A nach B Ohmsch durchmessen. Dabei sollte alles Steckbare entfernt worden sein. Dann benachbarte Pins auf Isolation kontrollieren bzw von jedem Pin zu allen anderen (könnte ja 2 Kabel Kurzschluß machen). Mir hat schon mal ein spitzes Lötpunkt die Isolation eines Drates perforiert. Da zeigen verbaute Widerstände bzw Kondensatoren natürlich Werte an.

Achtung: Wie Du glaubst daß die Schaltung aufgebaut ist und wie Du sie aufgebaut hast sind 2 verschiedene Sachen. Nimm etwas Abstand, mach was anderes und kontrolliere in einigen Tagen.

Grüße Uwe

Ich bin überwältigt von der zahlreichen Unterstützung im deutschsprachigem Forum!!

Theseus: ... Die Bauteile kommen wie der Mega auf die Blankseite und werden auf die Rückseite mit den Lötaugen verlötet.

Die Platine hat beidseitig miteinander verbundene Lötaugen. Die Verbindungen sind stabiler als die günstigen braunen PCBs, bei denen nur eine Seite Lötaugen hat. Der MEGA sitzt auf der Unterseite, damit neben ihm noch ein Relais-Modul verbaut werden kann und die eigene Platine danach "darüber" in einem Schaltschrank verschraubt werden kann. Ich bin, das sollte ich vllt. noch einmal erwähnen, Anfänger in der Elektronik und Programmierung.

Theseus: Beim Prüfen der Verbindungen muss man immer auf Durchgang und fehlenden Durchgang zu den Nachbarpins testen.

Sehr fein, jeder einzelne Pin wird morgen von mir geprüft. Bislang hatte ich ziemlich lange Sichtprüfungen unternommen, mich auf die betreffenden Kontakte des SD-Kartenmoduls konzentriert (da die restlichen Komponenten zuverlässig funktionieren) und lediglich an einigen Stellen mit einer alten Zahnbürste die Lötstellen zaghaft gereinigt.

Theseus: Inzwischen bevorzuge ich selbst geätzte Platinen.

Wow, das Equipment steht mir leider nicht zur Verfügung. Das ist wahrlich ein professioneller Weg.

SkobyMobil: Hast Du einen SignalVerfolger. Mit dem kann man sehr gut prüfen, wo sich ein bestimmtes Signal in der Bastelei rumtreibt.

Äh, ja genau: dumm gelaufen. Das merke ich seit ein paar Tagen. Fühlt sich nicht schön an, deshalb arbeite ich noch an meinem "Köpfchen", um das Ziel zu erreichen. Immerhin bin ich hartnäckig in der Suche. Danke auch für den Buchtipp Andreas!

uwefed: Einige Sekunden Kurzschluß, negative Widerstandsanzeigen und/oder schnell sich ändernde Widerstände in Richtung hochohmig sind Kondensatoren die Entladen zuerst viel Strom ziehen (Kurzschluß) und dann immer weniger (werden Hochohmig) bzw wenn Kondensatoren von der vorherigen Messung noch umgekehrt geladen sind.

Das erklärt zahlreiche Messergebnisse, besonders am Plus- und Minuspol. Meine Lernkurve steigt durch die großartige Hilfe hier im Forum jedes Mal an! Den heutigen Tag hatte ich irrtümlich angenommen, mittels Dioden die Spannungsversorgung nur für das zickige SD-Modul isolieren zu können, da lt. Durchgangsprüfung die Pins am MEGA intakt sind. Eine unsinnige Idee, da kein Erfolg.

uwefed: Achtung: Wie Du glaubst daß die Schaltung aufgebaut ist und wie Du sie aufgebaut hast sind 2 verschiedene Sachen. Nimm etwas Abstand, mach was anderes und kontrolliere in einigen Tagen.

Auch Deinen menschlichen Worten möchte ich meinen Dank ausdrücken. Der akribischen Suche (benachbarte Pins auf Isolation kontrollieren bzw. von jedem Pin zu allen anderen) werde ich mich morgen noch widmen; sollte ich weiterhin erfolglos bleiben, nehme ich einige Tage Abstand und beginne von vorne. Einen Schaltplan nachträglich anzufertigen halte ich für weniger geeignet im Vergleich zu einen Neubeginn, nachdem ich hier schon so viele Tipps habe aufnehmen können.

Schade, dass zu meiner Schulzeit (Abi-Abschluss vor knapp 20 Jahren) rein gar nichts über diesen Fachbereich angeboten wurde.

Felipe2017: ....Einen Schaltplan nachträglich anzufertigen halte ich für weniger geeignet im Vergleich zu einen Neubeginn, nachdem ich hier schon so viele Tipps habe aufnehmen können.

Das solltest du aber unbedingt machen. Das hilft beim nächsten Aufbau und einer evtl. erneuten Fehlersuche. ;)

Felipe2017: Schade, dass zu meiner Schulzeit (Abi-Abschluss vor knapp 20 Jahren) rein gar nichts über diesen Fachbereich angeboten wurde.

Ich halte mit 43 Jahren dagegen. Wir hatten aber in Physik eine grundlegende Ausbildung in Elektrotechnik und Anfänge der Elektronik (Transistor) in der Abiturstufe.

Gruß Tommy

Schade, dass zu meiner Schulzeit (Abi-Abschluss vor knapp 20 Jahren) rein gar nichts über diesen Fachbereich angeboten wurde.

Wird es auch jetzt nicht.

Zumindest nicht an Bayrischen Gymnasien. Was son Zeug angeht und auch Informatik bin zumindest ich ziehmlich allein gelassen worden. Der Einzige der mir ein bisschen helfen konnte/wollte war mein Physik Lehrer von dem habe ich ein schönes Buch über Elektronik bekommen.

Gott sei dank darf ich jetzt ET Studieren, da siehts dann wieder anders aus :D

@Ontopic:

Das wichtigste bei der ganzen Sache ist: Du darfst auf keinen Fall verzweifeln :D.

Hab selbst Erfahrung mit einer sogar noch größeren Lochraster Schaltungen gesammelt. Da Fehler zu suchen und zu beheben war echt hart. Ich habe sogar jetzt noch einen winzigen Fehler drin der allerdings für die Hauptfunktion nicht von relevanz ist sondern eher die Weckzeit betrifft allerdings nur wenn man die normale Zeit stellt. :D

Felipe2017: Der akribischen Suche (benachbarte Pins auf Isolation kontrollieren bzw. von jedem Pin zu allen anderen) werde ich mich morgen noch widmen;

Das ist leider nicht genug. An den ICs und Steckern können durch fehlerhaft ausgeführte Lötungen 2 Pins verbunden sein. ABER Das reicht nicht. Es kann ein Kurzschluß irgendwo zwischen 2 benachbarten oder sich kreuzenden Kabeln/Draht geben. Also alles gegen alles messen. Da es scheint daß nur das SD modul nicht will kannst Du Dich mal auf diese 4 Pins konzentrieren. Das grenzt die Suche mal ziemlich ein.

Grüße Uwe

Guten Abend, ein weiterer Tag ist verstrichen, ohne dass ich Brücken zwischen den Lötstellen meiner Platine habe ausfindig machen können. Ein 471 Keramik-Kondensator zwischen VCC und GND, wie ihn ein anderer Anwender bei seinem Nano-Projekt mit der SD-Karte einsetzte, half auch nichts. Langsam kommt dann doch die Verzweiflung. Da die Catalex SD-Karte per Steckbrett mit identischem Sketch läuft, muss doch irgendeine Interferenz mit anderen Komponenten auf meiner Platine vorliegen?!?

Soeben las ich vom Befehl "SPI.beginTransaction(SPISettings(14000000, MSBFIRST, SPI_MODE0));" mit der Option, die Datengeschwindigkeit zu reduzieren, siehe unter https://www.arduino.cc/en/Reference/SPI . Welche Werte sollte ich hierbei eintragen, um diesen letzten Versuch noch wahrnehmen zu können? Geschieht dies im Setup direkt vor dem Aufruf von SD.begin();? Vielen Dank!

Das Problem liegt sicher nicht an der Geschwindigkeit des SPI. Hast du auf deinem Board noch andere SPI-Geräte ? Oder sind die SPI-Leitungen noch irgendwo anders angeschlossen ?

Hier würde ein lang ersehntes Schaltbild helfen.

HotSystems: Hast du auf deinem Board noch andere SPI-Geräte ? Oder sind die SPI-Leitungen noch irgendwo anders angeschlossen ?

Weder noch. Schaltbild... bedaure, dies hat sich aber bei mir für die Zukunft fest eingebrannt!

Hast du schon das sd-Shield ausgebaut und getestet? Weil du schreibst nur, dass die Karte woanders läuft