Die ausgewählte Fehlerbeschreibung ist gleich oder sehr ähnlich mit anderen bekannten Beschreibungen
Selbst stark unterschiedliche Beschreibungen können auf dieselbe, oder eine sehr ähnliche Ursache hinweisen:
Fehler-Schlagzeilen:
TonUINO lässt sich nicht durch Tastendruck ein- oder ausschalten
Damit der TonUINO durch Tastendruck ein- und ausgeschaltet werden kann, ist (eigentlich) der Einsatz eines elektronischen Schalters (z.B. Pololu-Schalter) zwingend erforderlich.
Da es auch eine einfache Variante der Stromversorgung mit automatischer Abschaltung gibt, schauen wir uns zur Fehlersuche zunächst die Gemeinsamkeiten und anschließend die Besonderheiten
beider Varianten an:
- Bei beiden Varianten wird das Abschalten durch einen langen Druck auf die Pause-Taste oder einen Timer der Firmware eingeleitet.
Die Überprüfung der Funktion von Pause-Taste und Timer ist im Abschnitt "Der Timer schaltet den TonUINO nicht ab" beschrieben.
- Stromversorgung aus Power Bank mit Auto-Abschaltung
War die Abschaltung über die Pause-Taste (oder ein Timer) erfolgreich, befindet sich der TonUINO nun im Energiespar-Modus.
Aus diesem Modus kann er nur wieder gestartet werden, wenn er vollständig von der Spannung getrennt wird. Da auch bei einer ausgeschalteten Power Bank noch eine geringe
Überwachunsspannung (zur Erkennung, dass ein Gerät angeschlossen wird)anliegt, muss die Verbindung zur Power Bank physisch getrennt werden.
Diese Trennung wird erreicht, indem ein Taster, der als Öffner funktioniert (also bei Betätigung den Stromkreis unterbricht), in die Zuleitung der Stromversorgung eingebaut wird.
Wird der Stromkreis nicht vollständig getrennt, startet der TonUINO nicht.
Es kann auch dazu kommen, dass trotz vollständiger Trennung der TonUINO nicht startet, weil die Power Bank sich nicht einschaltet.
In diesem Fall reicht der Einschaltstrom des TonUINO nicht aus, um die Power Bank einzuschalten. Als Abhilfe kann der Einschaltstrom
durch Verwendung eines Kondensators beträchlich erhöht werden, ohne die Akku-Laufzeit durch zusötzlichen Stromverbrauch zu beeinflussen.
- Stromversorgung mit Power Bank / Akku und elektronischem Schalter
War die Abschaltung über die Pause-Taste (oder ein Timer) erfolgreich, schalter der TonUINO nun in den Energiespar-Modus und
ändert den Pegel am Anschluss D7 (standard: HIGH --> LOW). Diese Pegeländerung wird verwendet, um den verwendeten elektronischen Schater
auf "AUS" zu schalten.
Schaltet der elektronische Schalter nicht in den "AUS" Zustand, ist zunächst die Verbindung von D7 zum entsprechenden Anschluss des Schalters zu prüfen.
Besteht die Verbindung und der Schalter geht dennoch nicht in den "AUS" Zustand, ist zu überprüfen, ob das anliegende "LOW" Signal dazu geeignet ist.
Einige Schalter benötigen einen "HIGH" Pegel am Steueranschluss, um in den "AUS" Zustand zu schalten.
Ist der Pegel nicht geeignet (z. B. LOW statt des benötigten HIGH), kann dies
in der constants.hpp über #define USE_POLOLU_SHUTDOWN angepasst werden.
(siehe dazu "Anpassung der Firmware")
TonUINO schaltet sofort nach dem Einschalten wieder ab
Mit Einsatz eines Pololu-Schalters soll folgendes erreicht werden:
- Der Tonuino wird durch einen Tastendruck (meistens der Play-Taste) eingeschaltet
- Der TonUINO ist in der Lage, über den Abschalt- oder Stanby-Timer die Betriebsspannung vollständig abzuschalten
Das funktioniert, da der Pololu-Schalter durch einen kurzen Tastenimpuls eingeschaltet wird und in diesem Zustand verbleibt,
bis er durch ein weiteres Signal wieder ausgeschaltet wird. Das Signal zum Abschalten erhält der Pololu-Schalter vom TonUINO sobald der
Abschalt-Timer abgelaufen ist.
In der Standardeinstellung der TonUINO Firmware passt das Signal allerdings nicht für den Pololu-Schalter, sondern muss über das
"#define USE_POLOLU_SHUTDOWN" in der constants.hpp angepasst (invertiert) werden. Ohne diese Anpassung liegt das Signal des TonUINO im Betrieb
mit einem Pegel an, der ein sofortiges Abschalten des Pololu-Schalters auslöst. Erst durch die Anpassung wird der Signalpegel invertiert und
der TonUINO bleit, wie gewünscht, eingeschaltet.
Der Timer schaltet den TonUINO nicht ab
Wenn der TonUINO über die Firmware abgeschaltet werden soll, gibt es dafür 3 Auslöser:
- langer Tastendruck auf die Pause-Taste, wenn keine Wiedergabe läuft.
- Ablauf des Abschalt-Timers
- Ablauf des Schlummer-Timers
In allen Fällen schaltet der TonUINO in den Energiesparmodus und zusätzlich das Potenzial an D7 von HIGH (ca. +5 V) auf LOW (GND, Masse).
Mit diesem Wissen sind zunächst folgende Prüfungen zu machen:
- Schaltet der TonUINO bei langem Tastendruck auf die Pause-Taste in den Energiesparmodus?
Ohne Messinstrument ist der Energiesparmodus daran erkennbar, dass der TonUINO auf keinerlei Tasteneigabe reagiert.
Schaltet der TonUINO nach Ablauf eines Timers in den Energiesparmodus?
Erkennung wie bei Pause-Taste
Im Energiesparmodus wird die Betriebsspannung nicht abgeschaltet, die LEDs leuchten also weiter.
Schaltet der TonUINO nach Ablauf des Abschalt-Timers NICHT in den Energiesparmodus, ist mit hoher Wahrscheinlichkeit keine Zeit
für den Abschalt-Timer über das Admin-Menü gesetzt worden, was bedeutet, dass der Timer nicht aktiv ist.
Wird in den Energiespar-Modus geschaltet, sollte die Betriebsspannung nun auch abgeschaltet werden durch:
- die Funktion "Auto-Abschalten" einer Powerbank, ausgelöst durch die deutliche Senkung der Stromaufnahme
- Schaltet die Powerbank nicht automatisch nach einer Zeit ab, so ist die verbleibende Stromaufnahme des TonUINO immer noch zu hoch
und verhindert das automatische Abschalten der Powerbank. Es ist zu prüfen, ob noch andere Verbraucher als die Baugruppen des TonUINO versorgt werden.
Dazu zählen auch (ganz besonders) jede Art von LED (auch in Schalter oder Tasten integrierte). Diese zusätzlichen Verbraucher sind zu entfernen oder so zu schalten, dass sie über das Signal von D7 abgeschaltet werden können.
- einen elektronischen Schalter (Pololu), der durch das Signal von D7 zum Abschalten gezwungen wird
- Schaltet der elektronische Schalter die Betriebsspannung nich ab, ist zu überprüfen:
- ob das Signal von D7 korrekt auf den entsprechenden Anschluss des elektronischen Schalters gegeben wird
- ob der Pegel des Signals von D7 geeignet ist, den Schaltvorgang auszulösen
Eine fehlerhafte Verbindung von D7 zum elektronischen Schalter muss korrigiert werden.
Ist der Pegel nicht geeignet (z. B. LOW statt des benötigten HIGH), kann dies in der constants.hpp über #define USE_POLOLU_SHUTDOWN angepasst werden.
(siehe dazu "Anpassung der Firmware")
TonUINO startet aus dem nichts / Pololu schaltet sehr empfindlich (ungewollt)
Der TonUINO, der eigentlich abgeschaltet ist, beginnt zu völlig unregelmäßigen Zeiten "wie von Geisterhand" zu spielen. Das hört sich zunächst unglaublich und auch unmöglich an, dennoch einige Überlegungen zu möglichen Ursachen:
Wird der TonUINO mit einem mechanischen Schalter ausgeschaltet, ist er vollständig von der Stromversorgung getrennt und ein unbeabsichtigtes Einschalten völlig unmöglich. Dieses "unbeabsichtigte Einschalten" kann also nur in Verbindung mit einem "elektronischen Ein- / Ausschalter" (z. B. Pololu) auftreten. Somit ist es naheliegend, die Ursache in Schaltung und / oder Aufbau dieses elektronischen Schalters zu suchen.
Der elektronische Schalter dient eben nicht nur der Abschaltung, sondern auch zum Einschalten, weshalb er natürlich auch im ausgeschalteten Zustand des TonUINO noch mit Strom versorgt sein muss (sonst könnte er das Einschaltsignal nicht erkennen.). Damit sich dadurch der Akku nicht nennenswert entlädt, muss der Strombedarf des elektronischen Schalters so gering, wie nur irgend möglich sein.
Eine derart geringe Stromaufnahme einer Schaltung lässt sich nur erreichen, wenn man Bauteile mit sehr hohen Eingangswiederstänen (Faustformel: viel Widerstand ==> kleiner Strom) und kleinen Signalspannungen arbeitet. Damit ist dann zwar das Problem der Stromaufnahme gelöst. Nun aber können schon die geringsten "Kriechströme" wegen der kleinen Signale und der hohen Eingangswiderstäne die Schaltung aktivieren.
Solche Kriechströme können schon durch Störeinkopplungen auf schlecht verlegten oder zu langen Steuerleitungen entstehen, sehr häufig aber auch durch Verunreinigungen auf der Leiterplatte und / oder an den Lötstellen. Wirksame Verunreinigungen können schon beim Aufbau des Gerätes entstehen, indem ungeeignetes Flussmittel (z. B. Lötfett) für die Lötstellen verwendet wird.
Nicht selten verändern solche Verunreinigungen ihren Widerstand mit der Umgebungstemperatur, der umgebenden Luftfeuchtigkeit oder noch anderen Parametern, so dass sich die Kriechströme soweit verändern bis die elektronische Schaltung reagiert (und den TonUINO einschaltet).
Maßnahmen:
Als vorrangige Maßnahme müssen alle Löstellen gründlichst von Flussmittelrückständen gereinit werden. Dabei auch gleichzeitig die Leiterplatte der Schaltung mit reinigen.
Als weitere Maßnahme die Anschlussleitungen zu den Bedienelementen soweit als möglich kürzen. Dabei sowohl Hin- als auch Rückleitung (in der Regel Masse- und Signalleitung) zum Bedienelement möglichst nahe beieinander verlegen und im Idealfall sogar miteinander verdrillen.