Estoy manejando seis pantallas de 7 segmentos con SPI usando MAX7219 y ATmega128. Esto es para mostrar varios parámetros del motor como rpm, presión de aceite, etc. para motores diesel marinos grandes (> 100 kW). El sistema funciona con 24 V CC de baterías de plomo ácido (tipo automotriz) reducidas a 5 V con la ayuda del convertidor de CC-CC Mornsun (URB2405 - Convertidor de CC a CC aislado).
El sistema funciona bien cuando el motor está funcionando sin problemas (aprox. > 900 rpm) y se probó recientemente en un banco de pruebas durante 2.5 horas sin problemas. Sin embargo, la pantalla no funciona correctamente y es muy poco confiable cuando el motor está arrancando.
Después de depurar esto durante muchos días y corregir muchos errores estúpidos (se me olvidó agregar diodos de retorno de retorno para algunos relés a bordo :( !!) Todavía tengo muy poca fiabilidad de visualización mientras hago el arranque. Cuando la pantalla funciona mal, cualquiera de los dos es basura se muestra en los 7 segmentos, o todos los segmentos se iluminan o se ponen en blanco.
He agregado un condensador de 1000uF / 63V y un MOV antes del convertidor de CC a CC para reducir las fluctuaciones de suministro durante el arranque. Sin embargo, todavía es muy poco fiable. Creo que el controlador está funcionando bien durante el arranque y es solo la pantalla la que no funciona correctamente.
Estoy buscando algunas sugerencias para la estabilidad de la fuente de alimentación durante el arranque o grandes transitorios. He probado algunas cosas y estoy a punto de probar si lo siguiente mejora la situación:
- Use cables blindados que conectan la pantalla PCB a la placa del controlador para evitar que el ruido corrompa SPI
- Aísle los cables portadores de alta corriente (bobina de relé del motor de arranque, parada de la bobina del relé de solenoide, etc.) de los cables de señal con blindaje y encamínelos de manera diferente dentro del gabinete.
- Agregue una tapa de 0.1uF (104) entre las 2 conexiones a tierra del convertidor DC-DC para reducir el ruido en el lado de 5V
- Alimente todo desde una fuente de alimentación automotriz disponible que proporciona todas las protecciones estándar. Alguna sugerencia ? (Entrada 24V, Salida 5V, 600 mA máx 3W)
- Reduzca la longitud del cable para mejorar la confiabilidad del SPI (aunque actualmente la longitud total: la pista + el cable es inferior a 1 pie, por lo que no tengo tantas esperanzas de que esto haga una diferencia)
- Aumente la tapa de desacoplamiento para cada MAX7219 de 10uF a 470uF
- Use un capacitor muy grande para mantener el voltaje mientras se enciende
Todavía siento que me estoy perdiendo la razón crucial por la que la pantalla funciona mal. La caída de voltaje no debería ser realmente un problema ya que el convertidor DC-DC está calificado para proporcionar 5V suaves para un amplio rango de entrada de 9-36V. Incluso si la batería está descargada, dudo que el voltaje caiga de 24V a menos de 9V, por lo que es un misterio por qué la pantalla se queda en blanco o muestra basura.