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有位同事曾經(jīng)說過這樣一句話:“事情沒有難或者不難,只有你會和不會”。難題也許沒有那么難,簡單的問題或許是一個陷進,而且深不見底。
在我剛剛從事電子工程師的職業(yè)時,在一家農(nóng)業(yè)設備生產(chǎn)公司工作。領導讓我參與一個簡單的項目。項目功能非常簡單。就是使用MCU驅(qū)動一個繼電器,繼電器輸出一個干接點,向外部提供閉路和開路控制信號,采購方出是一家國營企業(yè),要貨量很大,訂單額讓老板喜笑顏開,于是他很高興地承接了這個項目,對方要求EMC實驗一定要在正負4kV,并且程序120秒能穩(wěn)定工作。
這個要求對我們來說不是大問題,因為我們以前的產(chǎn)品都可以滿足這項要求,而且我們的項目負責人對此類實驗非常熟悉。由于我從事電子工程師的職業(yè)時間很短,所以安排我編寫軟件。
當然軟件也確實沒什么工作量,我一個上午就編寫完成了。單位在此類硬件設計上積累了比較豐富的經(jīng)驗,項目負責人已經(jīng)安排了實驗。當客戶開始催著交貨時,我們仿佛看到了鈔票飛進來了。
但是,不巧的是這個項目出問題了。為了減輕產(chǎn)品重量我們采用了一家公司生產(chǎn)的AC-DC電源,EMC實驗中正負2kV沒有任何問題,正負4kV會出現(xiàn)繼電器接觸點跳動。事情就從這里開始了,項目負責人趕緊查找問題,并且反復實驗,但是問題始終沒有找到。于是項目負責人聯(lián)系了AC-DC的生產(chǎn)廠家,廠家的答復是他們的電源質(zhì)量很可靠。并且在工業(yè)環(huán)境中使用案例非常多。
因為與對方合作已經(jīng)非常時間了,他們的答復我們還是很相信的??墒菃栴}還是找不出來。
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因功能非常簡單,我對自己寫的程序還是蠻有信心,后來項目負責人建議降低工作頻率。我按照他的意見改寫了程序,情況并沒有明顯改善。項目負責人當時也是抱著試試看的想法,他也沒有認為軟件可以解決這個問題,一連兩天在硬件上下工夫,增加電源前端的電容容量和耐壓,在電源的后端加電感,非但問題沒有改善,有時候會更加糟糕。幾天下來,全組的人都要崩潰。
這是一個大項目,公司不愿意輕易放棄。于是總工親臨指導了,方法還是增加電容、增加電感,經(jīng)過一天奮斗依然沒有進展。實在沒辦法了,總工建議在220V的交流線增加磁環(huán),問題確實解決了,可以肯定一定電源導致MCU復位的了。
但是,如果增加磁環(huán)成本會增加,這是可以接受的,但是體積和重量都會增加,這點客戶不允許。問題就在這里,一開始大家都認為簡單的問題,現(xiàn)在變得復雜了。總工的意見是,可能是AC-DC有問題,過濾干擾的能力不夠,還是換公司傳統(tǒng)的電源方案,220V進變壓器,然后采用電橋整流,然后應該能解決問題。但是變壓器太重,不滿足用戶對重量的要求。
老板和客戶溝通多次,結(jié)果是用戶對重量、體積、抗干擾的技術不作出絲毫的讓步。這時問題變得復雜起來。這個簡單的電路板好像和我們幾個人作對一樣。我們開始懷疑這個項目是不是要放棄了?。坷习瀹斎徊粫p易放棄,于是找出他能找到的外援,但是只有結(jié)論沒有辦法。結(jié)論是由于電源引起MCU復位,我們更換好幾家的AC-DC電源,問題依舊。
因為我當時剛?cè)胄胁痪茫诶习逖劾锸且粋€新手,水平一般,所以這些問題都輪不到我來解決。因此在全公司都在為這個問題頭疼的這段時間里,我反倒置身事外了。于是我趁機開始學習電路設計基礎,通過一個月的學習,我沒有發(fā)現(xiàn)除過AC-DC以外電路設計存在問題。接著我開始學習單片機入門,在這個過程中我仍然沒有找到解決問題的辦法。最后我將200頁MCU的說明書細讀了一邊。
本來計劃最多一個月解決的問題,現(xiàn)如今已經(jīng)一個半月了。問題還是原來的問題,并且已經(jīng)成了項目負責人的噩夢。
一天下午,我和同學李某去吃飯,沒想到在飯桌上看到了問題的轉(zhuǎn)機。李同學在一家生產(chǎn)安防設備的企業(yè)工作,職務也是電子工程師。但是他一畢業(yè)就開始從事電子產(chǎn)品設計,工作經(jīng)驗比我多出六年之久。而且李同學的專業(yè)水平在他們單位也是執(zhí)牛耳的,聊天中我們無意中聊到怎么提高產(chǎn)品的抗干擾能力上?!癕CU上電啟動、看門狗復位啟動、電壓異常復位啟動,復位源的寄存器一定會不同有標志,這樣就可以確定系統(tǒng)復位原因,如果使用鐵電存儲器每20毫秒將系統(tǒng)的運行狀態(tài)參數(shù)保存一次,這樣如果是異常復位就可以讀取鐵電存儲器中保存的運行狀態(tài)參數(shù),將系統(tǒng)復位到上一次的斷點處,如果是慢速設備就好像系統(tǒng)一直正常運行一樣。。?!薄@钔瑢W娓娓道來,像是在背一篇爛熟的小學課文。聽到這兒我心里不由得顫抖,MCU的手冊中有這些介紹,我有一點印象,當時還想這些有什么作用。按照李同學的說法好像也能解決我們遇到問題。我恍然大悟。
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第二天,我查看了MCU手冊,確實有電源異常、時鐘丟失標志。我們的產(chǎn)品上面有一個記錄產(chǎn)品運行時間的鐵電存儲器。于是我在主循環(huán)中添加了一個每隔20毫秒存儲一次運行狀態(tài)任務。在主程序的入口處添加了系統(tǒng)復位檢查函數(shù),如果是異常啟動,那么就把鐵電存儲器中運行狀態(tài)數(shù)據(jù),系統(tǒng)可以從上次斷點處運行。實驗運行狀況非常好,我心里也十分驚喜。
下午,我將生產(chǎn)的十個樣品中3個MCU程序重新下載了一下。在辦公室找到3個470uF的電容將產(chǎn)品上一個220uF的電容換了。第二天,項目負責人拿了一個我更改過的一個產(chǎn)品去做實驗,繼電器再也沒有跳動,試驗通過了。他當場驚呆了,于是又連續(xù)試驗好幾遍結(jié)果都一樣。
他急匆匆跑進辦公室,拿了五、六個樣品去實驗室。一個多小時后才走出實驗室。下樓問我:“駱駝,470uF電容的都沒問題,這個電容是不是你換的?”
“是的”我心中竊喜。
“你運氣真好,換一個電容就好了,看來就是這個問題。”
“我...”
“不錯,你把剩下的電容全換成470uF,試驗試試。”
“好的。”
我把剩下的電容全部替換并且重新下載了程序。交給項目負責人,試驗全部通過。
“問題解決了,真沒想到是電容的問題!白折騰這么長時間,明天給老板匯報一下,可以給用戶列出供貨計劃?!表椖控撠熑朔浅8吲d。
如果你覺得問題非常簡單,那么就要注意陷阱。
我們還是來溫習一下小馬過河的故事吧,老牛說河水很淺,松鼠說河水很深,小馬聽完就矛盾了,開始認真思考:河水到底是深還是淺?我能不能過去?
我遇到的這個問題也是一樣,自己能不能解決?是不是資歷淺就不能解決?還是要試一試才知道。當然要先有基礎,如果我沒有仔細研讀MCU手冊,在和李同學聊天的時候也聽不出問題的端倪,也找不到解決問題的方法。
遇到困難要敢于尋找解決問題的方法,做個敢于嘗試的小馬。
與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容,謝絕轉(zhuǎn)載!
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