Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Computer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Mikrokontroler a zakłócenia - dobór

RMB13 09 Lip 2016 14:19 945 8
  • #1 09 Lip 2016 14:19
    RMB13
    Poziom 10  

    Witam,

    Projektuje urządzenie które musi być maksymalnie niezawodne, będzie pracowało w ciężki warunkach, dużo cewek i przesłuchów z sieci wokół, przekaźników etc.
    I teraz mam pytanie odnośnie różnych uC i ich odporności na prace przy dużych zakłóceniach, które są najodporniejsze ?
    I zanim posypie się fala krytyki, tak, oczywiście że bardzo dużo zależy od dobrego projektu PCB, rozmieszczenia elementów i filtrowania zasilania - wszystko będzie zgodnie ze sztuką, spokojnie.
    Ale może jednak ktoś widział gdzieś jakiś, powiedzmy, ranking ?
    Bo mimo wszystko wierze że kwestia uC też ma znaczenie, myślę że nie bez powodu np. w aplikacjach automotive zazwyczaj spotykam Freescale, rzadziej PICe, ST7 albo coś na '51, a ARMa albo AVRka nie spotkałem nigdy.

    Ogólnie to myślę nad zastosowaniem STM8, bo tani, ma potrzebne peryferia (CAN) a myśle że ze względu na prosty rdzeń raczej będzie odporniejszy od STM32.

    0 8
  • Computer Controls
  • #2 09 Lip 2016 16:09
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    ARMy i AVRy powszechnie siedzą w systemach automotive. Wracając do sedna - potencjalnie istotny jest typ obudowy. Natomiast najistotniejsza cała reszta - czyli PCB, właściwy projekt elektroniczny i ewentualne ekranowanie. Nawet jeśli pomiędzy różnymi MCU są jakieś różnice w odporności na zakłócenia to niesądzę aby a forum była osoba mająca obiektywne dane na ten temat. Co najwyżej usłyszysz opinie wyrażane na podstawie jednostowych doświadczeń, a więc nic nie warte. Ale jeśli wierzysz w mity i jak stwierdzasz najczęściej w takich zastosowaniach obserwujesz użycie Freescale, a następnie PIC i ST7, to dlaczego nie skorzystasz z tego rankingu?

    0
  • Computer Controls
  • #3 09 Lip 2016 22:12
    RMB13
    Poziom 10  

    Znaczy, ja jedynie mówie o tym z czym się spotkałem do tej pory, być może po prostu miałem "pecha", że nie uraczyłem żadnego ARMa w ECU czy sterowniku poduszek :D
    Być może to jest jakieś uprzedzenie, ale zawsze myślałem że te "prostsze" są bardziej odporne. Ale rozumiem że to jednak jakaś głupota :v
    Nie mniej, jeśli można spytać, co z tym typem obudowy :D ?
    Bo nie słyszałem nigdy nic o tym :)

    0
  • #4 09 Lip 2016 22:18
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Np. DIP mają długie doprowadzenia, LQFP znacznie krótsze, inne są więc indukcyjności i pojemności, co może mieć znaczenie przy wyższych częstotliwościach. Mogą być obudowy metalowe, lub częściowo metalowe, w których metal połączony jest z podłożem i dodatkowo ekranuje strukturę. Procki do automotive to przede wszystkim specjalne wersje znanych nam układów - niestety często nie do kupienia w jednostkowych zamówieniach. Zobacz na stronach producentów - zwykle mają osobną zakładkę z prockami do takich zastosowań.

    1
  • #5 09 Lip 2016 22:32
    2675900
    Użytkownik usunął konto  
  • #6 10 Lip 2016 00:56
    atom1477
    Poziom 43  

    Kiedyś miałem mały zgrzyt z nowymi ATMegami.
    ATMegi8 i inne podobne nigdy mi większych problemów nie sprawiały. A użyłem np. w falowniku który jak się potem okazało zakłócał działanie wszystkiego w około (serwa głupiały, wzmacniacze operacyjne się nasycały, itp.).
    Zdarzało mi się też podać 12V na zasilanie a ATMegi to przeżywały.

    A w innym projekcie (zupełnie normalnym, bez silników czy innych impulsowych rzeczy mocy) użyłem nowszych ATMega88PA. W datasheecie podają że mają dużo niższy pobór prądu (no i to oczywiście prawda). I teraz już wiem dlaczego. Po prostu są wykonane w innej technologii (mniej um). Wszystko mniejsze i delikatniejsze.
    Na dzień dobry podczas montażu ręcznego uszkodziłem około 20 ze 100 montowanych procesorów. Przy ATMegach8 nigdy mi się nic podobnego nie zdarzyło***.
    Później nie chciały wystartować z kwarcem. A projekt płytki śmiem twierdzić że był raczej dobry (płytka dwustronna, jedna strona w całości jako jednolita masa, kolejność zasilania zapewniona (najpierw kondensator, potem pin procka)).
    Gdy już ruszyły (pomogła dopiero zmiana Fusebitów na Full Swing Oscillator) to lubiły się zawiesić od włączenia czy wyłączenia jakiegoś wyjścia 12V (zwykłych żarówek, a nie żadnych silników, cewek czy przekaźników).
    Palą się ogniem przy podaniu 6V.
    Wtedy wystąpił ten zgrzyt cenowy z produktami ATMELa, i ostatecznie się wtedy pożegnałem z AVRami (nie mówię że to było dobre, ale nie żałuję bo teraz jest dostępnych dużo małych ARMów w niskich cenach).

    Oczywiście ARMy mają pewne cechy podobne do tych wymienionych dla nowych ATMeg. Też są delikatne. Podanie napięcia ponad VCC (albo ponad 5V dla pinów 5V-tolerant) raczej na pewno całkowicie spali procka.
    Natomiast nie zauważyłem problemów z kwarcami (na prockach STM32Fxxx).
    ***I też ciekawostka, bo chyba jeszcze nigdy nie uszkodziłem żadnego ARMa podczas ręcznego montażu. Właśnie dlatego uważam że te ATMegi88PA (i pewnie inne PA też) były wyjątkowo delikatne.

    Z doświadczenia powiedzmy historycznego (nie mojego, tylko takiego ogólnego) wynika że bardzo odporne na zakłócenia są procesory Motoroli 68HC. Były masowo stosowane w różnych systemach automatyki samochodowej.
    Nie wiem jak teraz z ich popularnością.

    I słyszałem też o nietypowym mikrokontrolerze o napięciu zasilania ze 20V. Właśnie w celu uodpornienia go na różne zakłócenia. Ale to taka ciekawostka stosowana gdzieś w sprzęcie wojskowym. Nie do kupienia.

    Pewnie tmf napisze że moje wnioski są zupełnie bezwartościowe bo np. niedostosowałem się do zasad ochrony przed ESD. No i racja.
    Ale jeżeli pewne mikrokontrolery w danych warunkach się notorycznie uszkadzają a inne w tych samych warunkach nie, jedne działają z kwarcami zupełnie dobrze a inne nie chcą (mimo stosowania środków zaradczych), to jakieś porównanie to jednak daje.

    Jednak na początek największe znaczenie będzie miało to co napisali koledzy wyżej. Czyli projekt schematu i płytki. Biorąc pod uwagę jak bardzo można skopać projekt płytki, będzie to jedna z najważniejszych rzeczy.
    Dopiero później (gdy projekt płytki będzie dobry) zaczną wychodzić różnice pomiędzy różnymi rodzinami mikrokontrolerów. I te różnie w większości przypadków będą raczej marginalne.

    A tutaj fajny dokument do poczytania:
    Link

    1
  • #7 10 Lip 2016 05:40
    373522
    Użytkownik usunął konto  
  • #8 10 Lip 2016 11:05
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    atom1477 napisał:

    Pewnie tmf napisze że moje wnioski są zupełnie bezwartościowe bo np. niedostosowałem się do zasad ochrony przed ESD. No i racja.
    Ale jeżeli pewne mikrokontrolery w danych warunkach się notorycznie uszkadzają a inne w tych samych warunkach nie, jedne działają z kwarcami zupełnie dobrze a inne nie chcą (mimo stosowania środków zaradczych), to jakieś porównanie to jednak daje.


    Skoro już mnie wywołałeś to odpowiem :) Nie, nie uważam, że twoje wnioski są bezwartościowe. Wręcz przeciwnie, twoje obserwacje potwierdzają to co można było przewidzieć. Seria picopower ma przebudowany układ oscylatora, tak, aby pobierał mniej prądu - niestety coś za coś - taki generator jest znacznie bardziej wrażliwy na zakłócenia oraz projekt i dobór elementów zewnętrznych. Stąd też Atmel wprowadził możliwość zmiany parametrów oscylatora (np. full swing, w XMEGA można jeszcze sterować innymi parametrami oscylatora). Oczywiście procki pico power będą znacznie wrażliwsze na ESD - w końcu rezystancja wejściowa jest w nich większa i są delikatniejsze. IMHO pico power to zły wybór do układów automotive i układów, gdzie są większe moce. To procki do zupełnie innych zastosowań. Do automotive, Atmel, podobnie jak inne firmy ma dedykowaną linię procesorów, a w mniej wymagających aplikacjach można zastosować zwykłą serię procków.
    BTW, proces, w którym wykonane są procki, w sensie wielkości tranzystora, chyba nie ma większego wpływu na odporność na zakłócenia? Raczej ma wpływ na odporność na promieniowanie i szumy w przypadku części analogowej.

    Dodano po 4 [minuty]:

    niveasoft napisał:
    W samochodach stawia się na sprawdzone rozwiązania bo projektujący je ludzie są z poprzedniej epoki.


    Jest takie powiedzenie "Lepsze jest wrogiem dobrego". Jeśli coś działa, to nie ma sensu tego zmieniać, tylko po to, żeby wg opinii lokalnego guru być trendy. Zmiana projektu to możliwość wprowadzenia nowych błędów. Nikt poważny tego nie zaryzykuje, bo w razie wpadki koszty idą w miliardy $, kilka przykładów na rynku samochodów było.

    0
  • #9 10 Lip 2016 11:24
    atom1477
    Poziom 43  

    tmf napisał:
    BTW, proces, w którym wykonane są procki, w sensie wielkości tranzystora, chyba nie ma większego wpływu na odporność na zakłócenia?

    Akurat tutaj miałem na myśli wpływ na odporność na ESD.
    Przy czym nie musiało by to iść w parze, bo przecież tranzystory wejściowe i wyjściowe (tzn. te od pinów IO) można by zrobić w innej technologii.

    tmf napisał:
    Jeśli coś działa, to nie ma sensu tego zmieniać, tylko po to, żeby wg opinii lokalnego guru być trendy.

    Chyba ostatnio to nie bardzo.
    No chyba że po prostu mowa o tych niepoważnych.
    Ja ostatnio trafiłem na wiele przypadków gdzie jakieś rozwiązanie trzeba było wprowadzić tylko i wyłącznie z powodu przypodobania się publice. Często kosztem pogorszenia jakości projektu (o czym zleceniodawca wiedział bo wielokrotnie to wypominałem).
    Skomentowałem to "inżynieria księgowa", mimo że działa trochę inaczej niż zwykle.
    Bo zwykle chodzi o zmniejszenie kosztów produkcji.
    A w tym przypadku chodziło o ich celowe zwiększenie żeby uzasadnić klientowi wysoką cenę urządzenia ("Urządzenie ma taki procek od tego i drugi owaki od tego, ma FFT i ma DSP, ..." itp. Mimo że funkcjonalnie co do wykonywanego zadania projekt działał by na ATMega8.).

    0