Sauvegarde de données d'un microcontrôleur : condo de back up

[invite07a2b03b]

Bonjours à tous,

j'ouvre ce sujet pour savoir si vous avez de l'aide ou des pistes à apporter à mon problème suivant :

J'aimerai réaliser un montage qui permet de "détecter la baisse de tension (en cas de coupure de courant). Suite à la coupure de courant, j'aimerai que le microcontrôleur ait le temps de mémoriser les valeurs sauvegardés dans sa RAM". Je compte utiliser pour cela, un condensateur de back up qui servira à alimenter sur quelques milliseconde le microcontrôleur. il faut donc détecter la baisse de tension puis basculer sur le condensateur de backup. J'ai pensé aussi à utilisé un MOSFET pour detecter la baisse de tension mais n'y ayant pas beaucoup de connaissance la-dessus (et j'ai cherché sur internet à part l'explication physique, j'ai pas trouvé grand choses). Je m'orienterai donc plus sur ce genre de montage :

PS: Si j'ai bien compris le rôle du MOSFET, tant que la baisse de tension est nulle, je continue mon chemin sinon dès que j'ai une coupure de courant je passe par la grille et donc à l'aide d'un montage RC, je gère la laps de temps pendant lequel le condo alimente le uC.




Merci d'avance pour votre aide car je pense vraiment en avoir besoin
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[vincent66]

Bonjour et bienvenue sur futura !
Sans voir ta pj pas encore validée je dirais que tu n'auras pas une commutation franche...
Il existe de petits circuits intégrés qui font ce que tu souhaites, ils commutent normalement sur une batterie de sauvegarde mais ça devrait marcher avec un condo...
Je n'ai pas de référence en tête mais une recherche de "surveilleur de tension d'alim" devrait donner des résultats...

Vincent

[invite07a2b03b]

Merci pour ta réponse ( t'es rapide ). Quand tu dis commutation franche, est-ce que (si c'est possible) que tu sois un peu plus clair ? Car si c'est le cas, je devrai informer mon maître de stage que c'est une mauvaise idée d'utiliser un MOSFET pour ce qu'on souhaite faire. Je vais essayer de trouver sur internet ce que tu m'as envoyé.

Merci encore

[invite07a2b03b]

J'aimerai aussi ajouter que ce que je souhaite faire c'est à l'échelle "électronique" : donc ce sont de petits (voir très petits composants) à mettre en place sur une petite carte électronique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[vincent66]

Eh bien un MOSFET présente ce qu'on nomme une zone de conduction linéaire entre la non-conduction et la saturation... ton prof devrait le savoir...
Et ton montage est bancal, le condo en série avec le uP ça va pas le faire...

[Jack]

Je suivrais le conseil de vincent66: utiliser un circuit spécialisé. Rien que chez MAXIM, il en existe des quantités:
http://para.maximintegrated.com/en/s...am=batteryback

[invite07a2b03b]

Merci pour vos réponses. Je vais tout d'abord chercher sur internet pour me renseigner sur cette "zone de conduction linéaire" pour laquelle je dois vous l'avouer que je ne comprends absolument pas ce que c'est. Le mode saturation : bloqué, passant étant plus facile à comprendre ^^. J'ai fait un petit tour sur les datasheets de MAXIM, à la place donc des batteries de Backup, je n'aurai aucun soucis à mettre à la place des condo de backup ?

Ex : http://datasheets.maximintegrated.co...6-MAX16021.pdf

Je brancherai alors mon condo sur la broche 1 de cette puce, qui donc commutera dès qu'une baisse de tension se produira (coupure de courant).

[Jack]

Plusieurs critères à prendre en compte pour le choix du circuit:
- celui que tu mentionnes gère aussi le reset et peut-être existe-t-il des circuits sans cette fonctionnalité (je n'ai pas cherché)
- Assure-toi de pouvoir l'acheter chez un distributeur (Pour le prototype, MAXIM peut fournir des échantillons)
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J'aimerai aussi ajouter que ce que je souhaite faire c'est à l'échelle "électronique" : donc ce sont de petits (voir très petits composants) à mettre en place sur une petite carte électronique.

Il y a encore plus petit, mais là on atteint les limites de l'amateur: c'est un boitier TDFN ou TQFN. Tu es sûr d'être équipé pour le souder?

[invite07a2b03b]

Il faut que je vérifie dans les datasheets mais je voulais juste que ça soit pas très grand, entre 10-30 mm de coté. Pour le souder, je ne m'en chargerai pas après il faut que je vois avec mon maître de stage.
Je vais donc voir d'autres puces. Tout d'abord je dois chercher qu'est-ce qui ne va pas avec le mode linéaire d'un MOSFET pour le lui dire.

Merci !

[paulfjujo]

J'aimerai réaliser un montage qui permet de "détecter la baisse de tension (en cas de coupure de courant). Suite à la coupure de courant, j'aimerai que le microcontrôleur ait le temps de mémoriser les valeurs sauvegardés dans sa RAM".

La plupart des MCU ont une possibilité de surveillance de la tension d'alim
et generer une interruption specifique , destinee à sauvegarder des parametres.. plutot en EEPROM d'ailleurs !
Encore faut-il avoir une capa suffisante sur l'alim ..

[invite07a2b03b]

Oui c'est bien en EEPROM, en utilisant RAM j'ai un peu raccourci le mot...

[invite07a2b03b]

Je crois que vous venez de m'apprendre quelques choses de super ! Le micro que j'utilise AT89S8253 d'ATMEL, la doc est en anglais, sur quel genre pin peut-on avoir cette information ?
pdf : http://www.atmel.com/Images/doc3286.pdf

Etant pas très bon anglais, je suis obligé de tout traduire, si quelqu'un sait sur quelle broche doit-on détecter la baisse de tension ça serait super simpa (ça m'eviterait de perdre des heures à traduire).

Merci

[vincent66]

Hello, ça n'apparaît pas dans la doc, c'est probablement dû au fait que la tension d'alim peut varier de 2,7 à 5,5 VDC...
Sur les uC qui en disposent c'est la pin d'alim VCC qui est mesurée, il n'y a pas de pin dédiée...

[invite07a2b03b]

D'accord, donc le seul moyen de savoir si mon uC a bien enregistré les données dans la EEPROM c'est de le tester ou il y a un autre moyen de le savoir ? Parce que paulfjujo a dit que

La plupart des MCU ont une possibilité de surveillance de la tension d'alim et generer une interruption specifique , destinee à sauvegarder des parametres..

Est-ce bien le cas pour mon uC?

[invite07a2b03b]

Désolé pour le message ci-dessus,

J'ai du mal lire ce que tu as mis Vincent66. ça voudrait dire donc que sur mon uC, cela n'est pas possible ;'( ?

[paulfjujo]

désolé, je ne connais pas les ATMEL..

sur un PIC18F46K22
C'est dans les bits de configuration , où l'on définit la tension mini , generant l'interruption
ex: adressse config 300002 parametres BOREN et BORV ... VBOR set to 1.9V .. à 2,85V
( seuil à definir, car depend de VCC qui peut aller de 3 à 5V, ce PIC a une large gamme d'alim)

il faut ensuite ecrire un bout de programme dans l'interruption pour sauver les parametres dans l'EEprom !

[vincent66]

EN effet, tu dois utiliser un circuit externe comme ceux déjà cités...

[jiherve]

Bonjour,
il n'y a pas de surveillance de la tension d'alim permettant d'effectuer la sauvegarde, il y a une surveillance empêchant la programmation en cas de tension trop faible(brown out). Il faudra donc un circuit externe qui commutera l'alim (quoique un ou a diode puisse suffire) et générera une interruption la réserve sera facilement réalisée par une super capa.
Pour valider l’écriture en EEPROM il suffit de conclure celle ci par le calcul d'une checksum qui sera aussi sauvegardée, au redémarrage on vérifie la check sum et si elle correspond au contenu alors on restaure . La check sum peut parfaitement être constituée par les bits de redondance d'un code correcteur d'erreur.
JR

[invite07a2b03b]

Merci pour vos nombreuses réponses. Apparemment, vous êtes tous convaincu qu'il faut que je passe obligatoirement par une carte externe. Comme me l'a proposé Jack, je pense plus me pencher vers une carte de chez MAXIM. Qu'ensuite à cette même carte, je met une super capa à la place de la batterie backup. Ainsi mon uC sera toujours alimenté pendant quelques millisecondes, le temps qu'il sauvegarde ses données dans la EEPROM. Pour ce qui est de la gestion de la EEPROM (écriture, lecture...) je ne m'en charge pas. Je dois simplement m'occuper de la réalisation du montage.

Ai-je bien résume tout ça ?

[jiherve]

Re
Oui il faudra prévoir un circuit de charge de la super capa, une diode devrait suffire si le seuil de détection du circuit de surveillance le permet.
avec le MAX817 voir la figure 11.
JR

[invite07a2b03b]

Ah super ça ! Merci pour ce schéma c'est exactement ce que je cherche ! En gros, dès que l'on a une coupure de courant le VCC est à 0, du coup BAT devient supérieur à VCC, ce qui le fait commuter vers la broche de sortie : OUT et qui alimente donc le uC pendant quelques milliseconde.

[vincent66]

Et l'important est de signaler par interrupt au uC que Vcc a chuté...

[invite07a2b03b]

Ok ok, c'est noté ! Merci à tous de votre aide qui m'a vraiment aidé à avancer aujourd'hui. ça fait vraiment plaisir un forum où personne se contente de donner des leçons du genre "google est ton ami", etc... Je vous tiendrai au courant dans les prochains jours si j'ai d'autres problèmes !

Encore Merci !

[jiherve]

Re
il faudra tout me faire un petit calcul pour déterminer la valeur du condensateur en tenant compte du courant consommé par le µC et de sa tension de fonctionnement minimale.
JR

[invite07a2b03b]

Oui pour ça je savais qui fallait changer les valeurs du condo et resistance. Vu que le condo doit fournir assez de tension sur quelques millisecondes. Je devrai surement utiliser la formule t=RC.

[jiherve]

Re
Non il faut utiliser Q=CdU >= Idt où dU c'est la chute de tension admissible par le µC exemple capa chargée à 4V, µC fonctionnel jusqu’à 2,7 => dU = 1,3v
s'il te faut 10ms pour sauvegarder et que le µC consomme 5ma constant alors il faudra 50µC donc la capa minimale sera de 38µF,là dans cet exemple il n'y a pas besoin de super capa.
Le temps de sauvegarde est dicté par le temps d’écriture en E²PROM , et il peut croitre très vite, c'est donc le premier paramètre à estimer, viendra ensuite la conso.
JR

[invite07a2b03b]

Bonjour à vous,

Ayant des soucis de place pour implémenter la carte externe, je dois m'orienter vers un autre montage. J'en ai justement un sur lequel je suis impatient d'attendre vos avis. Pour rappel, je souhaite toujours alimenter mon uC en cas de coupure de courant et basculer sur un condo de backup pour alimenter suffisamment longtemps mon uC ( quelques millisecondes) pour qu'il ait le temps de sauvegarder les données.

Montage :

[paulfjujo]

bonjour,


C'est peut etre jouable, si la disparition du 5V est franche et rapide et que C µF suffisant
pour tenir quelques mS..


Certain PIC ont des seuils comparators interruptibles.
En fixant le niveau avec une reference de tension interne de 4.096V (ou 2,048) sur une entrée
et l'autre entrée sur la tension à surveiller, via un potar de reglage
la sortie comparator genere l'interruption ..

[invite07a2b03b]

Bonjour,

Je suis finalement parti sur le montage que j'ai proposé plus haut. Je souhaite maintenant calculer la valeur du condensateur de back Up. Comme la si bien expliqué Jiherve, j'ai utilisé la formule Q=C*dU=I*dt.
Le processeur que l'on utilise est un ATMEL AT89S8253 (http://www.atmel.com/Images/doc3286.pdf).
J'ai trouvé que que le uC consomme 150uA sur ses ports. J'ai également vu que la mémoire EEPROM demande 4ms pour effetueur une sauvegarde de données. Donc on trouve Q=150*10^-6 * 4*10^-3=6*10^-7 C
Suite à cela, par rapport à mon montage, ma diode devrait prélevé 0.8V ce qui fait que notre condensateur ainsi que notre uC devrait être alimenté en 4,2V. On a une chute de tension de 1,5 v étant donné que notre uC fonctionne sur la plage 2,7-5,5v. On trouve donc au finale C= 0,000 000 4 soit 400nF Me suis-je trompé ?

Merci de votre aide !

[jiherve]

Bonjour,
Le calcul est mal parti car la conso du µC peut être plus de 10 fois supérieure à tes 150µA, jette donc un oeuil sur la page 53 de la data sheet.
Pour l'E²PROM c'est 4ms /32 octets, as tu plus de 32 octets à sauver?
Ensuite il n'est point besoin de chercher les ennuis, limite toi à 3V d'alim min.
Pour les système de sauvegarde il faut prendre de grandes marges 2 est un minimum; j'ai toujours fait façon ponts et chaussées x5 au minimum.
JR