Jeu de lumière DIY qui plante après 2 mois de fonctionnement

[gregmittel]

La question à laquelle il faudrait répondre c'est pourquoi après 2 mois de fonctionnement si j'en crois le titre de la discussion.

Il faut que tu saches ce qui a changé dans l'environnement de ton application pour pouvoir y remédier.
J'ajouterai qu'un système cadencé à 64MHz nécessite des précautions de réalisation au niveau de la carte elle même, comme déjà dit plus tôt, et si la CEM n'a pas été prise en compte alors le risque de plantage est majeur.
Il faut vérifier si tes entrées sont protégées par des transils, si il y a suffisamment de découplage de tes alimentations, si le code est robuste, etc.
C'est un ensemble de choses à vérifier, et vu d'ici avec aussi peu d'éléments concrets il est impossible de solutionner ton problème.

Je te conseille de prendre un rendez-vous dans un labo CEM (Emitech par exemple) et il sauront reproduire ton problème en "chatouillant" ton équipement.

Salut Bitrode.
Comme je l'avais expliqué, ça a tourné deux mois avec deux orchestres accueilli à l'opéra sans aucun soucis, le problème ne se pose qu'avec l'orchestre résident. Quand c'est un autre ça marche nickel.
Pour les changements, à part cet orchestre qui doit avoir un mauvais fluide..... il y a aussi eu l'ajout d'un gros réseau wifi, et l'installation de la 5G à proximité. Toutes ces dates correspondent aux premières apparitions de pannes.

Remarque importante, tu parles du 64MHz du proc, j'avais demandé il y a quelque temps si le fait de rabaisser la fréquence du proc à 16MHz pouvait aider l'immunité, et on m'avait répondu que non, chose qui me surprend !
Qu'en penses tu ?
La CEM n'a pas été prise en compte à la conception car je ne savais même pas ce que c'était à l'époque....
Pour le code, on en a essayé plusieurs, de plusieurs programmeurs, donc très différents, et même résultats, avec pourtant un programme assez simple, décodage du DMX et pilotage de 2 PWM à 20KHz 16 bits.
D'où mon hypothèse du régulateur à découpage 24 vers 12v. Mais qui est un composant que j'utilise assez souvent sans soucis.

Là, on va essayer d'installer ce système dans un autre opéra pour voir si le problème persiste, avec un nouveau programme qui intègre le BOR et le WDT, et peut-être une fréquence à 16MHz selon ta réponse, et des ferrites sur les câbles qui partent aux leds (1,2m non blindé).
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[gregmittel]

première étape: reproduire (c'est pas trop cher la moquette jetable (le genre de truc pour les expos et salons))...
attention, faut quand même pas tout cramer du premier coup .
sinon, on peut aussi jouer avec un allume-gaz (ou un briquet électrostatique vide de gaz) mais toujours sans tout cramer du premier coup.
ça peut "rentrer" par les 3 bouts (2 du chaînage et la sortie led), donc ne pas s’arrêter au premier positif.

deuxième étape: protéger... tout... (6 composants et peut-être quelques capas) (et ce n'est pas le prix des composants qui va faire le coût de la manip, mais la reprise des boîtiers, en tout cas pour l'existant...)

d'autres donneront peut-être de meilleurs conseils...

ah oui, j'ai vu un truc où ils parlaient d'un pb de circuit alimenté par la paire rs485 (lors d'un POPO (Power Off / Power On), pas le cas ici), mais ça peut aussi faire rentrer une tension dangereuse sur le circuit s'il s'agit d'une décharge.

Pas con le coup du briquet piezzo.... vais essayer !
En plus du schéma d'origine, j'ai déjà refait tout les blindages,rajouté une capa sur le MCLR de 10nF, une capa sur le +24v au niveau de la sortie led de 100nF, et un découplage en sortie du régulateur 5v de 10nF en // des 100nF....

[Bitrode]

Salut Bitrode.
Comme je l'avais expliqué, ça a tourné deux mois avec deux orchestres accueilli à l'opéra sans aucun soucis, le problème ne se pose qu'avec l'orchestre résident. Quand c'est un autre ça marche nickel.

Ok, donc ça c'est une piste sérieuse.

il y a aussi eu l'ajout d'un gros réseau wifi, et l'installation de la 5G à proximité. Toutes ces dates correspondent aux premières apparitions de pannes.

Ok donc on est sur du susceptible rayonné.

Remarque importante, tu parles du 64MHz du proc, j'avais demandé il y a quelque temps si le fait de rabaisser la fréquence du proc à 16MHz pouvait aider l'immunité, et on m'avait répondu que non, chose qui me surprend !

On ne peut pas répondre oui ou non à ce type de question sans connaitre le point faible de la victime, en clair si la carte victime produit une sensibilité liée à sa fréquence de travail.
Le BOR et le WD ne sont que des mécanismes de récupération, ça ne corrigera strictement rien sur le comportement à l'agression.
Tu peux baisser à 16MHz si ton système le permet, mais je subodore que si la CEM n'a pas été prise en compte que l'origine est peut être dû au câblage général et aussi à un manque de protection au niveau des entrées (manque de transils, filtres, etc).
As-tu une photo de ton équipement?

[Pascal071]

Bonjour
Les interférences peuvent passer par ou elles veulent..
déjà protection des lignes:
https://www.analog.com/en/analog-dia...-networks.html

[gregmittel]

Ok, donc ça c'est une piste sérieuse.

Ok donc on est sur du susceptible rayonné.

On ne peut pas répondre oui ou non à ce type de question sans connaitre le point faible de la victime, en clair si la carte victime produit une sensibilité liée à sa fréquence de travail.
Le BOR et le WD ne sont que des mécanismes de récupération, ça ne corrigera strictement rien sur le comportement à l'agression.
Tu peux baisser à 16MHz si ton système le permet, mais je subodore que si la CEM n'a pas été prise en compte que l'origine est peut être dû au câblage général et aussi à un manque de protection au niveau des entrées (manque de transils, filtres, etc).
As-tu une photo de ton équipement?

Bonsoir Bitrode et Pascal71.
Déjà, un grand merci d'avoir pris le temps de m'aider.
Petites précision, il est arrivé plusieurs fois que des cartes plantent quand un musicien touchait la lampe (led), ce qui irait aussi dans le sens d'une décharge ES. En plus d'une mauvaise immunité globale, mais comme je l'ai dit, ça ne plante qu'avec un orchestre.....
Pour le BOR et WDT oui je sais que ce n'est pas une solution, juste des parades supplémentaires pour essayer de masquer le problème de conception.
Du coup, est-ce que ça vaut le coup de rabaisser la fréquence du proc à 16MHz ???

Comme je l'ai dit, le système n'est plus dans cet opéra, on leur à fourni un système de substitution.
J'essaye juste de comprendre ce problème pour m'en prémunir à l'avenir.

Je compte modifier l'ensemble en enlevant toutes les cartes de pilotage individuelles pour faire un système beaucoup plus simple et essayer de le fournir à un autre opéra. Donc partir sur une alime globale avec 2 PWM qui pilotent des mosfet de puissance, toutes les leds recevront le même signal et auront la même intensité.
Mais j'aimerai vraiment comprendre cette panne, quitte à apporter des modifications sur les cartes et mettre le système en test gratuitement avec un autre orchestre dans un autre lieu, sans qu'il y ait de conséquences en cas de pannes.

Pour les TVS, l'article est très intéressant, je vais éplucher ça.
Mais déjà, combien, où les placer et comment les dimensionner ?
A première vue, je dirai deux sur le RS485, une sur D+ et une sur D-, des bidirectionnelles ? et une sur le 24Vdc qui part aux leds ? Je pense que c'est par là que vient le plus gros problème avec un câble non blindé.
Faut-il en mettre sur les deux sorties PWM après les transistors qui vont aux leds ?

Et au fait, j'ai aussi trouvé des ferrites clipsables que je vais rajouter sur le câble des leds, au plus près du boitier, qui ont une impédance de 60R à 25MHz, 100R à 100MHz.
Est-ce utile, cohérent, bien placé ???

Pour info, voici le schéma (composants en rouge, rajoutés après l'apparition des pannes) et le typon, en 2 couches standard. (oui je sais il n'est pas top.....)

schéma 1.7 modifié.jpg

all pcb.jpgall pcb.jpgschéma 1.7 modifié.jpg

[Pascal071]

Bonsoir

Les ferrites, je suis pas persuadé de leur utilité...
Il faut empêcher une surtension de passer, par le bus principalement.
dans chaque boitier,
une diode transil de protection (10 à 12v)
(l'article n'est pas nouveau)
http://www.industrie-mag.com/article4106.html
entre le bus et la masse - 0v
https://www.digikey.fr/fr/products/d...-02HTG/5019610

et un switch sur chaque boitier pour insérer 120ohm sur le bus du dernier.

avec un connecteur "LINK" un peu plus élaboré, tu pourrais connecter cette 120ohm lorsque "LINK" n'est pas branché (fin de ligne)

[Bitrode]

En regardant ton routage, j'ai du mal à voir où est la patte 1 de ton µC.
En tout cas si elle est bien où je crois la voir alors il y a un sacré problème de découplage puisque je ne vois aucun condensateur sur cette broche à proximité....
Ce que tu as ajouté est inutile si déjà les découplages sont mal réalisés.
Il faut régler déjà ce point des découplages ET durcir les protections de toutes les entrées de ton µC.

[Forhorse]

J'ai aucune expertise dans le domaine, mais je profite du sujet pour poser une question qui s'y rapporte.

Vu que le problème semble venir potentiellement / partiellement de la partie "puissance" du montage, et même s'il n'y aucun certitude à ce niveau, est-ce que l'utilisation d'optocoupleurs pour isoler la commande des transistor de puissance rendrait le montage plus robuste ou est-ce que ça n'aurait aucun effet ?

[Bitrode]

Salut,

en général l'emploi de commandes opto-isolées se justifie pour protéger la commande d'une éventuelle défaillance de l'étage de puissance qui pourrait entrainer des conséquences désastreuses si il y a présence de tensions élevées coté puissance qui pourrait se retrouver sur une partie en 5V ou 3.3V par exemple après la défaillance.
Le câblage et notamment une mauvaise séparation entre les masses de puissance et les masses de commandes sont à l'origine de beaucoup de dysfonctionnements, si la masse de commande n'est pas "propre" on assistera à ce type de problème.
L'isolation par opto ou autre ne suffira pas à corriger un défaut d'équipotentialité des masses.

[Pascal071]

Bonsoir
avec plusieurs boitiers en cascade, c'est par le 1er boitier que passe tout le courant de la chaine.
Le câble doit contenir au moins 2x 1,5 mm2 et 1 paire blindée reliée au 0v dans chaque boitier.
Les connecteurs doivent être "sérieux".

[gregmittel]

Bonsoir
avec plusieurs boitiers en cascade, c'est par le 1er boitier que passe tout le courant de la chaine.
Le câble doit contenir au moins 2x 1,5 mm2 et 1 paire blindée reliée au 0v dans chaque boitier.
Les connecteurs doivent être "sérieux".

Oui c'est notre cas, câblage en 2x2mm² plus paire 110 ohm blindée avec blindage à la masse.
Les connectiques sont des XLR neutrik, donc assez fiable, avec contact doré. Le courant maximum d'un ligne, donc qui traverse le premier boitier ne dépasse pas les 3 ampères, donc bien en dessous des capacités des XLR.
Pour la terminaison, en lumière, on a l'habitude de brancher sur la dernière interface un bouchon (XLR avec résistance de 120R entre le D+ et le D-), on a opté pour cette option dans ce projet car ce n'est rien de plus que de l'éclairage scénique.

Pour les transil sur la sortie led, je pensais que ce serait efficace en cas de décharge électrostatique, quand un musicien touche un éclairage. Je me trompe ? Et si ça peut aider, une seule sur le départ 24V, ou deux aussi sur les sorties de transistors ?

Bitrode, sur le routage, la pin 1 du proc est en bas à droite, avec C3 et C5 en découplage juste en dessous (100nF et 100µF).
Ça ne suffit pas ?

[Bitrode]

Pour les transil sur la sortie led, je pensais que ce serait efficace en cas de décharge électrostatique, quand un musicien touche un éclairage. Je me trompe ? Et si ça peut aider, une seule sur le départ 24V, ou deux aussi sur les sorties de transistors ?

Bitrode, sur le routage, la pin 1 du proc est en bas à droite, avec C3 et C5 en découplage juste en dessous (100nF et 100µF).
Ça ne suffit pas ?

Une transil c'est sur une entrée généralement, le but est de protéger l'étage d'entrée contre toute surtensions venant de l'extérieur.

Fais moi une copie d'écran de la zone concernée par la patte 1 de ton µC, difficile de s'y retrouver avec tes documents éparpillés.
Précises aussi la techno de ces condensateurs.
Si ton 100µF est un électrochimique ça ne fonctionnera pas.

[gregmittel]

[QUOTE=Bitrode;7069805]Une transil c'est sur une entrée généralement, le but est de protéger l'étage d'entrée contre toute surtensions venant de l'extérieur.

Fais moi une copie d'écran de la zone concernée par la patte 1 de ton µC, difficile de s'y retrouver avec tes documents éparpillés.
Précises aussi la techno de ces condensateurs.
Si ton 100µF est un électrochimique ça ne fonctionnera pas.



Voici une capture d'écran. C3 et C5 sont des céramiques MLCC X7R, comme tous les condensateurs du circuit, à part C7 et C8 qui sont des tantales.

Comme je l'ai dit, le système est maintenant obsolète, donc la discussion n'est que pour ma compréhension personnelle....

Donc si le problème venait d'une décharge électrostatique au niveau des leds déportées, comment on pourrait protéger le circuit ?
Pour ce qui est des entrées, je crois qu'on a fait le tour, je protègerai mieux mes circuits maintenant.....

Merci encore pour votre aide à tous.

[Bitrode]

Pour ce qui est des tantales tu peux oublier cette technologie, de nos jours il n'y a plus aucune bonne raison de les utiliser.
Le problème majeur avec les tantales est l'intolérance à la surtension même insignifiante et l'explosion en cas d'inversion de polarité.
A bannir d'urgence même si le problème ne vient pas de là.

Tes découplages ne sont pas corrects sur la carte, trop loin de la pin et le fil d'alimentation chemine beaucoup trop et le plan de masse est bien trop inexistant.
Je pense que ton problème majeur est lié au fait que tu es parti sur un double face là où il fallait un 4 couches, 2 couches signaux et 2 couches dédiées au GND et au VCC.

Le plus gros défaut chez les routeurs actuels est de coller du plan de masse partout, sauf là où il faudrait...
C'est une véritable épidémie, je ne sais pas où ils apprennent à router.
Par exemple dans ton routage il aurait fallut un plan de masse au bottom et y relier tes condensateurs de découplage avec des vias, là ils sont reliés à la couche top qui est un vrai fromage à trous...

[Bitrode]

Toujours privilégier les plans de masses et si il te manque quelques fils mets un strap (une 0 ohm), ce sera toujours préférable que d'avoir un plan de masse totalement perforé donc inefficace.

Tu comprends que ton plan de masse coté top n'a strictement aucun intérêt, le but du plan de masse est de réduire les effets de boucle en réduisant au maximum la distance d'un fil avec ce plan de masse.

Phi=B.S avec S la surface de la boucle, Phi le flux magnétique et B l'induction magnétique.
Plus la surface de boucle est grande et plus le flux magnétique sera élevé en rayonné comme en susceptibilité.

[Bitrode]

Sur le même principe on plaque toujours les câbles sur un plan relié à la masse générale.
Il faut chasser les boucles à tout prix.

[gregmittel]

Ah oui tout ça........ Ben j'ai vraiment beaucoup à apprendre...... Le routage c'est le miens oup's
C'est con pour les tantales, je pensais que c'était la rolls des condensateurs.
Merci pour tous ces conseils, je vais finir de potasser les 800 pages du guide pratique de la CEM et me renseigner plus sur le routage.

Bonne continuation à tous.