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Etend la trame telemetrie avec FAULT=0-5 (court-circuit, surintensite I1/I2, temperature critique T1/T2) : le TMS320 signale le defaut apres coup (la protection materielle elle-meme est independante de l'UART), l'ESP32 l'affiche (DEFAUT clignotant, icone danger masquee) sans deviner de seuils. Documente le protocole complet dans doc/ESP32-UART.md pour le firmware TMS320. Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>
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# Liaison UART ESP32-C3 <-> TMS320
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Ce document decrit le protocole que le firmware TMS320 doit implementer
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pour dialoguer avec l'ESP32-C3 (cote ESP32 deja fonctionnel, voir
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`src/tms_link.cpp` / `include/protocol.h`). Le TMS320 envoie sa telemetrie
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periodiquement, et recoit periodiquement les commandes de l'operateur.
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> **Mise a jour** : coefficients de calibration remplaces par les valeurs
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> mesurees sur la carte reelle (voir `mesure-cartepuissance.md` pour le
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> detail des mesures et ce qui reste a faire). La remarque precedente sur
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> une incoherence de `V1` etait un malentendu de formulation, pas une
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> erreur de calcul — voir note dans le tableau ci-dessous.
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## Cablage
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| Signal | ESP32-C3 (config.h) | TMS320 |
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|---|---|---|
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| ESP32 TX -> TMS320 RX | GPIO7 | RX |
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| ESP32 RX <- TMS320 TX | GPIO6 | TX |
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| GND commun | GND | GND |
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A verifier avant de cabler : le TMS320 doit etre en logique 3,3V (comme
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l'ESP32-C3). Si sa liaison serie sort en 5V, prevoir un level shifter
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avant de relier les deux cartes.
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## Parametres UART
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- Vitesse : **57600 bauds**
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- Format : **8N1** (8 bits de donnees, pas de parite, 1 bit de stop)
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- Cote ESP32 : `Serial1`, defini dans `TmsLink::begin()`
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(`src/tms_link.cpp`)
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## Format des trames
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Protocole ASCII texte, inspire du format NMEA, terminé par `\n` (LF).
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Chaque trame est encadree par `$` ... `*XX`, ou `XX` est un checksum XOR
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en hexadecimal (2 chiffres, majuscules).
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### Telemetrie : TMS320 -> ESP32 (periodique)
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```
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$T,FREQ1=100000,FREQ2=100000,DUTY1=45.2,DUTY2=50.0,VIN=400.5,IIN=1.20,V1=200.3,I1=2.50,T1=45.2,VOUT=200.1,I2=2.48,T2=44.8,IOUT=1.05,FAULT=0*XX
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```
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Champs (`TAG=valeur`, separes par des virgules, ordre libre) :
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| Tag | Unite | Description |
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|---|---|---|
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| `FREQ1` | Hz | Frequence de decoupage etage 1 |
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| `FREQ2` | Hz | Frequence de decoupage etage 2 |
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| `DUTY1` | % | Rapport cyclique etage 1 |
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| `DUTY2` | % | Rapport cyclique etage 2 |
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| `VIN` | V | Tension d'entree |
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| `IIN` | A | Courant d'entree |
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| `V1` | V | Tension etage 1 |
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| `I1` | A | Courant shunt MOSFET etage 1 |
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| `T1` | °C | Temperature NTC etage 1 |
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| `VOUT` | V | Tension de sortie (sortie boost, etage 2) |
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| `I2` | A | Courant shunt MOSFET etage 2 |
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| `T2` | °C | Temperature NTC etage 2 |
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| `IOUT` | A | Courant de sortie |
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| `FAULT` | code 0-5 | Defaut courant (voir tableau ci-dessous) |
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### Codes `FAULT`
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Transmis par le TMS320 des qu'il coupe lui-meme les sorties PWM par
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securite (protection integree au TMS320, l'ESP32 ne fait que l'afficher) :
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| Code | Signification |
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|---|---|
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| `0` | Aucun defaut (fonctionnement normal) |
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| `1` | Court-circuit |
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| `2` | Surintensite I1 |
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| `3` | Surintensite I2 |
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| `4` | Temperature critique T1 (>80°C) |
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| `5` | Temperature critique T2 (>80°C) |
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Remettre `FAULT=0` automatiquement des que la cause a disparu (pas de
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"latch" gere par le protocole — un verrouillage manuel eventuel doit
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etre implemente cote TMS320, l'ESP32 se contente d'afficher le dernier
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code recu). Cote ESP32, `FAULT` pilote directement l'affichage
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`DEFAUT` (clignotant, colonne 3 de l'OLED, remplace `HT`/`OFF`) et
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l'icone danger (n'apparait jamais tant que `FAULT != 0`, meme si HT est
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commande et Vout > 50V) -- voir `OledUi::drawDashboard()`
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(`src/oled_ui.cpp`) et l'enum `TmsFault` (`include/protocol.h`).
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> Rappel important cote firmware TMS320 (voir
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> `PROMPT-claude-code-TMS320.md` §2) : la protection reelle (comparateurs
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> + Trip Zone matériel) ne depend jamais de cette liaison UART. `FAULT`
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> n'est qu'un report d'information vers l'IHM, envoye apres coup ; la
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> coupure elle-meme a deja eu lieu en matériel avant meme que la trame ne
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> soit construite.
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**Frequence d'envoi recommandee : toutes les 200-500 ms.** L'ESP32
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considere la liaison perdue (`TMS:KO` affiche sur l'OLED/web) si aucune
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trame `$T,...*XX` valide n'est recue depuis plus de **2 secondes**
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(`TmsLink::linkOk()`).
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Tous les champs sont optionnels a l'envoi individuel (un champ absent
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garde sa derniere valeur connue cote ESP32), mais en pratique il est plus
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simple d'envoyer tous les champs a chaque trame.
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### Calibration des mesures analogiques (cote TMS320)
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Coefficients de mise a l'echelle a appliquer sur la lecture ADC (`Vadc`,
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en volts) pour obtenir la valeur physique a inserer dans la trame
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telemetrie. **Valeurs mesurees sur la carte reelle**, sauf mention
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contraire — voir `mesure-cartepuissance.md` pour le detail des mesures et
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la tracabilite complete.
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| Grandeur | Point de mesure | Pleine echelle reelle (3,3V) | Relation | Statut |
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|---|---|---|---|---|
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| `VIN` | mesure : coef 0,09 | 36,7 V | `VIN = Vadc x 11,11` | ✅ mesure |
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| `IIN` | mesure : 0,208V @ 250mA | 3,97 A | `IIN = Vadc x 1,2019` | ✅ mesure (1 point) |
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| `V1` (inter) | mesure : coef 0,032 | 103,1 V (usage limite a 50V max) | `V1 = Vadc x 31,25` | ✅ mesure |
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| `VOUT` | mesure : coef 0,0055 | 600 V | `VOUT = Vadc x 181,82` | ✅ mesure |
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| `IOUT` | valeur theorique non verifiee | 50 mA (a confirmer) | `IOUT = Vadc x 0,016667` (A) | ⚠️ a mesurer |
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| `I1` (shunt etage 1) | mesure sur banc, **ampli MCP6001 provisoire** | 5,15 A | `I1 = (Vadc - 0,0473) / 0,631` | ⚠️ provisoire, a refaire avec TLV9151 |
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| `I2` (shunt etage 2) | mesure sur banc, **ampli MCP6001 provisoire** | 5,12 A | `I2 = (Vadc - 0,0340) / 0,637` | ⚠️ provisoire, a refaire avec TLV9151 |
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**Notes :**
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- **V1** : la remarque precedente sur une incoherence entre le point de
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calibration (3,2V @ 100V) et le "max 50V" indique etait un malentendu
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de formulation, pas une erreur de calcul. Le pont diviseur donne
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effectivement une pleine echelle reelle de 103 V (coef 0,032 mesure,
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confirme identique a la valeur theorique de conception) ; la carte
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n'est simplement utilisee que jusqu'a 50V en usage normal (etage 1 =
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10V -> 50V), ce qui laisse une bonne marge sur l'ADC. Le calcul
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`V1 = Vadc x 31,25` est correct sur toute la plage 0-103V.
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- **I1/I2** : contrairement aux autres voies, le gain differe legerement
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entre les deux etages (0,631 vs 0,637 V/A, ~1% d'ecart du a la
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tolerance des resistances) et chaque voie a un offset non negligeable
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(47,3 mV / 34,0 mV) qui n'est pas nul a courant nul. Ne pas utiliser un
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gain unique pour les deux voies. **Ces deux formules sont mesurees avec
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le MCP6001 monte provisoirement sur le banc de test** ; le composant
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definitif sera le TLV9151 (meilleure precision, meilleure bande
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passante). Le gain devrait rester valable au remplacement (fixe par le
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reseau de resistances), mais l'offset devra etre integralement
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remesure. Ne pas figer ces constantes comme definitives.
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- **IOUT** : aucune mesure reelle a ce jour, valeur theorique de
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conception conservee par defaut. A remplacer des que mesure.
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### Commande : ESP32 -> TMS320 (periodique + a chaque changement)
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```
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$C,HT=1,PWM1=1,PWM2=0*3E
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```
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| Tag | Valeurs | Description |
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|---|---|---|
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| `HT` | 0 ou 1 | Sortie HT activee/desactivee |
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| `PWM1` | 0 ou 1 | PWM etage 1 activee/desactivee |
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| `PWM2` | 0 ou 1 | PWM etage 2 activee/desactivee |
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L'ESP32 envoie cette trame toutes les **500 ms**, et immediatement a
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chaque changement d'etat depuis l'IHM (OLED/web). Le TMS320 doit
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simplement appliquer le dernier etat recu et valide (checksum correct).
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## Calcul du checksum
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XOR de tous les octets entre `$` et `*` (exclus), formate en hexadecimal
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majuscule sur 2 chiffres (`%02X`).
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Exemple en C pour une trame a construire :
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```c
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uint8_t checksum_of(const char *s, int len) {
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uint8_t cs = 0;
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for (int i = 0; i < len; i++) cs ^= (uint8_t)s[i];
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return cs;
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}
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// Construction d'une trame telemetrie :
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char body[128];
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int n = sprintf(body, "T,FREQ1=%.0f,FREQ2=%.0f,DUTY1=%.1f,DUTY2=%.1f,"
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"VIN=%.1f,IIN=%.2f,V1=%.1f,I1=%.2f,T1=%.1f,"
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"VOUT=%.1f,I2=%.2f,T2=%.1f,IOUT=%.2f,FAULT=%d",
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|
freq1, freq2, duty1, duty2, vin, iin, v1, i1, t1, vout, i2, t2, iout, fault_code);
|
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uint8_t cs = checksum_of(body, n);
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char frame[160];
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sprintf(frame, "$%s*%02X\n", body, cs);
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// envoyer frame sur l'UART
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```
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Pour la reception des trames `$C,...*XX` : appliquer le meme calcul sur
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la partie entre `$` et `*`, comparer au checksum recu, et ignorer la
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trame si ca ne correspond pas (trame corrompue).
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## Cote ESP32 : ce qui existe deja
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- `include/protocol.h` : structures `Telemetry` et `CommandState`,
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description du protocole (source de verite en cas de doute).
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- `src/tms_link.cpp` : parsing des trames `$T,...`, envoi des trames
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`$C,...`, gestion du timeout de liaison. Contient aussi
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`updateSimulation()`, qui simule des valeurs realistes (utile comme
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reference de plage de valeurs attendues : `Vin` ~400V, `Iin` ~1.2A,
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`V1`/`Vout` ~200V, `I1`/`I2` ~2.5A, `T1`/`T2` ~40°C).
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⚠️ **A revoir** : ces plages de simulation ne correspondent plus aux
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valeurs reelles mesurees. `V1` ne depassera jamais 50V en usage normal
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(pas 200V), `VIN` plafonne a 36,7V (pas 400V — c'est `VOUT` qui monte a
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400V), et `IIN`/`I1`/`I2` sont a confirmer avec les gains mesures
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ci-dessus. A mettre a jour pour que les jauges OLED/web soient
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coherentes au moment du passage en liaison reelle.
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- `include/config.h` : `TMS_DUMMY_MODE` (actuellement `false`, liaison
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reelle active) fait tourner l'ESP32 sur la simulation interne au lieu
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de lire l'UART reel quand mis a `true` (utile pour developper l'IHM
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sans hardware TMS320 branche).
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## Points de vigilance
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- Le format hexadecimal du checksum doit etre en **majuscules** sur 2
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chiffres (`%02X`), sinon la trame sera rejetee cote ESP32 (silencieux,
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pas d'erreur visible — la telemetrie n'avancera simplement pas).
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- Terminer chaque trame par `\n` uniquement (le `\r` est tolere/ignore
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cote ESP32 mais pas necessaire).
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- Ne pas depasser une longueur de ligne de 200 caracteres (buffer fixe
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cote ESP32, `g_lineBuf[200]` dans `tms_link.cpp`).
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- Verifier au multimetre/oscilloscope le niveau logique du TMS320 avant
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de le relier a l'ESP32-C3 (3,3V attendu) — **fait, carte CPU validee**.
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