Champ FAULT, decharge HT active, et surtemperature par voie
Circuit de decharge rapide (GPIO5, broche 40)
Commande DISCHARGE du circuit de la carte de puissance : MOSFET en serie
avec 47 kOhm aux bornes du condensateur de sortie, soit tau = 0,94 s et
environ 2 s pour passer de 500 V a 50 V. Sans lui, le seul bleeder de
1 MOhm demandait ~42 s.
POLARITE INVERSEE, et c'est le coeur du montage. Le GPIO pilote un NPN
qui court-circuite la grille du MOSFET :
niveau haut -> NPN conduit -> grille a la masse -> decharge INHIBEE
niveau bas ou broche non pilotee -> grille tiree a 12 V -> decharge ACTIVE
GPIO5 est une broche a fonction PWM : pas de pull-up au reset (PROMPT §6
etape 3), elle flotte. La decharge est donc active au reset, pendant un
plantage, et surtout ALIMENTATION COUPEE -- exactement le cas ou le
firmware ne garantit plus rien et ou l'operateur croit la carte
inoffensive. C'est precisement le cas impose par le choix de n'effacer un
defaut que par cycle d'alimentation.
Sequencement explicite :
- enter_safe_state() active la decharge APRES avoir coupe HV_EN : la
charge est isolee d'abord, le condensateur vide ensuite ;
- le retour au nominal inhibe la decharge AVANT d'autoriser les etages,
jamais l'inverse ;
- bsp_gpio_control_init() la laisse ACTIVE au demarrage : au boot le
condensateur peut encore etre charge par une session precedente.
Champ FAULT dans la trame $T
Codes 0-5, priorite 2 > 3 > 4 > 5 > 1. EMUSTOP (code 1) a donc la
priorite la PLUS BASSE malgre son numero : en developpement il se
declenche a chaque halte du debogueur et ne doit jamais masquer une
surintensite reelle.
Pas de code court-circuit : il franchit le meme comparateur et le meme
seuil qu'une surintensite, le firmware ne peut pas les distinguer.
Aucun effacement automatique ni par commande UART : le verrouillage
n'est leve que par un cycle d'alimentation (PROMPT §8).
Surtemperature suivie PAR VOIE
s_overtemp_t1 / s_overtemp_t2 separes, avec hysteresis chacun. L'ancien
maximum des deux voies ne permettait pas de distinguer les codes 4 et 5.
Seuil ramene a 80 degC pour coller au protocole.
Divers
UART_LINE_MAX porte a 200 (buffer ESP32 g_lineBuf[200]).
append_field_int() pour les champs entiers, meme convention de bornage
que append_field : un champ qui ne tient pas est abandonne entierement.
Documentation
docs/mesure-cartepuissance.md ajoute au depot (source de tracabilite des
coefficients de calib.h).
docs/ESP32-UART.md mis a jour, avec deux corrections de fond :
- la mention "remettre FAULT=0 automatiquement des que la cause a
disparu" est remplacee par une section sur le verrouillage ; elle
contredisait le comportement reel, le TMS320 reemettant indefiniment
le code latche ;
- l'icone danger est specifiee comme dependant UNIQUEMENT de VOUT et
jamais de FAULT. Un defaut ne decharge pas le condensateur : la faire
disparaitre reviendrait a rassurer l'operateur quand le risque est
maximal.
Le piege strtol / uint8_t 16 bits y est documente pour eviter qu'il soit
reintroduit ailleurs.
A cabler cote materiel : liaison broche 40 vers la carte de puissance, et
pull-down 10 kOhm sur la base du NPN.
Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
@ -5,65 +5,162 @@ 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`), et ajout
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> du champ `FAULT`.
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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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| ESP32 TX -> TMS320 RX | GPIO7 | GPIO28, broche 48 |
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| ESP32 RX <- TMS320 TX | GPIO6 | GPIO29, broche 1 |
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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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Niveaux logiques 3,3 V des deux cotes -- **verifie, carte CPU validee**.
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## Parametres UART
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- Vitesse : **57600 bauds** (adapte cote TMS320 pour la marge de derive de
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l'oscillateur interne INTOSC1 ; l'ESP32 doit etre mis a jour en
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consequence, `Serial1.begin(57600, ...)`)
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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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Protocole ASCII texte, inspire du format NMEA, termine 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*7A
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||||
$T,FREQ1=200000,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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| `FREQ1` | Hz | Frequence de decoupage etage 1 (200 kHz) |
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| `FREQ2` | Hz | Frequence de decoupage etage 2 (100 kHz) |
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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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| `V1` | V | Tension intermediaire (sortie 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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||||
| `T1` | degC | Temperature NTC etage 1 |
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| `VOUT` | V | Tension de sortie HT |
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||||
| `I2` | A | Courant shunt MOSFET etage 2 |
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||||
| `T2` | °C | Temperature NTC etage 2 |
|
||||
| `T2` | degC | Temperature NTC etage 2 |
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| `IOUT` | A | Courant de sortie |
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| `FAULT` | code 0-5 | Defaut courant (voir ci-dessous) |
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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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### Codes `FAULT`
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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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| Code | Signification |
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|---|---|
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| `0` | Aucun defaut |
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| `1` | EMUSTOP -- le debogueur a arrete le CPU |
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| `2` | Surintensite I1 (etage 1) |
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| `3` | Surintensite I2 (etage 2) |
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| `4` | Temperature critique T1 (> 80 degC) |
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| `5` | Temperature critique T2 (> 80 degC) |
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**Priorite quand plusieurs defauts coexistent : 2 > 3 > 4 > 5 > 1.**
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EMUSTOP a donc la priorite la plus BASSE malgre son numero : en
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developpement il se declenche a chaque halte du debogueur et ne doit
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jamais masquer une surintensite reelle.
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**Il n'existe volontairement pas de code "court-circuit".** Un
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court-circuit franchit le meme comparateur et le meme seuil qu'une
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surintensite ; le firmware ne dispose d'aucune information permettant de
|
||||
les distinguer. Les codes 2 et 3 couvrent les deux cas.
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#### Verrouillage : pas d'effacement par le protocole
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Contrairement a ce que supposait une version precedente de ce document,
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**un defaut ne s'efface JAMAIS automatiquement**, ni a la disparition de
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||||
sa cause, ni par commande UART. Il n'existe aucun tag `$C` permettant de
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l'acquitter.
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Le seul moyen de repartir est de **couper puis retablir l'alimentation**.
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C'est un choix deliberé (PROMPT §8) : un defaut de puissance doit exiger
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une intervention humaine et un examen de la carte.
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|
||||
Consequence pour l'ESP32 : tant que le TMS320 emet un `FAULT != 0`, il
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continuera de l'emettre indefiniment. L'IHM doit donc afficher ce code de
|
||||
maniere persistante, sans attendre un retour spontane a 0.
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> Rappel (PROMPT §2) : la protection reelle -- comparateurs + Trip Zone
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||||
> materiel -- ne depend jamais de cette liaison UART. `FAULT` n'est qu'un
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||||
> report d'information vers l'IHM, envoye apres coup ; la coupure a deja
|
||||
> eu lieu en materiel avant meme que la trame ne soit construite.
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||||
#### Icone danger : pilotee par VOUT, jamais par FAULT
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L'avertissement haute tension doit dependre **uniquement de `VOUT`**, et
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rester affiche independamment de l'etat de `FAULT`.
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||||
Un defaut ne decharge pas le condensateur de sortie. Apres une coupure,
|
||||
`HV_EN` isole la charge mais les 400 V restent presents. Faire disparaitre
|
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l'icone danger au moment d'un defaut reviendrait a rassurer l'operateur
|
||||
precisement quand le risque est maximal.
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||||
La carte de puissance comporte deux dispositifs complementaires :
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- un **bleeder de 1 MOhm avec LED rouge en serie**, indication passive
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qui reste valable alimentation coupee (~42 s pour passer sous 50 V) ;
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||||
- un **circuit de decharge actif** (MOSFET + 47 kOhm, ~2 s de 500 V a
|
||||
50 V), commande par le TMS320 sur GPIO5 / broche 40, **a logique
|
||||
inversee** : il conduit des que la commande disparait, donc au reset,
|
||||
en cas de plantage et alimentation coupee.
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||||
|
||||
**Frequence d'envoi : toutes les 300 ms.** L'ESP32 considere la liaison
|
||||
perdue (`TMS:KO`) si aucune trame `$T` valide n'est recue depuis plus de
|
||||
**2 secondes**. Le TMS320 applique le meme timeout dans l'autre sens.
|
||||
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||||
Tous les champs sont optionnels individuellement (un champ absent garde
|
||||
sa derniere valeur cote ESP32) ; en pratique le TMS320 les envoie tous.
|
||||
Si une trame devait depasser la longueur maximale, le firmware abandonne
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||||
des champs entiers plutot que d'en tronquer un.
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||||
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||||
### Calibration des mesures analogiques (cote TMS320)
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||||
Coefficients appliques sur la lecture ADC (`Vadc`, en volts) pour obtenir
|
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la valeur physique. **Valeurs mesurees sur la carte reelle**, sauf mention
|
||||
contraire -- voir `mesure-cartepuissance.md` pour la tracabilite.
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||||
| Grandeur | Pleine echelle (3,3 V) | Relation | Statut |
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|---|---|---|---|
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| `VIN` | 36,7 V | `VIN = Vadc x 11,11` | mesure |
|
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| `IIN` | 3,97 A | `IIN = Vadc x 1,2019` | mesure (1 point) |
|
||||
| `V1` | 103,1 V (usage limite a 50 V) | `V1 = Vadc x 31,25` | mesure |
|
||||
| `VOUT` | 600 V | `VOUT = Vadc x 181,82` | mesure |
|
||||
| `IOUT` | 50 mA (a confirmer) | `IOUT = Vadc x 0,016667` | **a mesurer** |
|
||||
| `I1` | 5,15 A | `I1 = (Vadc - 0,0473) / 0,631` | **provisoire (MCP6001)** |
|
||||
| `I2` | 5,12 A | `I2 = (Vadc - 0,0340) / 0,637` | **provisoire (MCP6001)** |
|
||||
|
||||
**Notes :**
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||||
- **I1/I2** : le gain differe d'environ 1 % entre les deux voies et chaque
|
||||
voie a un offset non nul a courant nul (47,3 / 34,0 mV). Ne jamais
|
||||
utiliser un gain unique pour les deux. Ces valeurs sont mesurees avec
|
||||
les **MCP6001 de banc** ; le composant definitif est le TLV9151. Le gain
|
||||
devrait rester valable (fixe par le reseau de resistances) mais
|
||||
**l'offset devra etre integralement remesure**.
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||||
- **MCP6001, limite de bande passante** : 1 MHz de produit gain-bande a un
|
||||
gain de ~31 plafonne vers 32 kHz. Pour proteger un decoupage a 200 kHz,
|
||||
les 30 ns du comparateur ne servent a rien si l'ampli en amont met des
|
||||
dizaines de microsecondes. **La protection rapide n'est pas reellement
|
||||
rapide tant que le MCP6001 est en place.**
|
||||
- **NTC** : montage 3,3 V -- NTC -- R_fixe -- 0 V, mesure au point milieu.
|
||||
La NTC etant cote 3,3 V, la relation est
|
||||
`R_ntc = R_fixe x (VREF - Vadc) / Vadc`. Les thermistances sont a 5 mm
|
||||
des MOSFET : elles mesurent le cuivre, pas la jonction, avec un ecart
|
||||
statique et un retard thermique notables. Le seuil de 80 degC est donc
|
||||
**provisoire**, a recaler sur la temperature de boitier en charge.
|
||||
- **IOUT** : aucune mesure reelle a ce jour.
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||||
|
||||
### Commande : ESP32 -> TMS320 (periodique + a chaque changement)
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||||
@ -78,61 +175,29 @@ $C,HT=1,PWM1=1,PWM2=0*3E
|
||||
| `PWM2` | 0 ou 1 | PWM etage 2 activee/desactivee |
|
||||
|
||||
L'ESP32 envoie cette trame toutes les **500 ms**, et immediatement a
|
||||
chaque changement d'etat depuis l'IHM (OLED/web). Le TMS320 doit
|
||||
simplement appliquer le dernier etat recu et valide (checksum correct).
|
||||
chaque changement depuis l'IHM. Le TMS320 applique le dernier etat recu et
|
||||
valide. Les trois tags doivent etre presents, sinon la trame est ignoree.
|
||||
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||||
## Calcul du checksum
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XOR de tous les octets entre `$` et `*` (exclus), formate en hexadecimal
|
||||
majuscule sur 2 chiffres (`%02X`).
|
||||
XOR de tous les octets entre `$` et `*` (exclus), en hexadecimal majuscule
|
||||
sur 2 chiffres (`%02X`).
|
||||
|
||||
Exemple en C pour une trame a construire :
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||||
Pour la reception : meme calcul, comparaison au checksum recu, trame
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ignoree silencieusement si ca ne correspond pas.
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```c
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uint8_t checksum_of(const char *s, int len) {
|
||||
uint8_t cs = 0;
|
||||
for (int i = 0; i < len; i++) cs ^= (uint8_t)s[i];
|
||||
return cs;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Construction d'une trame telemetrie :
|
||||
char body[128];
|
||||
int n = sprintf(body, "T,FREQ1=%.0f,FREQ2=%.0f,DUTY1=%.1f,DUTY2=%.1f,"
|
||||
"VIN=%.1f,IIN=%.2f,V1=%.1f,I1=%.2f,T1=%.1f,"
|
||||
"VOUT=%.1f,I2=%.2f,T2=%.1f,IOUT=%.2f",
|
||||
freq1, freq2, duty1, duty2, vin, iin, v1, i1, t1, vout, i2, t2, iout);
|
||||
uint8_t cs = checksum_of(body, n);
|
||||
char frame[160];
|
||||
sprintf(frame, "$%s*%02X\n", body, cs);
|
||||
// envoyer frame sur l'UART
|
||||
```
|
||||
|
||||
Pour la reception des trames `$C,...*XX` : appliquer le meme calcul sur
|
||||
la partie entre `$` et `*`, comparer au checksum recu, et ignorer la
|
||||
trame si ca ne correspond pas (trame corrompue).
|
||||
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||||
## Cote ESP32 : ce qui existe deja
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||||
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||||
- `include/protocol.h` : structures `Telemetry` et `CommandState`,
|
||||
description du protocole (source de verite en cas de doute).
|
||||
- `src/tms_link.cpp` : parsing des trames `$T,...`, envoi des trames
|
||||
`$C,...`, gestion du timeout de liaison. Contient aussi
|
||||
`updateSimulation()`, qui simule des valeurs realistes (utile comme
|
||||
reference de plage de valeurs attendues : `Vin` ~400V, `Iin` ~1.2A,
|
||||
`V1`/`Vout` ~200V, `I1`/`I2` ~2.5A, `T1`/`T2` ~40°C).
|
||||
- `include/config.h` : `TMS_DUMMY_MODE` (actuellement `true`) fait
|
||||
tourner l'ESP32 sur la simulation interne au lieu de lire l'UART reel.
|
||||
**A passer a `false` une fois le firmware TMS320 pret et teste**, pour
|
||||
activer la reception reelle des trames `$T,...*XX`.
|
||||
> **Piege rencontre cote TMS320, a ne pas reproduire.** Decoder le
|
||||
> checksum avec `strtol` sur un buffer non termine par `\0` fait lire
|
||||
> au-dela de la trame. Et sur C28x, `uint8_t` fait 16 bits (pas
|
||||
> d'adressage par octet) : un cast `(uint8_t)` ne tronque donc rien, et un
|
||||
> `"7D"` suivi d'un residu `"7D"` donne 0x7D7D, conserve tel quel. Toute
|
||||
> trame etait rejetee. Decoder **exactement deux chiffres**, de maniere
|
||||
> bornee.
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||||
|
||||
## Points de vigilance
|
||||
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||||
- Le format hexadecimal du checksum doit etre en **majuscules** sur 2
|
||||
chiffres (`%02X`), sinon la trame sera rejetee cote ESP32 (silencieux,
|
||||
pas d'erreur visible — la telemetrie n'avancera simplement pas).
|
||||
- Terminer chaque trame par `\n` uniquement (le `\r` est tolere/ignore
|
||||
cote ESP32 mais pas necessaire).
|
||||
- Ne pas depasser une longueur de ligne de 160 caracteres (buffer fixe
|
||||
cote ESP32, `g_lineBuf[160]` dans `tms_link.cpp`).
|
||||
- Verifier au multimetre/oscilloscope le niveau logique du TMS320 avant
|
||||
de le relier a l'ESP32-C3 (3,3V attendu).
|
||||
- Checksum en **majuscules** sur 2 chiffres, sinon rejet silencieux cote
|
||||
ESP32 -- la telemetrie n'avance simplement plus.
|
||||
- Terminer par `\n` uniquement (`\r` tolere).
|
||||
- Longueur de ligne maximale : **200 caracteres** (`g_lineBuf[200]` cote
|
||||
ESP32, `UART_LINE_MAX` cote TMS320).
|
||||
|
||||
202
docs/mesure-cartepuissance.md
Normal file
202
docs/mesure-cartepuissance.md
Normal file
@ -0,0 +1,202 @@
|
||||
# Mesures carte puissance — TMS320F28027 dual boost
|
||||
|
||||
Suivi des mesures de calibration effectuées sur la carte élévateur (à moitié
|
||||
complète : composants de puissance et drivers MOSFET pas encore montés).
|
||||
Ce document est la source pour remplir `calib.h` dans le firmware. Les
|
||||
valeurs numériques finales à utiliser en code sont dans
|
||||
`PROMPT-claude-code-TMS320.md` (section 5) ; ce fichier-ci garde la trace
|
||||
des mesures brutes et de leur contexte.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 1. Chaînes de mesure de tension
|
||||
|
||||
Méthode : alimentation de labo réglée à une tension connue, lecture de la
|
||||
tension de sortie du pont diviseur au multimètre (avant l'ADC).
|
||||
|
||||
| Voie | Point de mesure | Coefficient mesuré (Vadc/Vréel) | Gain (V/V) | Pleine échelle (3,3 V) | Statut |
|
||||
|---|---|---|---|---|---|
|
||||
| VIN (V_batt) | pin 10 | 0,09 | 11,11 | 36,7 V | ✅ mesuré |
|
||||
| V1 (V_inter) | pin 16 | 0,032 | 31,25 | 103,1 V | ✅ mesuré |
|
||||
| VOUT (V_HT) | pin 14 | 0,0055 | 181,82 | 600 V | ✅ mesuré |
|
||||
|
||||
**Remarques :**
|
||||
- VIN et V1 tombent exactement sur les valeurs théoriques calculées à la
|
||||
conception (11,11 et 31,25) — le pont a été monté avec les bonnes valeurs
|
||||
de résistances.
|
||||
- VOUT diffère de 1,8 % de la valeur théorique (178,6 → 181,82), imputable
|
||||
à la tolérance des résistances réelles. Sans conséquence : la pleine
|
||||
échelle réelle (600 V) reste au-dessus de l'objectif (400 V max), avec
|
||||
même un peu plus de marge que prévu.
|
||||
- V1 max visé = 50 V → seulement ~1,6 V sur l'ADC (48 % de la plage), pas
|
||||
de saturation, résolution confirmée suffisante.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 2. Chaîne de mesure de courant d'entrée (IIN)
|
||||
|
||||
Méthode : courant imposé au primaire, lecture de la tension de sortie de
|
||||
l'ampli de mesure au multimètre.
|
||||
|
||||
| Point | Valeur |
|
||||
|---|---|
|
||||
| Mesure | 250 mA → 0,208 V en sortie ampli |
|
||||
| Gain calculé | 0,832 V/A |
|
||||
| Gain inverse | 1,2019 A/V |
|
||||
| Pleine échelle (3,3 V) | 3,97 A |
|
||||
|
||||
Un seul point mesuré (pas de vérification de linéarité multi-points comme
|
||||
pour les shunts MOSFET). Cohérent avec le courant d'entrée nominal attendu
|
||||
(~590 mA pour ~5 W de charge côté HT), bonne marge avant saturation.
|
||||
|
||||
**Reste à faire** : idéalement un second point de mesure pour confirmer la
|
||||
linéarité et détecter un éventuel offset (mesure faite à un seul courant,
|
||||
donc le calcul suppose une caractéristique passant par zéro — à vérifier).
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 3. Chaînes de mesure de courant shunt MOSFET (I1, I2) — protection rapide
|
||||
|
||||
⚠️ **Mesures faites avec le MCP6001 monté provisoirement sur le banc de
|
||||
test.** Le composant final prévu est le TLV9151 (meilleur offset, meilleure
|
||||
bande passante). Le gain (fixé par le réseau de résistances RF/RG) doit
|
||||
rester valable après le remplacement ; l'offset devra être entièrement
|
||||
remesuré.
|
||||
|
||||
Méthode : courant imposé dans chaque shunt (0,02 Ω), lecture au
|
||||
multimètre de la tension aux bornes du shunt (`V_Rshunt`) et de la sortie
|
||||
ampli-op avant ADC (`V_shunt_adc`), à quatre points (0, 0,5, 1, 2 A).
|
||||
|
||||
### Données brutes
|
||||
|
||||
**Shunt 1 (étage 1) :**
|
||||
|
||||
| I (A) | V_Rshunt (mV) | V_shunt1_adc (V) |
|
||||
|---|---|---|
|
||||
| 0 | — | 0,0473 |
|
||||
| 0,5 | 10,3 | 0,367 |
|
||||
| 1 | 20,38 | 0,682 |
|
||||
| 2 | 40,9 | 1,31 |
|
||||
|
||||
**Shunt 2 (étage 2) :**
|
||||
|
||||
| I (A) | V_Rshunt (mV) | V_shunt2_adc (V) |
|
||||
|---|---|---|
|
||||
| 0 | — | 0,0340 |
|
||||
| 0,5 | 10,48 | 0,357 |
|
||||
| 1 | 20,58 | 0,674 |
|
||||
| 2 | 40,76 | 1,31 |
|
||||
|
||||
### Résultats (régression linéaire sur les 4 points)
|
||||
|
||||
| Voie | Offset (I=0) | Gain (V/A) | Gain équivalent shunt×ampli (V/V) | Gain inverse (A/V) | Pleine échelle (3,3 V) |
|
||||
|---|---|---|---|---|---|
|
||||
| I1 (étage 1) | 47,3 mV | 0,631 | ≈ 31,5 | 1,585 | 5,15 A |
|
||||
| I2 (étage 2) | 34,0 mV | 0,637 | ≈ 31,8 | 1,570 | 5,12 A |
|
||||
|
||||
**Formules de conversion (provisoires, MCP6001) :**
|
||||
```
|
||||
I1 = (Vadc − 0,0473) / 0,631
|
||||
I2 = (Vadc − 0,0340) / 0,637
|
||||
```
|
||||
|
||||
**Remarques :**
|
||||
- Très bonne linéarité sur les 4 points des deux voies.
|
||||
- Écart de gain d'environ 1 % entre les deux voies — attribuable à la
|
||||
tolérance des résistances de gain, propre à chaque canal. Ne pas
|
||||
utiliser un gain unique moyenné : garder deux jeux de constantes séparés
|
||||
dans `calib.h`.
|
||||
- Le gain mesuré (~31,5-31,8) est proche de la valeur visée à la
|
||||
conception (31), mais **s'écarte de l'hypothèse initiale utilisée pour
|
||||
calculer le seuil DAC** (qui supposait un gain de 30 pile). Voir §5 pour
|
||||
la correction.
|
||||
- Les deux offsets (34-47 mV) sont nettement plus élevés que le Vos
|
||||
typique du MCP6001 seul à ce gain — probablement une combinaison de
|
||||
l'offset ampli réel et d'un petit décalage du pont/de la référence.
|
||||
Sans conséquence pratique : l'auto-zéro logiciel prévu au boot du
|
||||
firmware absorbe cet écart automatiquement, quelle que soit son origine.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 4. Chaîne de mesure de courant de sortie (IOUT)
|
||||
|
||||
**Non mesurée.** Reste à faire — même méthode que pour IIN (courant imposé
|
||||
côté charge après le switch de sortie, lecture de la tension ampli-op).
|
||||
Valeur théorique provisoire dans `calib.h` : 3,0 V @ 50 mA → gain
|
||||
0,016667 A/V (à confirmer/remplacer par une mesure réelle).
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 5. Seuil de protection — recalcul avec les gains mesurés
|
||||
|
||||
Le calcul initial du code DAC (`DACVAL`) pour le seuil de 3 A avait été
|
||||
fait en supposant un gain exactement égal à 30 (shunt 0,02 Ω × ampli-op
|
||||
×30), donnant `Vadc = 1,8 V` à 3 A. **Cette hypothèse est fausse** : le gain
|
||||
réel mesuré est ~31,5-31,8, donc en réalité `1,8 V` correspondait à un
|
||||
seuil réel plus proche de 3,3 A que de 3 A. Non dangereux (la protection
|
||||
aurait juste déclenché un peu tard), mais corrigé avant tout flashage.
|
||||
|
||||
**Valeurs recalculées avec les gains et offsets mesurés (§3) :**
|
||||
|
||||
```
|
||||
Seuil 3 A, comparateur 1 (I-shunt1) :
|
||||
Vadc = 0,0473 + 3 × 0,631 = 1,940 V
|
||||
DACVAL = round(1,940 × 1023 / 3,3) = 601
|
||||
|
||||
Seuil 3 A, comparateur 2 (I-shunt2) :
|
||||
Vadc = 0,0340 + 3 × 0,637 = 1,945 V
|
||||
DACVAL = round(1,945 × 1023 / 3,3) = 603
|
||||
```
|
||||
|
||||
**⚠️ Ces deux valeurs sont provisoires (MCP6001).** Elles devront être
|
||||
recalculées avec les mêmes formules dès que le gain et l'offset seront
|
||||
remesurés sur le TLV9151. Le firmware ne doit jamais figer `DACVAL` en
|
||||
dur : le calculer par macro à partir de `SAFETY_ISHUNT_THRESHOLD_A` et des
|
||||
constantes de gain/offset mesurées, pour que ce remplacement futur ne
|
||||
touche qu'aux valeurs de `calib.h`, pas au code.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## 6. Ce qu'il reste à faire
|
||||
|
||||
### Mesures à compléter
|
||||
- [ ] IOUT : gain réel (un point de mesure minimum, idéalement deux)
|
||||
- [ ] IIN : second point de mesure pour vérifier la linéarité/l'offset
|
||||
- [ ] Chaîne NTC (Temp1, Temp2) : vérifier la valeur réelle de la
|
||||
résistance fixe des ponts diviseurs (10 kΩ supposé) et, si possible,
|
||||
un point de mesure à température connue pour valider la formule
|
||||
Steinhart-Hart simplifiée
|
||||
- [ ] I1, I2 **à refaire intégralement** une fois le TLV9151 monté (gain à
|
||||
confirmer proche de ~31,5-31,8, offset à mesurer — attendu très
|
||||
inférieur aux 34-47 mV actuels)
|
||||
|
||||
### Matériel restant à monter sur la carte élévateur
|
||||
- [ ] Composants de puissance (MOSFET IPD60R360, diode SiC STPSC406,
|
||||
inductances) — carte actuellement à moitié complète
|
||||
- [ ] Driver de grille : **le UCC27518/19 initialement prévu ne convient
|
||||
pas** (seuils d'entrée CMOS proportionnels à VDD = 12 V, un signal
|
||||
3,3 V du F28027 ne les franchira jamais). Remplacer par UCC27517
|
||||
(seuils CMOS/TTL indépendants de VDD, même boîtier SOT-23-5, même
|
||||
brochage) — vérifier la polarité (inverseur/non-inverseur) requise
|
||||
selon le sens voulu sur EN
|
||||
- [ ] TLV9151 : montage définitif à la place du MCP6001 de banc
|
||||
|
||||
### Firmware (TMS320F28027-dualboost, côté Claude Code / CCS)
|
||||
- [ ] Reporter les gains/offsets mesurés (§1-3) dans `calib.h`, avec la
|
||||
structure par voie recommandée (gain, offset, seuil) plutôt que des
|
||||
constantes isolées
|
||||
- [ ] Vérifier que le calcul de `DACVAL` est bien fait par macro à partir
|
||||
des constantes, pas en dur
|
||||
- [ ] Une fois le driver de grille corrigé et les composants de puissance
|
||||
montés : test matériel de l'étape 2 du firmware (sécurité) avant
|
||||
toute activation du PWM — critère : `TZFRC` force les sorties à 0,
|
||||
un breakpoint coupe le PWM (TZ6/OSHT6), le flag ne se réarme pas
|
||||
seul
|
||||
|
||||
### Points de configuration matérielle en attente de confirmation
|
||||
- [ ] Fréquence de découpage par étage (100 ou 200 kHz)
|
||||
- [ ] Polarité réelle des LED (bleue/rouge)
|
||||
- [ ] Valeur d'inductance retenue par étage (47 ou 100 µH)
|
||||
- [ ] État de la liaison JTAG / UART après le dernier diagnostic (mesure
|
||||
du 1,8 V sur VDD broches 32/43, recâblage croisé RX/TX) — à
|
||||
confirmer que tout fonctionne avant de reprendre les tests
|
||||
@ -43,12 +43,20 @@ void bsp_gpio_control_init(void)
|
||||
// HV_EN = GPIO32 (broche 31)
|
||||
GpioCtrlRegs.GPBMUX1.bit.GPIO32 = 0;
|
||||
GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO32 = 1;
|
||||
|
||||
// DISCHARGE = GPIO5 (broche 40)
|
||||
GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO5 = 0;
|
||||
GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO5 = 1;
|
||||
EDIS;
|
||||
|
||||
// Etat sur avant toute autre configuration.
|
||||
// Etat sur avant toute autre configuration. La decharge est laissee
|
||||
// ACTIVE : au demarrage, le condensateur de sortie peut encore etre
|
||||
// charge par une session precedente, rien ne justifie de l'inhiber
|
||||
// avant que la conversion ne soit reellement demandee.
|
||||
stage_enable_set(STAGE_1, false);
|
||||
stage_enable_set(STAGE_2, false);
|
||||
hv_enable_set(false);
|
||||
hv_discharge_set(true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void stage_enable_set(stage_id_t stage, bool enabled)
|
||||
@ -89,6 +97,20 @@ void hv_enable_set(bool enabled)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void hv_discharge_set(bool active)
|
||||
{
|
||||
// Niveau BAS = decharge active (NPN bloque, grille du MOSFET libre).
|
||||
// Voir bsp_gpio.h pour le detail de la polarite inversee.
|
||||
if (active)
|
||||
{
|
||||
GpioDataRegs.GPACLEAR.bit.GPIO5 = 1;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
GpioDataRegs.GPASET.bit.GPIO5 = 1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void bsp_gpio_stage_default_override_init(void)
|
||||
{
|
||||
EALLOW;
|
||||
|
||||
@ -36,6 +36,26 @@ void stage_enable_set(stage_id_t stage, bool enabled);
|
||||
// donne PAS 0 V en sortie (PROMPT §6 etape 6).
|
||||
void hv_enable_set(bool enabled);
|
||||
|
||||
// DISCHARGE (GPIO5, broche 40) : circuit de decharge rapide du condensateur
|
||||
// de sortie, sur la carte de puissance. 47 kOhm en serie avec un MOSFET,
|
||||
// soit ~2 s pour passer de 500 V a 50 V (tau = 0,94 s).
|
||||
//
|
||||
// POLARITE INVERSEE, et c'est le coeur du montage. Le GPIO pilote un NPN
|
||||
// qui court-circuite la grille du MOSFET :
|
||||
// niveau HAUT -> NPN conduit -> grille a la masse -> MOSFET bloque
|
||||
// -> decharge INHIBEE (fonctionnement normal)
|
||||
// niveau BAS, ou broche non pilotee
|
||||
// -> NPN bloque -> grille tiree a 12 V (chaine 3x1 MOhm
|
||||
// depuis le +500 V, ecretee par Zener) -> MOSFET conduit
|
||||
// -> decharge ACTIVE
|
||||
//
|
||||
// GPIO5 est une broche a fonction PWM : ses pull-ups ne sont PAS actives au
|
||||
// reset (PROMPT §6 etape 3), elle flotte donc. La decharge est par
|
||||
// consequent active au reset, pendant un plantage, et surtout ALIMENTATION
|
||||
// COUPEE -- c'est-a-dire exactement le cas ou le firmware ne peut plus rien
|
||||
// garantir et ou l'operateur croit la carte inoffensive.
|
||||
void hv_discharge_set(bool active);
|
||||
|
||||
// BRING-UP UNIQUEMENT -- bascule Stage1/2-default (GPIO1/GPIO3) en sortie
|
||||
// GPIO pilotee par logiciel, pour verifier le cablage des portes ET sans
|
||||
// etage de puissance actif. Laisse les deux broches a 0.
|
||||
|
||||
@ -96,7 +96,7 @@
|
||||
// PROVISOIRE : seuil a confirmer selon la tenue reelle du MOSFET et
|
||||
// l'implantation des NTC sur la carte.
|
||||
// L'hysteresis evite que l'etat oscille autour du point de bascule.
|
||||
#define SAFETY_OVERTEMP_C 85.0f
|
||||
#define SAFETY_OVERTEMP_C 80.0f
|
||||
#define SAFETY_OVERTEMP_HYST_C 10.0f
|
||||
|
||||
// ---- Timeout de la liaison ESP32 (PROMPT §6 etape 7) ----------------
|
||||
@ -133,6 +133,6 @@
|
||||
((uint16_t)(((UART_LSPCLK_HZ + 4UL * UART_BAUD_RATE) / (8UL * UART_BAUD_RATE)) - 1U))
|
||||
|
||||
#define UART_RX_RING_SIZE 64U
|
||||
#define UART_LINE_MAX 160U // limite cote ESP32 (g_lineBuf[160])
|
||||
#define UART_LINE_MAX 200U // limite cote ESP32 (g_lineBuf[200])
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
66
src/main.c
66
src/main.c
@ -27,24 +27,54 @@ static volatile bool s_send_telemetry = false;
|
||||
#define LINK_TIMEOUT_TICKS ((uint16_t)(UART_LINK_TIMEOUT_MS / TICK_MS))
|
||||
static volatile uint16_t s_ticks_since_cmd = LINK_TIMEOUT_TICKS;
|
||||
|
||||
// Etat de surtemperature, avec hysteresis pour eviter le battement autour
|
||||
// du seuil.
|
||||
static bool s_overtemp = false;
|
||||
// Surtemperature, suivie PAR VOIE : le protocole distingue les codes 4 (T1)
|
||||
// et 5 (T2), un simple maximum ne permettrait pas de les separer.
|
||||
// Hysteresis pour eviter le battement autour du seuil.
|
||||
static bool s_overtemp_t1 = false;
|
||||
static bool s_overtemp_t2 = false;
|
||||
|
||||
static bool update_one_overtemp(bool current, float temp_c)
|
||||
{
|
||||
if (!current)
|
||||
{
|
||||
return (temp_c >= SAFETY_OVERTEMP_C);
|
||||
}
|
||||
return (temp_c > (SAFETY_OVERTEMP_C - SAFETY_OVERTEMP_HYST_C));
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void update_overtemp(void)
|
||||
{
|
||||
float t1 = measure_temp(adc_get_raw(ADC_CH_T1));
|
||||
float t2 = measure_temp(adc_get_raw(ADC_CH_T2));
|
||||
float tmax = (t1 > t2) ? t1 : t2;
|
||||
s_overtemp_t1 =
|
||||
update_one_overtemp(s_overtemp_t1, measure_temp(adc_get_raw(ADC_CH_T1)));
|
||||
s_overtemp_t2 =
|
||||
update_one_overtemp(s_overtemp_t2, measure_temp(adc_get_raw(ADC_CH_T2)));
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!s_overtemp)
|
||||
// Priorite 2 > 3 > 4 > 5 > 1 : EMUSTOP est le code le moins prioritaire
|
||||
// malgre son numero, pour ne jamais masquer une surintensite reelle.
|
||||
static fault_code_t compute_fault_code(const safety_faults_t *f)
|
||||
{
|
||||
if (f->overcurrent && f->stage1_fault)
|
||||
{
|
||||
s_overtemp = (tmax >= SAFETY_OVERTEMP_C);
|
||||
return FAULT_OVERCURRENT_I1;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
if (f->overcurrent && f->stage2_fault)
|
||||
{
|
||||
s_overtemp = (tmax > (SAFETY_OVERTEMP_C - SAFETY_OVERTEMP_HYST_C));
|
||||
return FAULT_OVERCURRENT_I2;
|
||||
}
|
||||
if (s_overtemp_t1)
|
||||
{
|
||||
return FAULT_OVERTEMP_T1;
|
||||
}
|
||||
if (s_overtemp_t2)
|
||||
{
|
||||
return FAULT_OVERTEMP_T2;
|
||||
}
|
||||
if (f->emustop)
|
||||
{
|
||||
return FAULT_EMUSTOP;
|
||||
}
|
||||
return FAULT_NONE;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Etat sur : les deux etages inhibes ET la sortie HT coupee.
|
||||
@ -60,6 +90,12 @@ static void enter_safe_state(void)
|
||||
stage_enable_set(STAGE_1, false);
|
||||
stage_enable_set(STAGE_2, false);
|
||||
hv_enable_set(false);
|
||||
|
||||
// Decharge active. Elle vient APRES la coupure de HV_EN : la charge est
|
||||
// d'abord isolee, puis le condensateur vide en ~2 s. Sans elle, les
|
||||
// 400 V resteraient presents pres d'une minute sur le seul bleeder de
|
||||
// 1 MOhm, sans aucune indication une fois l'alimentation coupee.
|
||||
hv_discharge_set(true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Priorite : surintensite > surtemperature > EMUSTOP > liaison perdue.
|
||||
@ -71,7 +107,7 @@ static led_state_t compute_led_state(const safety_faults_t *f)
|
||||
{
|
||||
return LED_STATE_OVERCURRENT;
|
||||
}
|
||||
if (s_overtemp)
|
||||
if (s_overtemp_t1 || s_overtemp_t2)
|
||||
{
|
||||
return LED_STATE_OVERTEMP;
|
||||
}
|
||||
@ -176,12 +212,17 @@ void main(void)
|
||||
// Aucun redemarrage automatique : rien ne reactive le PWM ensuite,
|
||||
// meme si la temperature redescend sous l'hysteresis ou si le defaut
|
||||
// disparait. Il faut un reset, ou une commande explicite (etape 8).
|
||||
if (faults.stage1_fault || faults.stage2_fault || s_overtemp)
|
||||
if (faults.stage1_fault || faults.stage2_fault
|
||||
|| s_overtemp_t1 || s_overtemp_t2)
|
||||
{
|
||||
enter_safe_state();
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
// Inhiber la decharge AVANT d'autoriser les etages : jamais
|
||||
// l'inverse, sinon on ferait travailler la conversion contre le
|
||||
// circuit de decharge.
|
||||
hv_discharge_set(false);
|
||||
stage_enable_set(STAGE_1, true);
|
||||
stage_enable_set(STAGE_2, true);
|
||||
}
|
||||
@ -210,6 +251,7 @@ void main(void)
|
||||
t.i2_a = measure_i2(adc_get_raw(ADC_CH_I2));
|
||||
t.t2_c = measure_temp(adc_get_raw(ADC_CH_T2));
|
||||
t.iout_a = measure_iout(adc_get_raw(ADC_CH_IOUT));
|
||||
t.fault = compute_fault_code(&faults);
|
||||
|
||||
uart_link_send_telemetry(&t);
|
||||
s_send_telemetry = false;
|
||||
|
||||
@ -6,6 +6,26 @@
|
||||
// Squelette du protocole UART TMS320<->ESP32 (voir docs/ESP32-UART.md).
|
||||
// Rempli/utilise a partir de l'etape 7 (uart_link.c).
|
||||
|
||||
// Codes du champ FAULT de la trame $T (docs/ESP32-UART.md).
|
||||
//
|
||||
// Attention a la priorite d'affichage quand plusieurs defauts coexistent :
|
||||
// elle est 2 > 3 > 4 > 5 > 1, donc EMUSTOP a la priorite la PLUS BASSE
|
||||
// malgre son numero. C'est voulu : en developpement EMUSTOP se declenche a
|
||||
// chaque halte du debogueur et ne doit jamais masquer une surintensite.
|
||||
//
|
||||
// Il n'existe volontairement AUCUN code de court-circuit : un court-circuit
|
||||
// franchit le meme comparateur et le meme seuil qu'une surintensite, le
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// firmware ne dispose d'aucune information permettant de les distinguer.
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typedef enum
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{
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FAULT_NONE = 0,
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FAULT_EMUSTOP = 1,
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FAULT_OVERCURRENT_I1 = 2,
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FAULT_OVERCURRENT_I2 = 3,
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FAULT_OVERTEMP_T1 = 4,
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FAULT_OVERTEMP_T2 = 5
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} fault_code_t;
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typedef struct
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{
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float freq1_hz;
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@ -21,6 +41,7 @@ typedef struct
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float i2_a;
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float t2_c;
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float iout_a;
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fault_code_t fault;
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} telemetry_t;
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typedef struct
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@ -151,6 +151,26 @@ static int append_field(char *out, int room, const char *tag, float value,
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return n;
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}
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// Champ entier (FAULT). Meme convention de bornage que append_field :
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// renvoie 0 et n'ecrit rien si le champ ne tient pas.
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static int append_field_int(char *out, int room, const char *tag, int value)
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{
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int n;
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if (room <= 1)
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{
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return 0;
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}
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n = snprintf(out, (size_t)room, ",%s=%d", tag, value);
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if (n < 0 || n >= room)
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{
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out[0] = '\0';
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return 0;
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}
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return n;
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}
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// Construit la trame et la met en attente. NE BLOQUE PAS : l'emission reelle
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// se fait ensuite par uart_link_service_tx(), appelee quand la boucle
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// principale a du temps disponible. Renvoie false si la trame precedente
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@ -195,6 +215,12 @@ bool uart_link_send_telemetry(const telemetry_t *t)
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TX_ADD("T2", t->t2_c, 1);
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TX_ADD("IOUT", t->iout_a, 2);
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{
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int added_ = append_field_int(&s_tx_frame[n], TX_ROOM(), "FAULT",
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(int)t->fault);
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if (added_ == 0) { fields_dropped++; } else { n += added_; }
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}
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#undef TX_ADD
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#undef TX_ROOM
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Reference in New Issue
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