Лабораторный БП PSL-3604

[zöner]

потом отрубит SWD

вот это правильно. Отладка не нужна. RS232 и светодиоды рулят.

[Леонид Иванович]

сброс нужен только в случае программного выключения выводов SWD

Вот теперь всё ясно, спасибо! В данном проекте выводы SWD зарезервированы для отладки и больше никак не используются. Да и вообще не факт, что до отладчика дело дойдет.

[koyodza]

Отключить их можно по ошибке, например. Кроме отключения собственно интерфейса отладки возможны неправильные настройки памяти (хотя может в 100 это и не возможно, не помню - у меня в основном идут 103, других использую мало), при этом интерфейс отладки тоже становится недоступен. Тут вопрос такой: если делать, то делать нормально. Не собираетесь использовать - не нужно вообще ставить разъём и изводить лишними вопросами. Вторую страницу обсуждаем, выводить сброс на разъём или нет

[-=KiV=-]

Сброс - выводить!
SWD и отладку - использовать!


И по вопросам:
1. Идеально сделать вход модуляции с полосой 0,1 Гц ... 100 кГц для оценки медленных просадок/набросов напряжения и влияния ВЧ помех от импульсников. Минимум от 0,2-1 Гц до 10-20 кГц. Чувствительность не более 0,5-1.
2. Когда-то давно была ситуация, что прибор с процессором не выходил из режима сна. Выяснилось, что схемы сброса процессора не срабатывали по включению основного питания, т.к. в режиме сна на процессоре было около 0,2-0,3 вольта (утечки). Когда стали "качать" напряжение прибора от внешнего лабораторного блока питания выяснили, что схема начинала корректно работать только при опускании питания ниже ~100 мВ на время порядка секунд. Так к чему это я?.. А да! Желательно иметь регулировку от 0,1 вольта. Не хуже. Но это лично мое мнение


И, кстати, на stm.com появилась третья версия MicroXplorer которая наконец-то научилась генерить код инициализации для периферии. Не прошло и трех версий Правда сам пока не пользовался его сгенеренным кодом. Но планирую проверить. Если кто не в курсе, это программка на Java, которая позволяет в графическом виде назначить функции на выводы процессоров STM32 конкретной серии в конкретном корпусе. Соответственно отображает задействованные выводы и доступный/заблокированный функционал процессора.

Там-же есть интересная примочка STM-Studio, которая может при отладке через ST-Link визуализировать переменные, в т.ч. графически.

[Леонид Иванович]

Сброс - выводить!

Я понимаю, что советы правильные. Но ради красоты я всегда жертвую многим. На плате STM32VLDISCOVERY есть 4-контактный разъем. Точно такой же разъем с такими же сигналами логично видеть и на плате БП. Без подпаивания всяких проводочков к ножкам процессора.

1. Идеально сделать вход модуляции с полосой 0,1 Гц ... 100 кГц

Такую полосу пропускания источник не обеспечит. Присоединил АЧХ для амплитуды выходного сигнала 10 В, нагрузка 100 Ом || 10 мкФ. Частота среза получается меньше 30 кГц, при большей емкости нагрузки - еще меньше. Но сам по себе вход сделать можно. Надо будет глянуть схемы и внести разъем, пока не поздно, так как схемы почти разведены.

2. Желательно иметь регулировку от 0,1 вольта. Не хуже.

Аналоговую землю на последних схемах приподнял, проблем с низким выходом не видно.

позволяет в графическом виде

Такими вещами не пользуюсь. Изучать каждую новую программу - мучение. Поэтому ограничил количество софта до минимума.

[koyodza]

На плате STM32VLDISCOVERY есть 4-контактный разъем. Точно такой же разъем с такими же сигналами логично видеть и на плате БП. Без подпаивания всяких проводочков к ножкам процессора.

А ничего, что на платах STM32F0DISCOVERY, STM32F3DISCOVERY и STM32F4DISCOVERY разъём 6-контактный? Отладчик там точно такой же, популярность F4 сейчас уже больше, чем VL
Ведь Вам уже говорили, что стандартным и распространённым по-сути является только 20-контактный разъём. Есть несколько более мелких стандартных, но они тоже от 10 контактов и больше. Стандартных разъёмов SWD на 4-5 контактов нет!

Но сам по себе вход сделать можно.

Не забывайте, что у Вас ток измеряется в минусовом проводе. Может получиться петля через внешние соединения (генератор может быть заземлён вместе с нагрузкой). В старом варианте я делал такой вход, пришлось развязать конденсатором.

2. Желательно иметь регулировку от 0,1 вольта. Не хуже.

При низком напряжении на выходе появляются проблемы с нагрузкой выходного каскада. Хотя ув.ЛИ вообще без нагрузки его делает - что же, посмотрим, подождём пока он перейдёт от модели к макету

[dmirrr]

Если у БП будет выведет UART, какое планируется его назначение (кроме, собственно прошивки)? Программа для управления с компьютера/софт для настройки?

[koyodza]

У меня предполагается управление БП по 232, получение лога по 232 или Bluetooth например, для снятия характеристик аккумуляторов

[Леонид Иванович]

популярность F4 сейчас уже больше, чем VL

Когда перейду на STM32F400, тогда сделаю другой разъем. А теперь делаю под конкретный отладчик, который обещали одолжить.

Не забывайте, что у Вас ток измеряется в минусовом проводе.

Да, я понимаю. В этом один из минусов данной топологии БП. Выводить наружу внутренний общий провод (который до датчика тока) нельзя, придется в качестве общего использовать землю нагрузки. Сигнал с датчика тока будет суммироваться с сигналом модуляции, но будем считать эту добавку малой.

Если у БП будет выведет UART, какое планируется его назначение (кроме, собственно прошивки)? Программа для управления с компьютера/софт для настройки?

На задней стенке БП будет гальванически развязанный USB. По USB можно будет осуществлять полное управление источником. Будет специальный софт, плюс будет dll с набором функций управления для желающих пользоваться LabView или чем-то подобным, или же собственным ПО. Так у меня сделано для генераторов.

[koyodza]

Когда перейду на STM32F400, тогда сделаю другой разъем

Сиюминутное решение.

но будем считать эту добавку малой.

Это разве что сигнал модуляции давать несколько Вольт. Ещё про возбуд подумайте. Там не всё просто с этим входом.

[Galizin]

1. По поводу программирования - по rs232 программировать у меня получалось очень медленно, то ли кабель некачественный, то ли в городе помех много. Через SWD программируестя гораздо быстрее.
Программирование по rs232 у меня выглядело следующим образом - поставил перемычку, включил питание или нажал кнопку сброса. В программаторе нажал кнопочку программирования. Снял перемычку - включил питание снова. Убедился в неработоспособности и все снова.
Программирование по swd выглядит иначе - подключил разъем программирования, включил питание. Все, к плате больше не притрагиваюсь, ну в смысле к сбросу и питанию.
Нажал в среде комбинацию клавиш отладки - контроллер сбросился и начал прошиваться. Прошился - остановился в main (или в самом начале). Нажал клавишу выполнения - программа пошла выполняться под отладчиком с точками останова если необходимо. Не нужна отладка - нажал комбинацию клавиш выхода из режима отладки. Контроллер сбросился и начал выполняться уже без отладчика - выполнилась только прошивка. Никакого геморою с кнопками - все с клавиатуры. Зависание происходит достаточно редко - в этом случае как уже здесь говорили нужно будет нажать сброс ручками. Поскольку это бывает редко - то вообще можно не заморачиваться с особым управлением сбросом - достаточно одной кнопки и конденсатора. На включение загрузчика тоже нужен 1 резистор и джампер.
2. Что то в схеме непонятно как то земли соединены. конденсатор аналогового питания должен стоять между 3.3 аналоговым и аналоговой землей. А кнденсатор цифрового - между цифровыми соотвественно. Иначе все что должно было оставаться на конденсаторе может гулять по дорожкам. То есть получается, что все земли около стабилизатора должны быть аналоговыми или все цифровыми.
3. С разъемом соединения с силовой платой тоже не понятно как земля вводится. Видно что зерез 50 ом резистор. Через этот же разъем подается и 5 вольт пттания. Это значит, изменение тока питания будет выделяться на 50 ом резисторе и складываться (или вычитаться) с напряжением управления - выход может лихорадить в зависимости от количества зажженых светодиодов. Лучше этот резистор поместить в 5 вольт, а землю сделать напрямую. Возможно вообще поставить 2 стабилизатора на цифру и аналог.
4. В этой схеме есть цифровые сигналы, которые выводятся наружу - это вентилятор как минимум. Возможно придется поменять местами аналоговые и цифровые 3,3 вольта. Что бы вентилятор влиял только на цифру. Вентилятор хорошо бы управлять через транзистор. Хотя возможно и правильно вынести этот транзистор в силовую часть. От ШИМА вентилятора могут идти помехи. Поэтому его можно отфильтровать на этой плате а уже постоянку гнать на вентилятор.
5. Непонятно зачем использовать OE на регистрах. Все равно значение сдвинется после первой же посылки.
6. По моему вентилятор и звук стоят на одном таймере. Один из них можно кинуть на 46 - 45 выводы.
7. Не очень понятно что такое OWP. Главное непонятно зачем он подключается к 2 выводам.
8. Нормально ли будут бодаться 3,3 вольта схемы и 3 вольта питания discovery. Что будет если один из них перебодает другого. По моему ничего плохого - stlink будет питаться от стабилизатора устройства и все. На стабилизатор может быть большая нагрузка - надеемся выживет.
9. Можно убрать один регистр - еще 12 выводов у контроллера свободны. Правда это может оказаться ужасно неудобно разводить.
10. PA2 PA3 нетерпимы к 5 вольтам. То что терпимо в табличке отмечено FT. Если это аналоговый датчик - то лучше запитать его от 3 вольт. При его отключении порты остануться целыми. Так может тоже останутся, но лучше подключать 5 вольт туда где разрешено. В остальные места - 3 вольта
11. вывод boot1 можно притянуть к земле через резистор. Если ошибетесь в программе через этот порт не будет гнать в землю полного тока вывода.


Что то уж многовато замечаний получилось. Некоторые конечно спорны.

[Леонид Иванович]

1. по rs232 программировать у меня получалось очень медленно

Интересно, это у всех так? Может можно принять какие-то специальные меры для ускорения прошивки через UART? Мне в основном так и предстоит работать.

Зависание происходит достаточно редко - в этом случае как уже здесь говорили нужно будет нажать сброс ручками. Поскольку это бывает редко - то вообще можно не заморачиваться с особым управлением сбросом - достаточно одной кнопки и конденсатора.

Это я уже понял. Кнопка сброса на плате будет.

2. Что то в схеме непонятно как то земли соединены. конденсатор аналогового питания должен стоять между 3.3 аналоговым и аналоговой землей.

Да, на схеме не очень понятно земли показаны, исправлю. На аналоговом питании возле ножек процессора будет стоять C9, на цифровом - C5...C7.

3. не понятно как земля вводится. Видно что зерез 50 ом резистор

Нет, это резистор делителя для смещения общей точки аналоговых схем, чтобы была возможность калибровать БП несмотря на однополярное питание. Блок-схему этого дела недавно выкладывал. А питание плата управления получает через контакт 10 (DGND).

4. Возможно придется поменять местами аналоговые и цифровые 3,3 вольта.

Аналог питается сразу с выхода стабилизатора (самое чистое питание), а цифра отделена дросселем. Выдержку из материалов Analog Devices по этому поводу присоединил.

Вентилятор хорошо бы управлять через транзистор. Хотя возможно и правильно вынести этот транзистор в силовую часть. От ШИМА вентилятора могут идти помехи. Поэтому его можно отфильтровать на этой плате а уже постоянку гнать на вентилятор.

Планируется управлять вентилятором через специальный ключевой каскад (MOSFET, диод, дроссель, конденсатор), который будет на отдельной плате. Сигнал ШИМ к нему будет поступать по отделному проводу через отдельный разъем. Хотя в своем экземпляре вентилятор устанавливать я не буду.

5. Непонятно зачем использовать OE на регистрах. Все равно значение сдвинется после первой же посылки.

Сразу после включения питания и до инициализации в регистрах может быть что угодно. Если индикаторы устройства хаотически вспыхивают при щелчке выключателем питания - это признак плохо сконструированного устройства.

6. По моему вентилятор и звук стоят на одном таймере. Один из них можно кинуть на 46 - 45 выводы.

Звук - PB13 (TIM1_CH1N), вентилятор - PB14 (TIM15_CH1). Или я ошибаюсь?

7. Не очень понятно что такое OWP. Главное непонятно зачем он подключается к 2 выводам.

One Wire Port - туда подключается датчик температуры DS18B20, обмен с которым формируется с помощью USART2. Обмен полудуплексный, задействованы обе ножки: RXD и TXD.

8. Нормально ли будут бодаться 3,3 вольта схемы и 3 вольта питания discovery.

Они же не связаны - контакт 1 (VCC) разъема SWD на Дискавери просто через 10 кОм подключен на землю.

9. Можно убрать один регистр - еще 12 выводов у контроллера свободны. Правда это может оказаться ужасно неудобно разводить.

Знаю. Сразу его и не было. Добавил для удобства разводки. Хотя все равно плата получается не "утюжная" - куча дорожек с шагом 0.5 мм.

10. PA2 PA3 нетерпимы к 5 вольтам.

Вот это конкретная засада. Спасибо! А я подключил к ним подтяжку на 5 В. По идее, можно ее просто переключить на 3.3 В, датчик DS18B20, запитанный от 5 В, все равно будет работать (питания 3.3 В рядом с датчиком нет). Хотя это пока открытый вопрос, возможно, применю аналоговый датчик, может даже просто транзистор.

11. вывод boot1 можно притянуть к земле через резистор. Если ошибетесь в программе через этот порт не будет гнать в землю полного тока вывода.

Мало места, пойдет и прямое подключение. Постараемся не ошибаться в программе.

[koyodza]

Может можно принять какие-то специальные меры для ускорения прошивки через UART?

Намекну: прошивка по UART заливается на скорости 115200 максимум, а отладка обычно происходит на скоростях 5-10МГц. Правда, там уже скорость записи во flash ограничивает скорость загрузки, но тем не менее разница очевидна.
Процесс заливки прошивки выше Galizin описал в основных деталях.

Это я уже понял. Кнопка сброса на плате будет.

Вы поняли немного не то: я говорил не о "зависаниях", а о недоступности интерфейса SWD при выполнении некоторых действий и невозможности потом достучаться до него (если не заведен сброс на отладчик), особенно если эти действия производятся сразу после старта. Больше я Вас мучить сбросом на разъёме не буду, "не в коня корм"

[Леонид Иванович]

Ну так скорость 115200 бод вполне достаточна. Я думал, там более тормозные тормоза. Программатор AVR работал на такой же скорости, объем прошивки был примерно таким же, скорости хватало.

[zöner]

Интересно, это у всех так? Может можно принять какие-то специальные меры для ускорения прошивки через UART? Мне в основном так и предстоит работать.

на 115200 заливка 13К с проверкой примерно 3..5 сек

[Леонид Иванович]

zöner, ну так это же прекрасно! Чем тогда Galizin был недоволен?

Промоделировал схему источника питания Agilent E3631 и загрустил. Моя схема - полный отстой.

[Galizin]

zöner, ну так это же прекрасно! Чем тогда Galizin был недоволен?

Я недовольный был 6900 бодами

Еще одно замечание по схеме относительно внутренних ЦАПов. Если их использовать небуферизировнными, то они дотягивают выход почти до 0. Но в этом случае выходное сопротивление 15кОм. Если же использовать внутренние буферы - то не дотягивает до нуля и питания примерно 0,15-0.2 вольта. При питании в 3.3 вольта это много.
15кОм выходного - это тоже много для передачи на другую плату. Будет ловить помехи. Нужно уменьшать - ставить повторитель на ОУ. А если ставить ОУ, то не нужен 50 ом резистор, все можно сделать с помощью ОУ.
Если общая точка силовых схем смещена относительно общей точки опорного напряжения, да еще через резистор в 50 Ом, то нужно принимать спец меры по развязке питания опоры и силы. Причем емкостную связь тоже нужно минимизировать. Это может вылиться в дополнительный трансформатор с принятием мер по минимизации емкости между обмотками. ОУ проще.

Удобство разработки - это главное отличие stlink от uart.

[Леонид Иванович]

Я недовольный был 6900 бодами

А почему не работали на 115200?

до нуля и питания примерно 0,15-0.2 вольта. При питании в 3.3 вольта это много.

Это вполне терпимо, потеря всего 10% шкалы. С помощью резисторного делителя можно поднять COM на этих же 200 мВ и ноль на выходе будет обеспечен.

15кОм выходного - это тоже много для передачи на другую плату. Будет ловить помехи.

Тоже ничего страшного, на входе другой платы будет ФНЧ, который уберет помехи. ФНЧ нужен в любом случае, чтобы фильтровать шумы.

ставить повторитель на ОУ.

На плате управления нет двухполярного питания, а ОУ с однополяркой - это ничем не лучше внутреннего буфера.

Если общая точка силовых схем смещена относительно общей точки опорного напряжения, да еще через резистор в 50 Ом, то нужно принимать спец меры по развязке питания опоры и силы. Причем емкостную связь тоже нужно минимизировать.

Спец меры - это применение дифференциальных усилителей для снятия тока и напряжения. Они уже приняты. А емкость не сильно будет сказываться, импеданс делителя очень малый.

Тут вообще непонятки с коррекцией. Вот посмотрел на модель Agilent - ведет себя безупречно. Никаких выбросов, нет даже намека на неустойчивость. Но он сильно тормозной. Частота среза 80 Гц, время нарастания при скачке выходного 0 - 10 В около 5 мс (даже с очень маленькой выходной емкостью). Может так и надо делать? Но у себя при попытках тормознуть схему резко ухудшается реакция на скачок нагрузки. У Agilent эта реакция просто замечательная. Не пойму, как такое может быть.

[Galizin]

А почему не работали на 115200?

Проверка не проходила. Но у меня был кабель метра полтора а потом st3232. У Вас будет USB-USART - все может быть иначе. В любом случае stlink удобнее.

У Agilent эта реакция просто замечательная. Не пойму, как такое может быть.

Подробно не смотрел схему. Возможно это следствие применения генератора тока для смещения выходного транзистора на выключение. Попробуйте добавить в свою схему такой же.
Если у Вас есть рисунок этого источника попроще, выложите пожалуйста.
Еще непонятно, что значит плохая реакция на скачек нагрузки - колебания, низкая скорость, попадание ОУ в насыщение.

[Леонид Иванович]

Возможно это следствие применения генератора тока для смещения выходного транзистора на выключение.

Нет. Дело исключительно в частотной коррекции.

Еще непонятно, что значит плохая реакция на скачек нагрузки

Когда ток нагрузки скачком увеличивается, на выходе источника возникает провал напряжения. Когда ток уменьшается - возникает выброс. У Agilent это порядка 50 мВ для скачка 0.1 - 1 Imax, а если я у себя делаю такую же полосу пропускания, получаю выбросы в 10 раз больше. Разница по той причине, что АЧХ полностью не характеризует тракт. Еще важна скорость нарастания, причем для каждого каскада в отдельности, еще и с учетом размаха напряжения на его выходе. Пока заблудился в трех соснах.

Если у Вас есть рисунок этого источника попроще, выложите пожалуйста.

Выкладываю схему модели.

Upd: аналогичная коррекция обнаружена и в китайском клоне Agilent U8002A. Вот только в мою схему она вписывается с трудом. Придется, видимо, делать усилитель ошибки инвертирующим. Но в этом случае нужно опорное отрицательным делать, а это дополнительный ОУ, плюс два резистора, которые будут влиять на точность.