Всем привет!
Ситуация следующая - есть некое устройство, которое прекрасно работает, но в определенный момент начинает глючить, и в конечном счете умирает. Устройство собрано на процессоре STM32F103C8T6. Когда устройство заглючило в первый раз, я в Keil попробовал запустить отладку, но она, к сожалению, запускаться не хотела , процессор прошивался нормально, но вот отладка не запускалась ни в какую. Я списал это на возможный брак, ведь процессоры я беру на алиэкспресс, а там всякое бывает. Во второй раз устройство заглючило и как то сразу же и умерло, процессор не прошивался и вообще признаков жизни не подавал, это я тоже списал на брак, ведь процессор был из той же партии. В третий раз я взял процессор из другой партии, запаяв новый процессор, устройство исправно работало на столе в круглосуточном режиме в течении недели, после чего было установлено по месту (автомобиль), где проработало 1,5 месяца и снова заглючило. В этот раз меня это насторожило, и я стал копать глубже. И вот что накопал, прошу подтвердить мою теорию, либо выдвинуть свою, а самое главное посоветуйте как избавиться от проблемы.
И так, по питанию устройства стоят два LDO стабилизатора - MIC29302A (напряжение стабилизации 5 B), и L1117-33 (напряжение стабилизации 3,3 B). Т.к. устройство на столе работало без проблем, решил проверку вести прямо в авто, и вот что я заметил, в какой то момент времени на шине питания 3,3 В, а как потом выяснилось и на шине 5 В, появляется входное напряжение питания, равное 12 В. Откуда? Я долго думал над этим, перелопатил все плату - все рабочее, но факт остается фактом. Измерения я проводил относительно корпуса авто, так удобнее, зацепил щуп с крокодилом за корпус и все, и вот в этом была моя ошибка, а возможно и удача, иначе бы я ничего не нашел. В общем проблема оказалась в том, что в разъеме был плохой контакт - периодически отваливалась земля со стороны разъема на плате, т.е. на плате земли временами не было. И в тот момент, когда земля на плате пропадала, на шинах 5В и 3,3В относительно кузова авто появлялись 12 В. Казалось бы, ну и фик с ним, ведь это относительно кузова, а не земли на плате, но, по видимому, процессор так не думал. Я решил провести эксперимент, стал шевелить разъем таким образом, чтобы земля пропадала, устройство начинало глючить и в конечном итоге проц сказал пока...
Это навело меня на следующие мысли, предполагаю, что земля пропадает и появляется достаточно быстро, в результате чего проц успевает прочувствовать на себе эти всплески напряжения, которые побольше положенных 3,3 В, в результате он какое то время держится, но в конечном итоге сдается.
Выдвигайте свои теории, буду только рад. А самое главное подскажите что делать? Как защититься от подобных ситуаций. Заменить разъем могу только на точно такой же, в нем конечно, для пущей надежности, можно сильнее подогнуть контакты, но это не гарантия того, что все снова не повторится.
Какие будут мысли?

А что, устройство абсолютно гальванически отвязано от авто? Если бы было так, то оно просто прекращало бы работу, как если бы отсоединить 12В, но если МК дохнет, значит земля к нему через что то где то еще подсоединена и скорее всего это какой то вход МК.

Обсуждать "чёрный ящик" не видя его схемных решений..
Экстрасенсы в отпуске..


Если у вас самоделка- то, для эксплуатации в автомобиле нужно схему делать так, чтобы исключить появление на входах микроконтроллера "запредедьных" напряжений..

зы.. В автомобилях выгорают даже устройства, собранные на 555 таймере, хотя по питанию он допускает напряжение до 16 вольт.. А у вас 3,3. вольта..

Мля, ну продублируй минус - выведи прямо с платы свой отдельный провод массы с шайбообразной клеммой

и прикрути его под любой винт на кузов машины.

Посмотри что на входах от датчиков при отвязанных землях, потому что от них может быть сигнал относительно именно кузова.

LM1117-33 - абсолютный максимум входного напряжения 7.0 вольт
MIC29302 - абсолютный максимум входного напряжения 20 вольт (параметры нормированы только до 16 вольт).
В общем, схему и организацию цепей питания надо смотреть. Ни при каких условиях масса не должна пропадать первой. Просто потому что при этом ещё случается перекос между шинами +5 и +3.3 (аналогичная весёлой игре "перетяни фазу", когда вдруг отгорает ноль в трёхфазном электрическом щитке), приводящий к неконтролируемому забросу напряжения на самой слаботочной шине (похоже, что это и случалось).

Ещё лучше, если организовать питание с гальванической развязкой.

К гадалке не ходи, высокое приходит через вход. Присоединение внешних цепей прямо к трехвольтовому контроллеру должно вызывать идиосикразию ВСЕГДА. Только через оптрон.

Все в этих пределах, не больше.

Возможно, но, по идее, такого быть не должно. К тому же, я сейчас выпаял процессор, по сути сейчас остались только два стабилизатора, так вот при обрыве земли, относительно кузова авто, на шинах 5 В и 3,3 В, все те же 12 В. И это нормально, можете просимулировать в протеусе, все именно так и происходит. Здесь вопрос в другом, как это все влияет на процессор, откуда он подтягивает эту "виртуальную" землю?




Повезло экстрасенсам, а мне еще до августа пилить А схема не секрет, пожалуйста.

Немного по схеме. Данное устройство управляет центральным замком, закрывает и открывает его по нажатию на кнопку и в автоматическом режиме, при достижении авто скорости 20 км/ч. Так же у него есть функция "вежливых" поворотников.
Сигналы на разъеме:

Key - кнопка ЦЗ (при нажатии замыкает пин контроллера на землю)
Rev - сигнал от авто о включенном заднем ходе (начинает моргать аварийкой)
Speed - сигнал с датчика скорости.
Lock - шина ЦЗ на закрытие (путем подачи на нее 12В)
Unlock - шина Цз на открытие (путем подачи на нее 12 В)
Ind - Индикатор запертых дверей. Находится в кнопке ЦЗ (автомобильная лампочка на 12 В)
49а - контакт реле поворотов (на нем 12 В)
L - контакт реле поворотов (левые сигналы поворотов)
R - контакт реле поворотов (правые сигналы поворотов)
+12V - питание с АКб
GND - земля

Выходы с биполярных транзисторов - ОС по линиям Lock/Unlock и включенным поворотам Right/Left.

Да, вот сейчас со схемой понятно.
Однако, по схеме видно, что имеются внешние соединения устройств авто непосредственно с ногами процессора. При отрыве массы это очень даже провоцирует выход процессора из строя. И тов. КРАМ это же упоминал. При отрыве земли "Земляной" ток при этом пытается подтянуться через порты процессора. Превысить ток порта очень легко.

Ткните пожалуйста меня носом, где именно имеются внешние соединения устройств авто непосредственно с ногами процессора. Что то я такого не вижу.

Датчик скорости по одному проводу работает? Там обычно коллектор транзистора, который периодически замыкает выход на землю,открытый коллектор иными словами.

Сигналы на разъёмах XP1 и XP2.

Так Вы внимательнее посмотрите куда они идут, и через что, я же все подробно написал. Ни один сигнал от авто, не идет напрямую на ноги процессора!

Ну вот первая попавшаяся "Key"
Ведь даже если они не идут напрямую на какие-нибудь контакты, они идут на какую-нибудь схему, у которой земля вдруг не отстегнулась синхронно. Вот в чём дело.

Каждый датчик по любому разъему имеет какое то сопротивление до корпуса. Вместе кучей они создают какую то "коллективную", "виртуальную" землю для процессора. Причем потенциал этой виртуальной "земли" будет плавать от того, какие сигналы с каких датчиков пришли.

Да, по одному. Кусочек схемы ниже. 18 - датчик скорости (1 контакт -12 В(АСС); 2 контакт - выход датчика скорости; 3 контакт - GND).



Добавлено after 7 minutes 34 seconds:


Земля общая для всех, и если она "отстегнулась" от разъема, то отстегнулась везде на плате, тем более все входы процессора имеют подтяжку к VCC, как внутреннюю, так и внешнюю.

Это просто смешно. Особенно внутренняя. Вы в курсе какой там ток у этой внутренней подтяжки?
Таки вывод Key уходит из схемы наружу. При отрыве земли, подтяжки перестают шунтировать источник сигнала, питание слетает с МК и он автоматически запитывается через оставшийся присоединенным пин - внутренний диод растяжки пина на питание. Какой потенциал будет у земли схемы относительно этого входа? Хрен его знает? Надо разбираться. Только ЗАЧЕМ? Практика показывает, что МК нужно гальванически развязывать от бортсети. Причем не только входы, но и выходы. Тем более, что оптроны стоят две копейки. Это гораздо проще, чем потом искать пути паразитного питания участков схемы при нештатной ситуации.
С LDO тоже надо разбираться. Как они себя поведут при отрыве штатной земли, но оставшейся под потенциалом остальной схемы (по входам-выходам) - тоже вопрос. Могут и потерять управление по напряжению и открыть управляющий транзистор.

Что Вы прицепились к этому пину Key? Ну уходит он наружу их схемы и что? Вы читали что я писал выше? Я же все подробно расписал. Пин Key сидит на кнопке ЦЗ, кнопка без фиксации, при нажатии замыкает Key на землю, не нажимаете на кнопку ничего не происходит, при этом пин Key подтянут к VCC, ну отвалилась земля ну и что случится из-за пина Key, который выходит наружу и висит на кнопке, на которую никто не нажимает?
А про внутреннюю и внешнюю подтяжку, я имел в виду, что там где у меня внешняя подтяжка к VCC, пин контроллера сконфигурирован как вход и тоже с подтяжкой к VCC (pull-up).
P.S. И не сочтите мой тон за грубость, я просто хочу разобраться. Миру-Мир

Не надо так расстраиваться - ошибки делают все, в том числе и опытные. Опытных от неопытных отличает только то, что опытные ищут ошибки даже тогда, когда их нет, а неопытные пытаются представлять всё так, как будто ошибок нет.
Кроме кнопки Key там есть и другие линии связи с внешними устройствами и вам уже рассказали, что при наличии обрыва земли у контроллера и наличии даже логической единицы на выходах тех устройств, не говоря уже о земле, потенциал будет достаточен (8,5 вольт) для вывода как минимум порта процессора, а то и всего процессора.

Блин ребята, я все это прекрасно понимаю, но хочется разобраться, в каком именно месте схемы мы имеем, так сказать, "виртуальную" землю.

К тому же, я сегодня проводил эксперимент на столе. На столе у меня есть все составляющие, т.е. все точно так же как и в машине. Реле из машины, лампочки поворотов, подключенные одним выводом к L/R (на схеме) и вторым на землю, кнопки, эмитирующие работу переключателя поворотов, аварийки, заднего хода, ЦЗ, и генератор, вместо датчика скорости, собранный по быстрому на Discovery и паре транзисторов. Так вот, картинка один в один как и в авто при обрыве земли. И я больше скажу, я отключил все внешние элементы и выпаял процессор, осталась одна плата, при обрыве земли от БП, на шинах питания (5 В и 3,3 В), относительно земли блока питания, я ожидаемо вижу напряжение блока питания - 12 В, и это нормально. А вот относительно GND платы и шины 3,3 В, я вижу какие то мифические 0,5 В, и это при обрыве земли БП от GND платы, хотя там, по идее ничего не должно быть