Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik STM32F2 bei niedrigen Temperaturen


von A. B. (funky)


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Hallo,

wir haben hier einen RFID Leser Schaltung mit einem STM32F2 und einer 
UART Schnittstelle. Momentan läuft die Schaltung mit dem internen 
RC-Oszillator des STM32F2. Es ging nun darum, die Extreme für die 
Schaltung auszutesten.
Der STM32 ist für -40° bis +85° spezifiziert laut Datenblatt

Das die UART Schnittstelle bei tiefen Temperaturen nicht mehr 
funktioniert war zu erwarten.

Nun tritt aber folgendes auf: bei circa -20° bleibt der gesamte 
Mikrocontroller hängen. Also nicht nur die Schnittstellen, sondern der 
gesamte Controller hängt. Resettet man den Controller, so läuft er 
einige Sekunden und bleibt dann wieder stehen.
Einen Debugger konnte ich noch nicht anschliessen, da die gesamte 
Schaltung in einem Klimaschrank hängt und da noch bischen gefrickelt 
werden muss. Den JTAG Debugger mit da reinzuhängen ist sicherlich keine 
so gute Idee. Ob er da in irgendeinem Hardfault hängt oder so weiss ich 
also momentan nicht.

Das gleiche Verhalten tritt auf, wenn man die Schaltung mit einem 
externen Quarz betreibt. Erste Messungen haben gezeigt, das der Quarz 
aber noch schwingt. Das muss noch mal nachgemessen werden, da momentan 
der RFID Chip noch sendet, was die Messungen etwas erschwert und das 
Signal dadurch ziemlich unsauber ist. Nur den Mikcrocontroller 
Schaltungsteil mal laufen lassen soll am Montag passieren.

Wie gesagt, das die Schnittstellen mit dem RC-Oszilator  nicht 
funktionieren ist ja ok, aber das der gesamte Controller stehenbleibt 
finde ich schon ein wenig ungewöhnlich. Die Spannungsversorgung ist 
alles nach ST Vorgaben aufgebaut und es liegen auch 3,3V an. Nach einem 
Reset funktioniert der Controller ja auch immer einige Sekunden.

Ich wollte eigentlich wissen, ob jemand den Controller mal bei so tiefen 
Temperaturen getestet hat, und was man dabei beachten muss. Momentan 
läuft der Controller mit 60MHz. Macht es einen Unterschied, ob ich den 
mit 120MHz laufen lasse, und die höhere Eigenerwärmung(falls dem 
überhaupt so ist?) dann für ein besseres Funktionieren sorgt? Was 
könnten denn noch Punkte sein, die man bei solchen tiefen Temperaturen 
berücksichtigen muss? Gibts irgendwelche typischen Fallstricke, die da 
aus Erfahrung immer Probleme machen?

von Glaskugel (Gast)


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Hi,

mein Glaskugel sagt, es ist R23.

Wenn Du ein Feedback willst, so musst Du schon mal ein paar Daten wie 
Schaltplan usw. rausruecken.

Gruss

von Uwe Bonnes (Gast)


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Hast Du evt. Y5V Kondensatoren im Einsatz, die vielleicht schon bei -20 
Grad die Graetsche machen?

von A. B. (funky)


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Es sind X7R Kondensatoren. Laut Datenblatt gehen die bis -55° auch wenn 
die Kapazität wohl stark abnimmt bei Kälte.

HF Teil ist abgeschaltet, Quarz schwingt, aber uC bleibt stehen.
Testen es gerade mit Kältespray und dem Debugger. Mal sehen ob wir 
herausfinden wo sich das ganze aufhängt.

@Glaskugel: Ja, du hast sicher recht. Nur wollte ich erst mal allgemeine 
Hinweise haben, und da war der Hinweis mit den Kondensatoren schon mal 
gut.

von 6A66 (Gast)


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A. B. schrieb:
> Nun tritt aber folgendes auf: bei circa -20° bleibt der gesamte
> Mikrocontroller hängen.

Hallo A.B.

wir haben den STM32F1xx bis -32DEG im Tiefkühlfach "getestet" ohne 
Probleme. Eigenwerwäremung beim F103 ist etwa 10DEG gegenüber ambient in 
unserer Applikation. Der Controller läuft bei den Temperaturen 
problemlos an. Wir verwenden einen externen Quarz, ESR Reseerve des 
Quarzes ist ausreichend hoch >>5. Prüfe doch mal die Resetschaltung auf 
Temperatur (und die Bauteile dort).

rgds

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