Problema scheda timer Autotrol 460i con MSP430F2121

[ste_500]

Ho un addolcitore per l’acqua domestica che sulla valvola di marca Autotrol monta un timer digitale modello 460i con circa 8 anni di attività. Il problema che riscontro è che da un momento “x“ della sua vita ad ogni minima mancanza di corrente il timer perde la memoria dell’orologio e il conteggio dei giorni, ma mantiene tutte le impostazioni non soggette a conteggio continuo che vengono programmate alla messa in funzione dell’apparecchio, quindi differenti dalle impostazioni di fabbrica. Da manuale, dove si parla di circuito Con memoria “NOVRAM”, il timer dovrebbe mantenere in memoria tutte le impostazioni in caso di assenza alimentazione, comprese quelle relative all’orologio e al conteggio giorni e infatti ha sempre funzionato così; poi un bel giorno mi sono accorto del guasto. La scheda monta un microcontrollore MSP430F2121 di cui allego datasheet http://www.ti.com/lit/ds/symlink/msp430f2121.pdf e guida utente http://www.ti.com/lit/ug/slau144j/slau144j.pdf con memoria Flash e ROM, quindi volatile, a meno di non alimentarla con un condensatore e stavo pensando che potrebbe essere proprio quel condensatore che ancora devo individuare il responsabile; non sono presenti batterie tampone. Ovviamente di schema elettrico nemmeno a parlarne. Qualcuno si intende di questi microcontrollori e riesce a sbrogliarmi la matassa? Grazie.

Modificato: 3 aprile 2020 da ste_500

[Livio Orsini]

Potrebbe avere una memoria tenuta da una batteria, come quelle che avevano i vecchi PC. Quando la batteria si scarica non memorizza più i dati in assenza di tensione.

Prova ad aprirlo e verifica se vedi una batteria "a bottone". Se c'è hai trovato l'inghippo, basta sostituirlae riprogrammare il tutto.

 

[Ctec]

Molte NOVRAM (tipo le Mostek, poi ST) montano un "cappuccio" sopra la memoria vera e propria. Questo cappuccio contiene la batteria di mantenimento.

Queste a volte dovevano essere cambiate ogni 5-6 anni (dipendenti da quanto tempo l'oggetto sta spento). Tali cappucci dovrebbero essere ancora disponibili.

Se la RAM è interna al micro, questo può disporre di un pin di alimentazione per batteria/supercap, basta guardare sul datasheet.

Le Flash e ROM sono memorie NON volatili sempre, anche senza batteria.

Prova a pubblicare una foto

[Livio Orsini]

6 ore fa, Ctec ha scritto:

Molte NOVRAM (tipo le Mostek, poi ST) montano un "cappuccio" sopra la memoria vera e propria

 

Accidenti le fanno ancora? Ero ancora giovane quando son comparse, ne devo avere ancora un paio in qualche cassetto.

[Ctec]

Qualche anno fa la ST faceva ancora le batterie di ricambio per le MK48, io ne ho ancora alcune complete, cui ho staccato il cappuccio per prolungare la vita delle batterie.

Ne ho viste anche in versione smd.

[ste_500]

Il microcontrollore di cui è visibile il datasheet non dispone di pin dedicati alla memoria e tra le caratteristiche viene indicata la corrente di mantenimento della RAM di 0,1 uA, quindi immagino che questa corrente debba essere fornita al piedino di alimentazione principale nel momento in cui il processore è in stato di off. Sulla scheda non sono riuscito a vedere altro che condensatori, nessuna batteria a bottone e c’è un altro integrato a 8 pin di cui non riesco a leggere il nome, perché per ora la scheda è all’interno dell’apparecchio; appena ho la possibilità lo smonto e vedo meglio.

Modificato: 4 aprile 2020 da ste_500

[ste_500]

8 ore fa, Ctec ha scritto:

Molte NOVRAM (tipo le Mostek, poi ST) montano un "cappuccio" sopra la memoria vera e propria. Questo cappuccio contiene la batteria di mantenimento.

Queste a volte dovevano essere cambiate ogni 5-6 anni (dipendenti da quanto tempo l'oggetto sta spento). Tali cappucci dovrebbero essere ancora disponibili.

Se la RAM è interna al micro, questo può disporre di un pin di alimentazione per batteria/supercap, basta guardare sul datasheet.

Le Flash e ROM sono memorie NON volatili sempre, anche senza batteria.

Prova a pubblicare una foto

Ho sbagliato a scrivere, memoria Flash e RAM.

[Livio Orsini]

27 minuti fa, ste_500 ha scritto:

Sulla scheda non sono riuscito a vedere altro che condensatori,

 

Potrebbero usare un supercap; col tempo questi si degradano e non memorizzano energia a sufficienza per mantenere i dati della RAM

 

Mi capitò con un PLC S7-226 in cui i dati non volatili eran garantito per 20gg in assenza di alimentazione proprio da un supercap.

[Ctec]

Ho avuto un minimo di tempo, non conoscendo questo micro, sono andato a dare un'occhiata veloce al datasheet.

Ha diversi modalità di low power in cui sono disattivate diverse periferiche. Come hai detto, non ha pin dedicati a mantenere la RAM attiva, alcuni lo hanno.

Pertanto ci saranno operazioni che "addormentano" il micro per consumare il meno possibile, e la Vcc viene mantenuta dalla batteria (o meglio, probabilmente un supercondensatore).

Che come dice giustamente Livio, hanno comunque anche loro una vita e possono deteriorarsi (perdere la capacità, quindi la carica immagazzinata).

Comunque, nel caso, sarebbe connesso al pin 2 (al 23 se è un QFN), prova a seguire la pista e vedi un po' dove va.

Se poi ce la fai, posta una foto, in buona risoluzione.

[ste_500]

Ho scattato 2 foto della scheda; l’integrato a 8 pin è un 317, poi c’è un condensatore particolare che mi fa pensare essere quello della memoria, altre particolarità non si vedono.

[Ctec]

Si, è il C2 nero, da 22000µF. E' un cosiddetto supercondensatore (perchè di valore molto alto per le dimensioni.

Si trova come ricambio, prova a sostituirlo

[ste_500]

E se intanto che non posso reperirlo lo sostituissi con uno di capacità inferiore? Deve avere particolari caratteristiche o è un elettrolitico normale?

Modificato: 5 aprile 2020 da ste_500

[ste_500]

Ad ogni modo il condensatore è collegato tramite una resistenza da 330 ohm in serie al pin 2 del processore e ovviamente a monte c’è un diodo per evitare che il condensatore si scarichi sul resto del circuito.

[ste_500]

Intanto per provare potrei metterci un normale elettrolitico da 2200uF, tanto deve lavorare per brevi intervalli, anche se avesse una discreta corrente di autoscarica riuscirebbe ugualmente a fare il suo lavoro. In tutto ciò, la domanda che mi pongo è come abbia fatto ad essersi guastato il supercap.

Modificato: 5 aprile 2020 da ste_500

[Ctec]

Certo che puoi farlo. Durerà solo meno la carica.

[ste_500]

Su RS ho trovato un condensatore da 0.047F, ma prima di fare il modesto ordine da una decina di euro provo con un condensatore di capacità adeguata, così scopro subito se è lui il problema.

[ste_500]

1000uF, il meglio che ho trovato, proviamo!

[ste_500]

Funziona! Ora provvedo a ordinare il condensatore giusto, o meglio di valore doppio che è quello che ho trovato. E anche questa è fatta, grazie dell’aiuto

[ste_500]

Secondo voi quale di questi 3 modelli è il più indicato? Cambia l’ESR.

[Livio Orsini]

4 ore fa, ste_500 ha scritto:

Intanto per provare potrei metterci un normale elettrolitico da 2200uF,

 

A parte che ha un decimo della capacità nominale, quindi acumula un0energia molto minore, i condensatori di tipo "supercapacitor", hanno perdite infinitesimali rispetto aquelle dei normali condensatori. Questo è il parametro più importante, quello che fa mantenere la carica miolto più a lungo.

Un normale condensatore da 2.2mF lo carichi, poi lo lasci scollegato e dopo un paio d'ore è praticamente scarico.

[ste_500]

9 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

 

A parte che ha un decimo della capacità nominale, quindi acumula un0energia molto minore, i condensatori di tipo "supercapacitor", hanno perdite infinitesimali rispetto aquelle dei normali condensatori. Questo è il parametro più importante, quello che fa mantenere la carica miolto più a lungo.

Un normale condensatore da 2.2mF lo carichi, poi lo lasci scollegato e dopo un paio d'ore è praticamente scarico.

Per ora mi accontento di aver trovato il problema, il timer mantiene la memoria sicuramente per qualche secondo. Ora ordino quello giusto.

[ste_500]

Tra quei 3 modelli di condensatori quale scegliereste, quello con ESR maggiore?

[Ctec]

Beh, dipende. La ESR (o resistenza equivalente in serie), che minore è, migliore è la qualità costruttiva del condensatore, in questa applicazione viene anche usata in parte come limitazione della corrente di carica.

Se il circuito prevedeva il modello rettangolare nero come si è visto, mi verrebbe da utilizzarne uno della stessa famiglia, per non alterare le caratteristiche del circuito di pilotaggio.

Sicuramente non monterei quello da 1F (il primo), troppo più grande dell'originale che terrebbe una maggior carica, ma probabilmente potrebbe causare problemi sulla parte di ricarica.

Questo in linea generale.

[ste_500]

Sono tutti e 3 da 0.047F, cambia solo la ESR che appunto in questo caso aiuta a smorzare la corrente. Ad ogni modo ho ordinato tutti e 3 i tipi e buonanotte, tanto per quelli che costano.

[Livio Orsini]

Non vorrei dire una sciocchezza, ma credo che, per queste applicazioni, si usino condensatori del tipo "tantalio".