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静電気ノイズの影響でポートから出力/入力されなくなる状況の回避方法について

elecsと申します。

現在、R5F103A8ASPを搭載した製品で、静電気ノイズの影響で

ポート入出力を全くしなくなる症状が発生しております。

マイコンのリセットピンをGNDと短絡させると正常動作に復帰します。

 

現在のソフトウェアでのノイズ対策は下記①②をしております。

①ポート再設定

②ソフトウェアウォッチドッグ ←ポートが機能していないのにウォッチドッグは回っている感じです。

上記①②以外の対策は何か考えられますでしょうか?

タイマ割込みの再設定も有効でしょうか?

ご教授のほど、よろしくお願い致します。

  • In reply to elecs:

    elecsさん
    一件 = 一台じゃなかったんですね^^;
  • In reply to Kirin:

    Kirin様
    そうなんです。説明不足で申し訳ありませんでした。
  • In reply to elecs:

    わわいです
    果たしてそれは本当に静電気のせいなのか?と言うことも含めて検討が必要かと思いますが。。
    実際にそこでなにが起こっているのか?ということをはっきりさせないと、当てずっぽで対症療法を繰り返したところで、問題の解決になるはずもありません。
  • In reply to わわい:

    今までの流れから、実使用環境で不具合が発生していて、実験室で間接放電で再現確認をされているで良いでしょうか?
    間接放電はセットの横に立てたアルミ板などにガンを放電させるテストで良いでしょうか?
    最初の金属物が過度に接触しあう環境下で接触した際に発生する静電気と間接放電はかなり異なると思います。
    弊社でも数年ほど前から間接放電テストを実施している製品がありますが、私は何を想定したモデルか分りません。
    これにマッチする特定の現実の場所があったと言うことで、具体的な条件に非常に興味があります。

    コモンモードループによる誤動作なども間接放電テストで聞きます。
    どちらかと言うと静電気ではなくて電磁波による誤動作の領域になるらしいです。
    実験室だけならアース位置や外に出ている配線長さを変えるコアを入れるなどのハードウエアでの対策はありそうです。
    モデルはモデルなのであらかじめの対策するならある程度のハードウエア対策とソフト的な自己診断機能を組み込んでパワーオンリセットしか無いように思えます。

    実使用環境での不具合と間接放電テストを結びつけた根拠や金属物が過度に接触しあう環境下で接触した際に発生する静電気とは何かが不明確だと議論にもならないと思います。

  • In reply to elecs:

    elecsさん
    1.ポート異常の判定ですが、ソフトウェアで実現しないといけないということで、ポート入出力を全くしなくなる症状なので、それがわかる方法というのはないのでしょうか、例えばAのポートをONにするとCのポートはOFFになるはずだというような、簡単なものでも異常の検出には使用できると思います、それが一切なければ、どうにもならないかもしれませんが、ちなみにOUTに設定したポートに出力した値を読み込んだ時に異常の場合に書き込んだ値と一致しますか?もし一致しなければ判定に使用できるかもしれませんね、2.システムリセットについてはハードウェアのマニュアルリセット端子にポートが配線されていなければ、ソフトリセットということになるのでしょうが、その場合はハードウェアレベルでのリセットでないので復帰しないかもしれません、ただウオッチドッグリセットが可能ということなので、ウオッチドッグをオーバーフローさせてリセットを掛けることだと思います。
  • In reply to わわい:

    わわい様
    静電気以外の要因も検証していきます。
    アドバイスありがとうございました。
  • In reply to kijo:

    kijo様
    現場はアースがしっかりとられていないため、環境は最悪です。
    (アース接続の対策はできません)
    アースがとられていないため、現場設置のアルミ板などにドライバを近づけると
    静電気ノイズがドライバに飛んできます。実際に手で触れても飛んでくる状況です。
    金属物が接触して発生した静電気ノイズが一番電気的に流れやすいアルミ板に飛んで、
    アルミ板に帯電したノイズが最終的に本製品の接続ハーネスを経由してマイコンに
    ノイズを印加させていると想定しています。
  • In reply to elecs:

    わわいです
    何らかのトラブルが起きた場合によく出てくる「静電気」とか「ノイズ」という言葉は、単に「原因不明」を言い換えただけのモノです。

    その実よく調べていくと、信号線や電源ラインにサージが乗っている、グランドラインがフレームと接続されていない、あるいは接続されている、電源が不安定、パスコンが少ない、パターン設計が悪く信号やノイズが回り込む、プログラムのバグ、などなど、わかってしまえば対処は簡単な事が多いです

    逆に静電気が原因だとするなら、金属板で遮蔽するだけで状況は変わると思いますが、そこら辺はどんなもんでしょうか
  • In reply to IKUZO:

    IKUZO様
    上記ポート異常の件、わかりやすい説明ありがとうございます。
    現状本製品と他製品が定期的(タイマ割込み(20μS毎))に通信(ソフトウェアで
    シリアル通信(ハードではない))をしていますので、この通信が途絶えたら、
    WDTで強制リセットをする方向で設計をしています。
    上記は対策の1つとしています。その他時間が許される限り検討していきます。
    ありがとうございました。
  • In reply to わわい:

    わわい様
    ハード設計、ソフト設計の致命的な不具合であれば、50K以上の出荷実績の中で、
    もっと数多く不具合が露呈すると思われます。
    約700台の現場とそれ以外の49K台の現場の実績を考慮して、ハードウェアの変更は
    今のタイミングでは考えておりません。
    ソフトウェアで対処をする予定です。(WDTによるリセットで復帰)
    現場の状況を変える(金属板遮蔽、アース接続など)ことは現状考えておりません。
    (客先が希望していない)
    アドバイスありがとうございます。
  • In reply to IKUZO:

    チョコです。
    IKUZOさん,RL78はソフトでハードウェアレベルのリセットが可能ですよ。
    ハードウェアマニュアルの「第18章 リセット機能」の「図18-1 リセット機能のブロック図」を
    参照してみてください。不正命令実行や,不正メモリアクセス辺りはソフトでトリガできますよ。
  • In reply to わわい:

    チョコです。
    >信号線や電源ラインにサージが乗っている
    それもノイズと言うのではないでしょうか。

    最近はそうでもないですが,昔は冬になり湿度が低くなると,故障が多発していました。
    この原因は,静電気が殆どと考えられていました。

    パスコンにしてもパターン設計にしてもどこまでノイズ等への対策を設計に組み込むかの問題で,
    基本的に製品の設計方針の問題でしょう。
    ここらは,コストに直結するので,簡単ではないでしょうが。
    大元の原因であるノイズと,その対策の不備のどちらを原因と言うかの問題では?
  • In reply to チョコ:

    チョコ様
    貴重なアドバイスありがとうございます。
    早速確認致します。
  • In reply to elecs:

    elecsさん
    頑張っておられますね、比較的簡単にソフトの対策ができそうですね、異常の検出とリセットということで対策可能ですよね、今私が取り組んでいるのが何十万回に一度の現象異常で再現性がないので常時動作状態にしてスナップショット等入れてログを取るぐらいしかありません、非常に時間がかかります、お互いに頑張りましょう。
  • In reply to チョコ:

    チョコ様
    いつもありがとうございます、リセットの件解りました。

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