Programme PCB Alimentation
Le programme du PCB Alimentation (en l'état actuel) implémente deux fonctionnalités principales.
Récupération des données capteurs et contrôle de l'arrêt d'urgence logiciel.
Implémentation du protocole USB-PD.
Récupération des données capteurs et contrôle de l'arrêt d'urgence logiciel
Le code de récupération des capteurs et de contrôle de l'arrêt d'urgence implémente le protocole de communication spécifié sur la page Pilotage PCB Alimentation.
Le code de gestion de la communication est séparé dans un fichier dédié (comm.c) et est généré par IA à l'aide des spécifications.
Le code dédié à l'interface avec les composants est séparé dans un fichier dédié (alim.c) et est à écrire en se basant sur la doc des composants.
Implémentation du protocole USB-PD
Configuration matérielle
STM32G491KEU6 du PCB alimentation est connectée à une puce TCPP02-M18 via :
PA9 <-> EN
PA12 <-> FLGn
I2C, CC1 et CC2 Point d'attention : il n'y a pas d'ADC ni d'IANA connectée au STM32 comme dans les tutoriels proposés par ST.
Alimentation pour l'USB est fournie par un Traco Power THN_30-2411WI réglé sur 5V15.
Le TCPP02-M18 est connecté à un mosfet STL40DN3LLH5 via ses pins Gate et Source. Le mosfet est situé entre le Traco et le port USB.
Il y a une résistance de Shunt entre le mosfet et le port usb connectée à ISENSE et VBUSC du TCPP02-M18.
Le port USB-C est connecté aux pins CC1 et CC2 du TCPP02, à VBUS et à la masse de la carte.
Configuration logicielle
La configuration est réalisée avec le STM32CubeIDE en suivant les conseils du wiki ST :
Ajout des middlewares:
FREERTOS
USBPD
X-CUBE-TCPP
Configuration de FreeRTOS en CMSISV1
Configuration de l'USBPD
profil par défaut en source avec tension 5V et courant 3000mA
autre profil en source avec tension 5V et courant 5000mA
Configuration de X-CUBE-TCPP avec l'I2C, PA9 et PA12 mais sans ADC
Fonctions de traces et de débug activées pour le Cube Monitor USBPD
Une fois le code généré, on applique des patchs manuels directement dans le code pour palier à l'absence d'ADC.
Dans custom_board_usbpd_pwr.c remplacer PWR_TCPP0203_ConvertADCDataToVoltage et PWR_TCPP0203_ConvertADCDataToCurrent pour renvoyer 5000 et 3000
Builder et retirer tout ce qui fait référence à ADC /!\ les parties ADC sont à retirer après chaque build du projet et avant chaque compilation.
Dans usbpd_pwr_if.c, modifier la fonction USBPD_PWR_IF_GetVBUSStatus de la sorte :
uint8_t USBPD_PWR_IF_GetVBUSStatus(uint8_t PortNum, USBPD_VBUSPOWER_STATUS PowerTypeStatus) { /* USER CODE BEGIN USBPD_PWR_IF_GetVBUSStatus */ return USBPD_TRUE; /* USER CODE END USBPD_PWR_IF_GetVBUSStatus */ }
Debug
Pour débugger la partie USB-PD on peut utiliser le logiciel STM32CubeMonitor-UCPD
Logs dans le cube monitor : On retrouve bien la carte connectée et on observe correctement une inversion CC1 ou CC2
Logs en boucle : 4 PE 41628 0 PE_SRC_DISCOVERY 5 PE 41778 0 PE_SRC_SEND_CAPABILITIES 6 OUT 41780 0 SOP PD3 s:006 H:0x17A1 (id:3, DR:DFP, PR:SRC) SRC_CAPABILITIES DATA: F4910102 Option: DRD [1] Fixed : 5V - 5A / 7 OUT 41781 0 SOP PD3 s:006 H:0x17A1 (id:3, DR:DFP, PR:SRC) SRC_CAPABILITIES DATA: F4910102 Option: DRD [1] Fixed : 5V - 5A / 8 OUT 41783 0 SOP PD3 s:006 H:0x17A1 (id:3, DR:DFP, PR:SRC) SRC_CAPABILITIES DATA: F4910102 Option: DRD [1] Fixed : 5V - 5A / 9 PE 41784 0 PE_SRC_DISCOVERY
Logs au plug du cable : 6 DEBUG 1 0 -- BSP_USBPD_PWR_VBUSInit -- 7 DEBUG 1 0 -- BSP_USBPD_PWR_SetPowerMode -- 8 DEBUG 1 0 -- Normal -- 9 CAD 1 0 USBPD_CAD_STATE_ATTACHED_WAIT 10 CAD 123 0 USBPD_CAD_STATE_ATTACHED 11 NOTIF 123 0 USBSTACK_START 12 DEBUG 123 0 ADVICE: USBPD_DPM_Notification:104 13 EVENT 123 0 EVENT_ATTACHED 14 DEBUG 123 0 VBUS ON 15 DEBUG 123 0 -- BSP_USBPD_PWR_VBUSOn -- 16 DEBUG 126 0 -- GDP/GDC setting : SRC -- 17 PE 126 0 PE_SRC_STARTUP 18 NOTIF 126 0 POWER_STATE_CHANGE 19 DEBUG 126 0 ADVICE: USBPD_DPM_Notification:90 20 PE 126 0 PE_SRC_SEND_CAPABILITIES
Pour que l'échange USP-PD se passe bien il faut utiliser un câble compatible USB-PD (e-marked et supportant 5A de courant).
On devrait observer dans les logs les réponses de la raspberry pi et l'éventuel changement de courant.