Raspberry Pi 2 зависает от фотовспышки



    7 февраля участник PeterO форума Raspberrypi.org сообщил, что обнаружил необычную проблему у своей новенькой Raspbery Pi 2.

    I have discovered that my PI2 is camera-shy!
    Taking it's picture with a flash causes an instant power off!
    I've done it three times now and same thing happens each time.

    Я обнаружил, что моя Pi2 стесняется фотоаппаратов!
    Попытка сфотографировать плату со вспышкой вызывает ее мгновенное отключение!
    Я три раза ее фотографировал, и каждый раз это происходило вновь.




    Другие участники форума вскоре тоже обнаружили указанную проблему в своих экземплярах малины. Что же является точной причиной временного выхода мини-компьютера из строя: вспышка света или электромагнитный импульс цепей питания вспышки — пока неясно. Каламбур в том, что свет сам по себе — тоже электромагнитное излучение.

    image
    Спектр излучения ксеноновой вспышки. Отчетливо видны мощные энергетические пики в области ближнего инфракрасного диапазона на всем его протяжении.

    Предположительно, проблема кроется в выбранном контроллере импульсного источника питания (находится возле порта HDMI, обозначен как U16), который неустойчив к интенсивному излучению ксеноновых ламп.



    Пользователи форума предположили, что под маркировкой чипа U16 скрывается микросхема NCP6343.

    Примечательно, что даже на полностью обесточенной RPi2 наблюдаются кратковременные скачки напряжения до 3 вольт при облучении ее ксеноновой вспышкой.

    image.

    На вспышки мобильных телефонов плата никак не реагирует, проблему вызывают только вспышки на ксеноне. Неизвестно, собирается ли производитель отзывать дефектные платы и выпускать новую ревизию.

    Пока решения только два:
    1) не фотографировать RPi2 со вспышкой;
    2) поместить RPi2 в непрозрачный корпус.

    P.S.

    Тем временем, RPi2 уже находится в широкой продаже, и ее наконец-то можно приобрести на Amazon, чтобы ставить эксперименты с фотовспышкой.

    image
    Raspberry PiTM 2 Model B Project Board — 1GB RAM — 900MHz Quad-Core CPU
    Метки:
    Поделиться публикацией
    Комментарии 84
    • +5
      Вполне может быть фотоэффект, если вспышка просветить очень тонкий пластиковый корпус, который для ИК может быть просто прозрачен.
      • +1
        вспышка просветить

        «сможет просветить», прошу прощения.
      • +7
        Не только фотоэффект, но и обычный эффект ЭМИ (помеха). При срабатывании лампы вспышки там очень сильный разряд тока, который создает импульсный скачек электромагнитного поля. Таким образом любой контур, особенно в цепи сброса (reset) микроконтроллера может приводить к сбоям в работе.
        • +1
          Совершенно верно, делал импульсный генератор на транзисторах в лавинном режиме, длительность импульса порядка 2.5 нС, амплитуда 200В — вблизи (в пределах 1м) от генератора глючили и плата STM32, и клавиатура от десктопа, так что перезагружать приходилось и то и это. Ксеноновая вспышка тоже от импульсного высоковольтного генератора питается, вполне возможный эффект. Чтобы проверить, нужно плату закрыть от света вспышки, посмотреть что будет.
          • +1
            На осциллограмме обесточенного девайса слишком большой импульс, да и кто снимал, думаю, догадались прикрыть. Ну или вспышка должна была быть в нескольких сантиметрах.

            Просто зависание от ЭМИ вполне возможна, но осциллограмма меня смущает…
            • 0
              Почему большой? У меня на расстоянии 5 метров получалось до сотни милливольт на сопротивлении 300 ом с двумя проводами по 30-50 см, припаянными к концам, если правильно помню. А радиоволны как известно затухают пропорционально квадрату расстояния. Для передатчика я тоже антенны использовал, но такие же примитивные, просто провода по 30-50 см.
              • 0
                И форма импульса на сопротивлении была очень похожа, практически один в один, разве что период колебаний у меня был меньше раза в полтора-два.
                • 0
                  В цепи где есть индуктивность это же нормальное явление. Может это все напряжение целиком с индуктивности идет которая ловит ЭМИ огрызками проводков!
              • 0
                Благодаря этому эффекту меня регулярно тормозили в аэропортах со вспышками практически по всему миру. «А зачем вам с собой три электрошокера?»
                • 0
                  А зачем три вспышки? Выездная студия?
                  • 0
                    Ну, студией это назвать тяжело, но просто иметь при себе удобно. Теперь вожу две.
              • +5
                Уже и ЭМИ тут приписывают…
                Вообще старый прикол, еще как минимум в 70-80х замечено. Полупроводники с ненадежной оболочкой (к примеру пластмасса) меняют параметры при повышении освещения. Решали проблему закраской их, в данных примерах это были диоды в прозрачных корпусах и транзисторы в пластмассовых корпусах.
                • –1
                  Пластмасса может ИК излучение пропускать, таки да. И при этом могут быть какие-то фотоэффекты в полупроводниках. Но в этом случае непонятно откуда взялся импульс в выключенном приборе. Фотоэффект столько не даст.
                  • +4
                    Фотоэффект столько не даст.

                    Да ладно. Вскрытый транзистор на солнце полвольта раскачивал, помню с МП-шками баловались. А вспышка помощнее будет.
                    • –2
                      Вспышка помощнее? Можно я усомнюсь? Для вспышки обычно делают 1/60, а на Солнце приходится и 1/2000 использовать, и то слишком много.
                      • +1
                        А длительность вспышки какая? Я просто вообще не представляю, но полагаю, что меньше 1/60.
                        • 0
                          Погуглил — в зависимости от понтовости — от 1/500 до 1/750. 1/60, видимо, для вопросов синхронизации. Но даже с 1/750, это всё равно далеко до солнечных 1/2000, и всё равно слишком долго.
                          • 0
                            Ну тут тоже немного разные вещи: судя по спектру, энергия вспышки выше на ИК диапазоне раз в 10, а спектр солнца в этих диапазонах почти линеен. А так же при фотографии мы всегда используем отраженный свет, количество которого разумеется не сравнить с солнечным.

                            Правильнее было бы сравнить световой поток (в люксах) с некоторого расстояния от вспышки. Поэтому и предполагаю, что при малом расстоянии он будет выше солнечного.
                            • +1
                              Немного подправлю. У вспышки, если она не HSS длительность очень маленькая, порядка 1/10000 или 1/20000. А вот выдержка синхронизации (то есть выдержка, на которой затвор открывает всю поверхность кадра), она как раз от крутости 1/30 (на советских шторных), 1/60 на ламельных, 1/200 (на canon до 60D, а у него 1/250), центральный затвор работает на любой выдержке (потому что там не двигается щель из двух шторок). Так что энергия большая, но период очень короткий.
                          • 0
                            Вы совсем не разбираетесь в вопросе. Для вспышки ваша выдержка 1/60 вообще по барабану, у нее своя длина импульса. И попробуйте вспышкой с 5см осветить поверхность, какая будет засветка для объектива? Солнце разве такую даст?
                            • 0
                              Вспышкой можно пробить воздушный шарик, если вплотную приблизить и дать полную мощность.
                              • 0
                                Нифига се… А говорят, фотоэффект быть не может :)
                                • 0
                                  Это фотоны в виде корпускул пробивают :)
                                  • 0
                                    Одно время была эпидемия: народ облучал вспышкой дискету, та становилась прозрачной, рассказывал другим, те не верили, проверяли…
                                    • 0
                                      опана… у меня парочка 3.5" дискет осталось ещё… надо вспышку найти. Или лучше оставить? Как будущий раритет…
                                      • 0
                                        У меня упаковка (10 штук кажется). Новая, не распечатывал. Буду хранить :)
                                        • 0
                                          Нераспечатанная, несомненно, будет раз в 10 дороже стоить…
                                  • 0
                                    Банальный нагрев.
                                    • 0
                                      Естественно, я про мощность.
                              • 0
                                Во первых выдержка синхронизации обычной вспышки 1/200 — 1/250. Но выдержка синхронизации это не тоже самое что и длительность импульса, такое большое время нужно именно на то, чтобы в момент срабатывания импульса быть полностью уверенным, что затвор уже открылся, но еще не начал закрываться. Длительность самого импульса существенно короче. Сколько сказать сложно, так как длительность импульса нормируют только у высокоскоросных вспышек и у них это время порядка 1/9600. У обычных же эту длительность обычно не пишут. Но я видел где то в интернете люди пытались эту длительность измерить и получали длительностя порядка 1/700 — 1/1000. И тут еще надо сделать скидку на расстояние. С Солнцем все просто, оно находится от нас на огромном расстоянии и для него плюс минус радиус земли особой роли не играет. То для вспышки расстояния влияют очень сильно. Плотность светового потока на растоянии 1-2 метра, когда ты хочешь снять человека, будет во много раз меньше плотности светового плотока когда ты снимаешь плату на расстоянии нескольких десятков сантиметров.

                                И еще по поводу мощности современных вспышек. Я видел урок одного фотографа который соорудил конструкцию из нескольких вспышек и при помощи нее делал днем на пляже фото, которые по освещению были схожи с ночной съемкой со вспышкой в лоб (то — есть на фоне темного пляжа хорошо освещенная модель). Зачем он это делал я сказать не могу, видимо считал, что это круто. Но мощность современных носимых вспышке хорошо демонстрирует.
                              • +2
                                Скорее всего больше полвольта и не дал бы, полвольта это напряжение на открытом переходе. Ни больше не дал бы, ни меньше, ровно полвольта, от освещенности только ток бы зависел.
                          • 0
                            Полупроводники с ненадежной оболочкой (к примеру пластмасса) меняют параметры при повышении освещения.

                            Так помнится есть микроконтроллеры, которые можно стирать ИК излучением.

                            Поправьте меня, если я где-то ошибся, микроконтроллерами не занимаюсь, поэтому мог наврать.
                            • +3
                              UV-излучением
                              • +1
                                ПЗУ 80х годов так стирали
                              • +5
                                Проверить-то легко. Накрыть чем-нибудь толстым непрозрачным, но диэлектрическим. Зависнет — значит ЭМИ. Не зависнет — свет.
                              • 0
                                Пользователи форума предположили, что под маркировкой чипа U16 скрывается


                                То есть на эту борду даже спеков что-ли нет? (схемы) Ну ваще… Еще бутлоадер осталось закрыть и все модули (блютус, вайфай, хдми) компильнуть проприетарно без сорцов. Давать только кострированный кернел.
                                • –5
                                  Не нравится, сделай сам!
                                  • +9
                                    Не нравится. Юзаю борды полностью открытые, со схемами и всеми сорцами всего. Плюс поддержка от производителя камня.
                                    • +1
                                      Расскажите поподробнее.
                                      • 0
                                        К примеру, beaglebone.
                                        • +1
                                          Спасибо! А у них и драйвер GPU открытый?
                                          • +3
                                            Поиск по интернету говорит, что открытого драйвера для PowerVR нет. А тогда разница невелика, получается.
                                      • +2
                                        Прежде чем голословно обвинять, могли бы и воспользоваться поиском.
                                        Да, на новую ещё не выложили схем, а на предыдущие ревизии всё есть…

                                        github.com/raspberrypi/documentation/tree/master/hardware/raspberrypi/schematics

                                        >> Юзаю борды полностью открытые
                                        Не на ARM? Т.к. среди ARM-овских AP «самый открытый» чип применён именно в Raspberry-Pi.

                                        >> Плюс поддержка от производителя камня.
                                        Какая ещё поддержка нужна? Свежие блобы? =)
                                      • 0
                                        Olinuxino например
                                      • +1
                                        usb там уже закрытый twitter.com/marcan42/status/563714883137466369, видеоядро всегда было закрытым, бутлоадер в первой модели был костыльным (из за чего поддержку не брали в u-boot).
                                    • 0
                                      Закрасить черной краской. Или, что проще купить, черный лак для ногтей.
                                      • +4
                                        Всё это может быть прозрачно на ИК, в котором максимальная энергия, судя по спектру. Наклеить фольги.
                                      • +1
                                        Ну отзывать плату из-за такого дефекта точно не будут. Производители не обещали, что изделие будет стойким к воздействию интенсивного светового излучения.
                                        • 0
                                          А прозрачные корпуса (уже видел такие) стоит отозвать.
                                        • +10
                                          нужно наклеить кусочек синей изоленты, она будет спасением
                                        • +2
                                          Написано импульсы напряжением до 3 вольт а на осциллографе видно амплитуда в 5 вольт, а пик-пик и того гляди до 10 вольт доходит! Картинка чисто декоративная?
                                          И непонятно ещё где они такое напряжение сняли… может это наводки измерили на щупы осциллографа.
                                          • 0
                                            В правом нижнем углу есть легенда, на которой, по моему мнению, указан измеренный пик-пик 440 мВ.
                                            В левом нижнем углу есть 2V 0.04div. Дальше можно делать с этими данными всё что угодно, чтоб подогнать по ответ.

                                            P.S.
                                            Когда-то, работая с ультразвуком наблюдал картину что если навести ультразвуковой пьезопреобразователь на входной усилитель, то на выходе мы получали картинку без использования приёмного ПЭП. Я не разбирался на чем там получался такой звон, просто больше не направлял УЗ датчик на усилитель.

                                            • +1
                                              440мВ это уровень триггера развертки. цена деления по вертикали — 2В/дел, по горизонтали 20нс/дел. 0.04div — это смещение нуля относительно центра экрана, в делениях. Это, кажется, пару пикселей.

                                              Еще засада может быть в коэффициенте деления щупа как в настройках так и на физическом щупе(часто этот переключатель задеваешь в процессе и удивляешься показаниям в 10 раз больше ожидаемых)

                                              С ультразвуком это был пьезоэлектрический эффект, пьезоэлектриком выступает полупроводниковый материал транзистора… очень это заметно на германиевых транзисторах ГТ109(да, размером со спичечную головку) — у них наблюдается обратный пьезоэффект — под действием тока они отчетливо «поют».
                                              • 0
                                                Возможно вы правы.
                                                Просто у нас на работе по другому организованы пиктограммы. И можно ввести коэффициент деления щупа и вывести на экран измерение пик-пик.
                                                • 0
                                                  К-т деления везде можно ввести, просто бывает он перещёлкивается на щупе…
                                                  • 0
                                                    Ну это OWON, там тоже все это можно. Но из фотографии непонятно сделано это было или нет, в какой точке проводились измерения и вообще имеет ли отношение осциллограмма конкретно к этой плате или просто взята с интернетов.

                                                    Я бы взял обычную рамочную антенну(кусок провода в виде рамки) и снял бы электрический фон с фотовспышки под разными углами по отношению к оси вспышки. Тогда было бы ясно насколько сильно она излучает в радиодиапазоне. Тем более осциллограф как видно по фотографиям есть… почему бы не сделать это элементарное измерение? Тогда сразу бы отпали вопросы по Э/М излучению вспышки.
                                                • 0
                                                  Возможно, пьезоэффект на керамических конденсаторах. Особенно, если они бескорпусные.
                                                  • 0
                                                    транзисторы тоже неплохо умеют звенеть.
                                                    • 0
                                                      И это вполне возможно. Практически любое перемещение проводников в электрическом поле вызывает изменение этого поля, какие-то токи, наводки. Электретные микрофоны работают на этом принципе. Вопрос только что чаще встречается :)
                                                      • +1
                                                        нет, именно за счет пьезоэлектрического эффекта. Я так чуть с ума не сошёл когда собрал мультивибратор на ГТ109 и оно начало пищать без динамика. Думал всё, допаялся… канифоли нанюхался.
                                                        • 0
                                                          Пьезоэлектри́ческий эффе́кт — эффект возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямой пьезоэлектрический эффект). ru.wikipedia.org/wiki/%CF%FC%E5%E7%EE%FD%EB%E5%EA%F2%F0%E8%F7%E5%F1%EA%E8%E9_%FD%F4%F4%E5%EA%F2 Звук мог возникнуть и от электромагнитных явлений, и от электростатических. Чтобы сказать точно, нужно исследование проводить. Возможно, там какие-то элементы были с механическими повреждениями, их части колебались под воздействием тока или напряжения. Внутри корпусов ГТ109 могли быть какие-то инородные тела, получилось бы что-то вроде погремушки.
                                                          • 0
                                                            Врятли несколько транзисторов сразу имеют одинаковые повреждения. Вобщем-то другие германиевые транзисторы тоже поют.
                                                            • 0
                                                              раньше деревянные столбы гудели, и можно было слушать о чем говорят по проводам.
                                                              • 0
                                                                Может быть, не германиевые, а просто старые? В старых типах транзисторов внутри корпуса пустота, а кристалл с выводами соединен тонкими проводами. Вполне могут колебаться.
                                              • +2
                                                Хорошо что только зависает, всё могло бы быть гораздо хуже. Хотя, вспышки и мощнее бывают.

                                                У моего друга-фотографа ноут стабильно зависает, если вспышка срабатывает ближе, чем в 30 см от него.

                                                Гостиничные карты перестают срабатывать, если они находились рядом со вспышкой в момент её срабатывания.

                                                В старшем школьном возрасте собирал стробоскоп на лампе ИФК-120. Задающий генератор сделал на КТ315. На макете всё работало, как и должно было. Но когда я поместил всё в компактный корпус, транзисторы генератора умирали после первой же вспышки. Экранирование не помогло. Лампа установлена за металлическим отражателем, импульсный трансформатор экранирован фольгой, соединённой с общим проводом, но транзисторы всё равно вылетают. Заменил транзисторы на КТ815 — всё ок, держат.

                                                Моё мнение — виноват ЭМИ, образующийся при многоамперном разряде в импульсной лампе.
                                                • +2
                                                  Фольгой можно экранировать только от электростатики, магнитный импульс фольгу проходит и не замечает. Там уже магнитомягким железом надо экранировать.
                                                  • 0
                                                    Да, я подумал о магнитном экранировании. Но в 15 лет я счёл, что это должна быть броня толщиной в несколько миллиметров из какого-нибудь трансформаторного железа или подобного ферромагнетика. А доступна была только тонкая листовая жесть с принтом «Ветчина», собственно её я и назвал фольгой.
                                                    • 0
                                                      У нас лет 10 назад стояла задача экранировать прибор размером примерно с литровую банку от магнитных полей промышленной частоты, сделали все грамотно, по учебникам и справочникам — коробку пришлось делать из пермаллоя толщиной около 5 мм, вес у нее получился более 20 кг. И все равно экранировало только децибел наверное на 10-15. Но с повышением частоты эффект экранирования усиливается, да. И еще такой момент — магнитное поле в ближней зоне быстро убывает, быстрее электрического, примерно пропорционально кубу расстояния.
                                                  • 0
                                                    У меня дядька фотограф, сейчас мастерит себе вспышки с радиосинхронизаторами и прочими штучками. Находясь в комнате в которой срабатывает сразу 10+ вспышек комп у него не перегружался, на телефон не влияло, но я по нему в тот момент не разговаривал. Там главное не моргнуть, иначе будем делать дубль :)
                                                  • 0
                                                    Вот у нас на фронте случай был… (с) Терморегулятор стоит на одном объекте, провод от термодатчика проложили в одном коробе с силовым проводом. Когда нагрузка включается (пара киловатт -кондиционер), регулятор нет-нет да зависнет. Перезагрузку там авторы регулятора не предусмотрели по вотчдогу, за что бить их валенками по бокам. Приходится дергать его питание релюшкой совсем из другой системы автоматики.
                                                    • +1
                                                      Тут скорее нарушение прокладки — слаботочка и силовые линии не зря отдельно кладут. И второе — можно было бы попробовать поставить феррит для гашения импульсов или что-то в таком духе.
                                                      • 0
                                                        Трубу металлическую.
                                                        • +3
                                                          Трубу применить к проектировщику кабельных коммуникаций. Иначе на таких релюшек не напасёшься.
                                                          • 0
                                                            Вот это я называю настоящим инженерным решением.
                                                        • 0
                                                          А вдруг бы не помогло? Эффект зависания проявлялся случайно, при наблюдении ниразу не случился.Дожидаться, когда опять зависнет и перегреет оборудование, ехать опять на объект, дальше экспериментировать. А так реле из кармана, строчка в программе и все счастливы.
                                                      • +1
                                                        Пытался найти похожую историю в интернете, не нашел. Суть: несколько лет назад, с помощью фото вспышки, взломали (не помню какой) чип. Именно облучали и снимали сигнал с ног. Может кто напомнит, с линком.
                                                        • 0
                                                          Теперь мы знаем, как бороться с терминаторами — просто фотографировать их.
                                                          Интересно, какой спектр применяют в устройстве стирания памяти в фильме Люди в чёрном? Теперь мне не кажется идея авторов фильма со вспышкой простой нереальной выдумкой.
                                                          • 0
                                                            Думаю, что с терминаторами, работающими на Raspberry Pi, и без вспышки справиться — не такая уж проблема.

                                                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.