Jump to content

    
Sign in to follow this  
TU22

12В на вход микроконтролера - согласование

Recommended Posts

Подскажите, пожалуйста новичку, или направьте, где почитать.

Микроконтроллер AVR, на входные ножки порта нужно завести сигналы с уровнем 9-15В от внешних устройств. Питание микроконтроллера 5В. Как правильно согласовать эти уровни?

Частота сигналов небольшая. Сигнал может принимать значение либо 0 (0 .. 0,8В), либо высокий уровень (9 .. 15В), либо висеть в воздухе. Хотелось бы найти решение с одной стороны простое, с другой - достаточно надежное, чтобы работало устойчиво и чтобы не спалить МК. Если вход окажется в воздухе - чтобы порт МК оказался подтянутым на + или -, во избежание неопределенностей. Похоже просто делителем не обойдешься? И еще один ньюанс: на разных ножках порта ожидаются свои определенные уровни, т.е. значащий 0, либо значащая 1. Т.е. если вход ждет 0, то подтяжка должна быть к плюсу, а если 1 (высокий уровень), то к нулю. Наверное придется делать разные схемные решения для входов с активным плюсом, и входов с активным нулем.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В таких случаях я обычно обхожусь одним резистором (4,7к-10к), который ограничит ток, а избыток напряжения стечет по защитном диоде, которые имеются по каждому порту контроллера.

Подтяжку же можно включить внутреннею. Если же источник сигнала подвержен воздействию помех (например длинная линия), тогда стоит рассмотреть вариант с делителем.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Используйте делитель, стабилитрон, и транзисторную оптопару с "горячей" стороны, и внутренний подтягивающий резистор

для питания транзистора оптопары со стороны МК...

 

Получите классическую входную цепь промышленных ПЛК и пр. приборов автоматики...

А уровни можете тогда хоть 300 вольт заводить... Главное делитель подобрать чтобы не грелся...

Share this post


Link to post
Share on other sites

В каких-то случаях можно обойтись высокоомным резистором или RC цепочкой. В каких-то не всё так просто. На сахаре (http://caxapa.ru/126999.html) обсуждали похожий вопрос, больше про пики, но перекреплённый даташит всем прочитать полезно.

93013a.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites
А почему простой делитель вызывает у Вас недоверие?

Если плюс гуляет (от 9 до 15В), то и поделенное напряжение тоже будет не строго 5В, а может просадиться ниже - мне кажется не очень стабильно получится. Хотелось бы хороший стопроцентный вариант.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В таких случаях я обычно обхожусь одним резистором (4,7к-10к), который ограничит ток, а избыток напряжения стечет по защитном диоде, которые имеются по каждому порту контроллера.

Подтяжку же можно включить внутреннею. Если же источник сигнала подвержен воздействию помех (например длинная линия), тогда стоит рассмотреть вариант с делителем.

Это пожалуй самый простой вариант, а он действительно безопасен для контроллера? Поэкспериментировать надо...

 

Используйте делитель, стабилитрон, и транзисторную оптопару с "горячей" стороны, и внутренний подтягивающий резистор

для питания транзистора оптопары со стороны МК...

 

Получите классическую входную цепь промышленных ПЛК и пр. приборов автоматики...

А уровни можете тогда хоть 300 вольт заводить... Главное делитель подобрать чтобы не грелся...

Неубиваемая схемка должна получиться. А можно обойтись без оптопары, просто транзистором?

 

делителя со стабилитроном достаточно

Да, наверное самое простое решение, исключающее плавающий высокий уровень. Спасибо!

 

В каких-то случаях можно обойтись высокоомным резистором или RC цепочкой. В каких-то не всё так просто. На сахаре (http://caxapa.ru/126999.html) обсуждали похожий вопрос, больше про пики, но перекреплённый даташит всем прочитать полезно.

Схемки интересные, спасибо! Надо будет попереводить текст. Нужно определиться - нужен транзистор, или достаточно стабилитрона. Какие преимущества с транзистором? Более высокое входное сопротивление?

 

Здесь уже озвучены сто процентные вариант(ы).

Согласен, особенно с оптопарой. Но хочется не перегрузить схему избыточно. Спасибо за ответы!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Это пожалуй самый простой вариант, а он действительно безопасен для контроллера?
Уверяю Вас абсолютно безопасен! Ток защитных (или паразитных) диодов которые есть по каждому порту проца безопасен до 20мА, если не ошибаюсь (была когда то здесь дискуссия по данному вопросу). Например при резисторе в 4,7к и максимальном входном (наибольший ток) 15В, имеем ток 15/4,7=3,2мА! прошу прощения, ошибся :laughing: исправляю Iвх=(Uвх_мах-Uпит)/R, I=(15-5)/4,7=2мА.

Все дело в том что Вы начинающий радиолюбитель и боитесь сделать маленький шаг. Не стоит боятся, попробуйте, практические эксперименты прояснят многие вопросы, особенно если они наглядны на осциллографе. ;)

 

Неубиваемая схемка должна получиться. А можно обойтись без оптопары, просто транзистором?
Слишком наворочено.

 

делителя со стабилитроном достаточно

Да, наверное самое простое решение, исключающее плавающий высокий уровень. Спасибо!
Делайте так. Вам будет на душе спокойней ;) .

Share this post


Link to post
Share on other sites
...

Все дело в том что Вы начинающий радиолюбитель и боитесь сделать маленький шаг. Не стоит боятся, попробуйте, практические эксперименты прояснят многие вопросы, особенно если они наглядны на осциллографе. ;)

...

Не стоит бояться - каждый радиолюбитель должен хоть раз в жизни понюхать запах сгоревшей электроники :).

Но думаю не в этот раз, задача слишком тривиальная....

Share this post


Link to post
Share on other sites
Уверяю Вас абсолютно безопасен!
Не нужно вводить в заблуждение безапелляционными неверными утверждениями. Вы же не знаете, какой именно тип стабилизатора в питании МК применяет топикстартер? А стабилизаторы в подавляющем большинстве регулируют только вытекающий ток. "Паразитный" ток через защитные диоды пинов с нескольких входов (вы не обратили внимание, что исходный вопрос не про один вход, а про несколько?) может легко превысить потребление самого МК, напряжение питания его повысится выше максимально допустимого и кранты этому МК.

TU22 , тема защиты входов МК не нова и обсуждалась на форуме неоднократно. Стоит воспользоваться поиском по форуму.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не нужно вводить в заблуждение безапелляционными неверными утверждениями. Вы же не знаете, какой именно тип стабилизатора в питании МК применяет топикстартер? А стабилизаторы в подавляющем большинстве регулируют только вытекающий ток. "Паразитный" ток через защитные диоды пинов с нескольких входов (вы не обратили внимание, что исходный вопрос не про один вход, а про несколько?) может легко превысить потребление самого МК, напряжение питания его повысится выше максимально допустимого и кранты этому МК.

TU22 , тема защиты входов МК не нова и обсуждалась на форуме неоднократно. Стоит воспользоваться поиском по форуму.

Абсолютно с Вами согласен! Я почему-то только о диодах думал когда отвечал  :laughing: . Практически же, у меня того случая еще не было, да и вероятность его ИМХО достаточно низка.

 

Для выяснения истины, не мешало бы узнать от чего запитан процессор и что еще есть в схеме с тем же питанием?

 

Кстати, а что будет с процом если питание превысит допустимое? Защелкнется и закоротит питание, при этом сильно нагреваясь (если нет ограничения тока БП)? 

Кстати, а что будет с процом если питание превысит допустимое? Защелкнется и закоротит питание, при этом сильно нагреваясь (если нет ограничения тока БП)? 

Вот ради интереса провел испытания. Платка с запрограммированным ATMEGA8515 на управление параллельным ЦАПом(который отсутствует), кварц-16МГц больше на плате нет ничего. 

 

Так вот (питание,В - потребляемый ток, мА): 

 

    5-18,   5,5-23,  6-27,  6,5-30,  7-34,  7,5-38,  8-43,  8,5-46,  9-55,  9,5-65,  10-70,  10,5-100.

 

После 10В контроллер начинает ощутимо нагреваться.

При этом работоспособность сохраняется вплоть до 8В! (смотрел осцилом на нескольких портах). После 8В - состояния на портах фиксируются на каком-то случайном уровне. При возврате к "работоспособному" напряжению - работа возобновляется (генерация продолжается).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не нужно вводить в заблуждение безапелляционными неверными утверждениями. Вы же не знаете, какой именно тип стабилизатора в питании МК применяет топикстартер? А стабилизаторы в подавляющем большинстве регулируют только вытекающий ток. "Паразитный" ток через защитные диоды пинов с нескольких входов (вы не обратили внимание, что исходный вопрос не про один вход, а про несколько?) может легко превысить потребление самого МК, напряжение питания его повысится выше максимально допустимого и кранты этому МК.

TU22 , тема защиты входов МК не нова и обсуждалась на форуме неоднократно. Стоит воспользоваться поиском по форуму.

Стабилизатор на КР142ЕН5. Глубоко вы копнули - я бы не догадался о таком подводном камне. Прежде, чем создать тему, искал по форуму по ключевым фразам типа согласование 12 и 5 вольт, не нашел убедительного ответа. Попробую поискать по "защита входов МК". Спасибо!

 

Для выяснения истины, не мешало бы узнать от чего запитан процессор и что еще есть в схеме с тем же питанием?

Питание от кренки. Кроме МК от 5В больше ничего не питается. Пока остановлюсь на варианте с делителем и стабилитроном.

Share this post


Link to post
Share on other sites
После 10В контроллер начинает ощутимо нагреваться.

При этом работоспособность сохраняется вплоть до 8В!

Вы можете гарантировать работоспосбность для любого изделия на этом МК? Вот производитель почему-то не гарантирует. Т.е. если вы берете полную ответственность на себя, то вперед! питайте МК хоть от 24В, поставив его на теплоотвод. :laughing:

 

Попробую поискать по "защита входов МК".
Мне уже просто неудобно постоянно давать ссылки на свои же сообщения :rolleyes:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this