Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

maksymalna wartość prądu diody portu uC Atmega 16

Dolce 21 Jan 2016 20:28 1275 15
Helukabel
  • #1
    Dolce
    Level 22  
    Witam.
    Jaki maksymalny prąd może przyjąć dioda portu mikrokontrolera Atmel Atmega 16 (16AU) ?
    Potrzebuję dać rezystor podciągający ale nie wiem jaką ma mieć wartość, nie chciałbym przekroczyć maksymalnej wartości prądu jaki może być podany na wejście mikrokontrolera.
  • Helukabel
  • Helpful post
    #3
    BlueDraco
    MCUs specialist
    Prąd wejściowy można przekroczyć tylko w przypadku, gdy na wejście podasz napięcie ponipej 0 lub powyżej Vcc. Nie ma to nic wspólnego z podciąganiem - rezystor może być dowolny i zależy od tego, co ma podciągać. Typowo dajemy 4k7.
  • #4
    Dolce
    Level 22  
    Dziękuję.
    Pytanie dotyczy mojego poprzedniego postu. Chodziło o zamianę przełączników krańcowych załączających masę na wejście mikrokontrolera na zbliżeniowe czujniki indukcyjne. Koledzy poradzili mi, żeby w celu zabezpieczenia portów uC podłączyć szeregowo (pomiędzy masą załączaną przez czujniki a wejściami portów) rezystory o wartości ok. 1-2k oraz dodatkowo zastosować rezystory podciągające. Ponieważ nie wiedziałem jakie mają mieć wartości dlatego poprosiłem o tą wiadomość. jeden z kolegów napisał mi :
    "Wartość musi uwzględniać maksymalny prąd jaki może przyjąć dioda portu, a stosunek podciągacza do rezystora szeregowego (jeśli go zastosujesz) musi zapewnić, żeby niski poziom logiczny z czujnika był prawidłowo interpretowany".
    Stąd pytanie o maksymalny prąd portu.
    Jeśli jednak standardowo stosuje się rezystory 4,7k to i ja tak zrobię.
    Poprosił bym tylko jeszcze o to, byście sprawdzili schemat, czy elementy zabezpieczające wejścia uC są dobrze podłączone :
    maksymalna wartość prądu diody portu uC Atmega 16
  • Helukabel
  • Helpful post
    #5
    dondu
    Moderator on vacation ...
    W dokumentacji nie znajdziesz tej informacji, ale w nocie AVR182 jest taki fragment:

    Quote:
    The series input resistor is a 1 MΩ resistor. It is not recommended that the clamping
    diodes are conducting more than maximum 1 mA
    and 1 MΩ will then allow a maximum
    voltage of approximately 1,000V.
  • #6
    Dolce
    Level 22  
    Ja nie jestem elektronikiem. W związku z tym, jeśli to nie problem, miał bym prośbę o konkretną odpowiedź czy podłączyć wszystko w ten sposób jak na załączonym powyżej schemacie i czy zastosować takie wartości elementów jakie są tam podane ?
  • Helpful post
    #7
    emarcus
    Level 38  
    Dolce wrote:
    Ja nie jestem elektronikiem. W związku z tym, jeśli to nie problem, miał bym prośbę o konkretną odpowiedź czy podłączyć wszystko w ten sposób jak na załączonym powyżej schemacie i czy zastosować takie wartości elementów jakie są tam podane ?

    Aby uzyskac konkretną odpowiedź musiałbyś dokladniej określic co zawiera układ oznaczony na rysunku 'uC'. Z pewnościa nie jest to 'goły' processor, lecz prawdopodobnie są tam dodatkowe układy izolujące wejścia processora od wyłączników peryferyjnych.
    Drugie , to prawdopodobnie pracują one na zasilaniu 12V.
    Zwykle w większych stacjonarnych urządzeniach przemyłowych dla odległych peryferiów stosuje sie moduły wejściowe; na przykład 'I/O modul opto22'.
    Dla mniejszych, przenośnych o mniejszym znaczeniu czasu naprwy awaryjnej, stosuje się zabudowany bezpośrednio na płytce optocoupler lub inny układ dopasowujący napięcia układu sterowania (12/24VDC ) do wejśc processora 5V czy 3.3V .
    Zależnie jak to było oryginalnie sterowane, byc może nie potrzebujesz żadnych dodatkowych rezystorów podciągających, lub proponowanych rezystancji włączonych w szereg.
    Nie sądze aby odległy peryferyjny wyłącznik krańcowy był podpięty bezpośrednio pod port processora!!!

    e marcus
  • #8
    Dolce
    Level 22  
    Witam.
    Dziękuję za odpowiedź. Jeśli chodzi o układ uC to jest to Atmel Atmega 16 (16AU). Sprawdziłem sterownik, nie posiada zabezpieczeń. Krańcówki były podłączone pod nóżki 41 oraz 41 układu (IN2 : PB0/XCK/T0 oraz DS1 : PB1/T1). Przesyłam zdjęcie płytki sterownika od strony wlutowanego układu, na czerwono zaznaczyłem miejsca, które były podłączone do krańcówek. Jak widać na płytce nie ma żadnych dodatkowych elementów zabezpieczających (od drugiej strony też nie ma żadnych elementów podłączonych do ścieżek, które biegną od listwy zaciskowej do nóżek Atmegi 40 i 41). Elementy zabezpieczające były najprawdopodobniej przewidziane "na zewnątrz" pcb ale nie doczekały się montażu. To w tej chwili już nieistotne, w sumie dobrze że wyjąłem ten sterownik i to sprawdziłem.
    Mam nadzieję, że w sytuacji kiedy przedstawiłem powyższy opis i podałem zdjęcie będziecie mogli podpowiedzieć mi jakie konkretnie wartości powinny posiadać rezystory zabezpieczające i czy mają być podłączone w ten sposób w jaki rozrysowałem na załączonym wcześniej schemacie..
    Będę wdzięczny za konkretne wskazówki.

    maksymalna wartość prądu diody portu uC Atmega 16
  • Helpful post
    #9
    emarcus
    Level 38  
    Dolce wrote:
    Witam.
    Dziękuję za odpowiedź. Jeśli chodzi o układ uC to jest to Atmel Atmega 16 (16AU). Sprawdziłem sterownik, nie posiada zabezpieczeń. Krańcówki były podłączone pod nóżki 41 oraz 41 układu (IN2 : PB0/XCK/T0 oraz DS1 : PB1/T1). Przesyłam zdjęcie płytki sterownika od strony wlutowanego układu, na czerwono zaznaczyłem miejsca, które były podłączone do krańcówek. Jak widać na płytce nie ma żadnych dodatkowych elementów zabezpieczających (od drugiej strony też nie ma żadnych elementów podłączonych do ścieżek, które biegną od listwy zaciskowej do nóżek Atmegi 40 i 41).


    Skoro jest tak jak piszesz, to należy założyc że wejścia processora sa podciągnięte do Vcc wewnętrznie i podłączenie do nich przewodu łączacego collector układu 'proxy' (czarny) powinno dac skuteczną funkcjonalnośc. Naturalnie proximity switch potrzebuje zasilanie na przewód brązowy, powiedzmy std. 12V oraz przewidziec wspólną mase (GND) z płytką - przewód niebieski. Pośrednie rezystory nie są konieczne. Ponieważ wewnętrzne podciąganie portów processora jest tzw. 'słabe' (ok 30k), to możesz dodatkowo zastosowac tzw. load dla kolektora w zakresie 10 do 20k podłączone nie do 12V jak na rysunkach, lecz do 5V (Vcc), co w efekcie będzie dodatkowym zewnętrznym podciąganiem portu.
    Zakładam że system pracuje na napięciu 5V.
    Tak dla ciekawości: Jak długi jest ten 'przedłużacz' pomiędzy kontrollerem a czujnikami krańcowymi?

    e marcus
  • #10
    Dolce
    Level 22  
    Dziękuję.
    Długość przewodu pomiędzy najdalej ulokowanym indukcyjnym czujnikiem zbliżeniowym a wejściem do uC wyniesie ok. 2.5m. Układ sterownika posiada wlutowany na płytce z drugiej strony stabilizator 7805. To napięcie jest wyprowadzone również „na zewnątrz” – na zacisk listwy.
    Załączam zmieniony wg Twoich zaleceń schemat, proszę o sprawdzenie.
    Mam następujące pytania :
    Czy faktycznie zrezygnować z rezystorów "szeregowych" pomiędzy kolektorem układu "proxy" a wejściami uC ?
    Czy rezystory podciągające kolektory należy podłączyć do ścieżki wyjścia stabilizatora 7805 ?
    Czy w związku ze zmianą zwykłych "mechanicznych" przełączników krańcowych na czujniki indukcyjne zbliżeniowe, które wymagają zasilania (konieczność "pociągnięcia" przewodów zasilających od napięcia 12V pobranego z listwy zaciskowej sterownika do złącza DB9 ulokowanego w pobliżu czujników czyli ok. 2m od układu sterownik z uC) należy wlutować kondensatory filtrujące pod listwą zaciskową czyli tak jak to zaznaczyłem na schemacie ?

    maksymalna wartość prądu diody portu uC Atmega 16
  • Helpful post
    #11
    emarcus
    Level 38  
    Dolce wrote:
    Mam następujące pytania :
    Czy faktycznie zrezygnować z rezystorów "szeregowych" pomiędzy kolektorem układu "proxy" a wejściami uC ?

    Tak, nie są one potrzebne. Jaką rolę miałyby one spełniac?
    Quote:

    Czy rezystory podciągające kolektory należy podłączyć do ścieżki wyjścia stabilizatora 7805 ?

    Tak, ...
    I te też nie są absolutnie konieczne, lecz ze względu na pewien dystans od wejścia processora do elementu zwierającego wejście do GND (tu tranzystor NPN wbudowany w 'proxy'), proponowane rezystory spełniałyby praktycznie podwójną rolę: (1) jako obciżenie dla tranzystora (load zamykający obwód kolektora, i (2) - dajacy jednocześnie mocniejsze podciąganie dla wejścia. Podłączając tylko kolektor tego tranzystora (przewód czarny) bezpośrednio do wejścia, które jest już podciagnięte wewnętrznym rezystorem też tworzy układ zamknięty, gdzie obciążeniem (load) jest wewnętrzny rezystor podciągający portu wejściowego.

    Quote:

    Czy w związku ze zmianą zwykłych "mechanicznych" przełączników krańcowych na czujniki indukcyjne zbliżeniowe, które wymagają zasilania (konieczność "pociągnięcia" przewodów zasilających od napięcia 12V pobranego z listwy zaciskowej sterownika do złącza DB9 ulokowanego w pobliżu czujników czyli ok. 2m od układu sterownik z uC)

    Podciąganie i zasilanie to dwa różne pojęcia; jedno przynosi tylko potencjał, drugie stanowi źródło prądu do zasilenia specyficznego obwodu. Zatem 12V do przewodu brązowego jest autentycznym zasilaniem układu sensora gdzie oprócz tranzystora (z O.C.), który jest tam tylko wygodnym/praktycznym dodatkiem, istnieje oddzielny układ wymagający zasilania, a dopiero jego wyjście jest podłączone do bazy tranzystora.
    Quote:

    Czy należy wlutować kondensatory filtrujące pod listwą zaciskową czyli tak jak to zaznaczyłem na schemacie ?

    Nie widzę potrzeby ich stosowania. Nie miałeś ich przed modernizacją, to po co ci je teraz?
    W zasadzie masz to samo co przed zmianą, a różnicę stanowi: mechaniczny kontaktor został zastąpiony tranzystorem, (jeden i drugi zwierają wejście processora do GND), a dźwignię kontaktora zastąpiono sensorem indukcyjnym.
    To chyba wszystko co mogę dodac.
    [/quote]
  • #12
    Dolce
    Level 22  
    Dziękuję za szczegółową odpowiedź.
    Rezystory 1-2k ulokowane pomiędzy wejściem uC a sygnałem z czujnika miały by za zadanie zapobiec uszkodzeniu portu przed ESD. Doradzono mi, że można je zastosować.
    Zapomniałem zapytać o kondensatory, które są podłączone pomiędzy wejścia uC a masę. One też miały by za zadanie zabezpieczać przed ESD ? Czy warto je zastosować ?
  • #13
    emarcus
    Level 38  
    Dolce wrote:


    Zapomniałem zapytać o kondensatory, które są podłączone pomiędzy wejścia uC a masę. One też miały by za zadanie zabezpieczać przed ESD ? Czy warto je zastosować ?

    Podobne układy RC stosuje się jako 'switch debounce'.
    W twoim zastosowaniu prawdopodobnie to zjawisko nie jest istotne (zależy od funkcji spełnianych przez wyłaczniki krańcowe/proximity sensors),albo zostało ono uwzględnione w programie processora metodą softwerową.

    Niemniej jednak proximity sensor daje na wyjściu czysty sygnał pozbawiony zjawiska 'bouncing', w odróżnieniu od zwykłych łączników mechanicznych.

    e marcus
  • #14
    Dolce
    Level 22  
    Bazując na Twojej wiedzy, którą bardzo konkretnie przedstawiłeś w odpowiedziach za co Ci dziękuję dochodzę do wniosku że w zasadzie w związku z zamianą przeze mnie przełączników mechanicznych na czujniki zbliżeniowe nie ma konieczności stosowania żadnych dodatkowych elementów podłączanych do wejścia mikrokontrolera. Ewentualnie korzyści może przynieść zastosowanie dodatkowych rezystorów podciągających o wartości 10-20k.
    W związku z tym, patrząc już od czysto praktycznej strony, czy oprócz rezystorów podciągających w ogóle jest uzasadnione montowanie dodatkowego układu RC na wejściu mikrokontrolera ? Te elementy w praktyce nic nie kosztują ale jeśli są zbędne i w żadnym stopniu nie będą dodatkowo zabezpieczały wejścia uC to czy jest sens je stosować ?
    Czy Ty byś je w takim układzie jak mój zastosował ?
  • #15
    emarcus
    Level 38  
    Dolce wrote:


    Czy Ty byś je w takim układzie jak mój zastosował ?


    Na poczatek podłączyłbym tylko:
    BRN - do +12V
    BLK - do input processora, (zakładając że pin jest podciągany wewnętrznie).
    BLUE - do wspólnego GND

    e marcus
  • #16
    Dolce
    Level 22  
    W takim razie podłączę czujnik bez dodatkowych elementów.
    Bardzo dziękuje za pomoc.