Elektriksiz MCU'ya UART pinleri mi?


11

Pilden güç alan MCU ile USB-UART IC kullanıyorum.

USB-UART IC, pilden değil, USB konektöründen beslenir, böylece anahtar her kapatılıp açıldığında bir konsol açmam gerekmez.

şematik

bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik

edit: Şekle çizmedim ama IC dahili 3.3V regülatöre sahip ve anahtar açıldığında her VDD 3.3V seviyesinde.

Şimdi USB'nin ne zaman takıldığından ve anahtarın hala kapalı olduğundan endişeliyim.

MCU belgesi, her giriş pininin maksimum değerinin VDD + 0.3 olduğunu ve MCU'ya güç verilmediğinde 0,3 V olacağını söylüyor.

USB-UART tarafındaki TX / RX çifti yükselirse, MCU tarafındaki pimleri yok eder mi?

Öyleyse, TX / RX çiftleri arasında neye ihtiyacım var?


@Toor "tbh" ne anlama geliyor?
Elliot Alderson

1
Kapılar, besleme gerilimi aralıklarının üst ucunda çalışmak için bunu yapabilmeleri gerektiğinden, yine de maksimum çalışma voltajlarına kadar tolere edebilmelidir. Vdd + 0.3, MCU'daki ESD kelepçe diyotlarına atıfta bulunur, ancak MCU'ya güç verilmezse, bu diyotların kenetlenmesi gereken bir ray yoktur. 5V özellikli bir MCU 3V kapatılıyorsa ve bir G / Ç'ye 5V uyguladıysanız, bu diyotlar 3.3V rayı kelepçelemeye çalışacaktı, ancak bu, 5V'da onlarsız eseceği anlamına gelmiyor. Bahsedilen diyotlar yoluyla akımı sınırlamak için seri dirençleri kullanabilirsiniz.
DKNguyen

3
@ElliotAlderson "tbh", "dürüst olmak" için yaygın bir internet-izmidir.
Ocak

7
Olacak diyotlar @Toor oluşturmak güç demiryolu; bkz. youtube.com/watch?v=2yFh7Vv0Paw .
CL.

5
Bu gerçekten bir sorun olabilir - sadece teorik hasar riski değil, aynı zamanda gerçek güç uygulanmadan önce G / Ç tarafından "sorta" ile güçlendirildiyse sıfırlamada temiz bir güç yapmayacak parçalar da vardır. Eğer kurulu güç ağı "kapalı" iken .5v - .6v kadar çekiliyor bulursanız sorun bölge olabilir.
Chris Stratton

Yanıtlar:


14

MCU'ya bağlıdır, ancak çoğu durumda MCU'ya ve muhtemelen yönetim kurulunun geri kalanına MCU aracılığıyla güç verir. MCU koşmaya ve tuhaf şeyler yapmaya çalışacak. Yönetim kurulunuz tuhaf şeyler yapacak. Kartınız yeterli akım çekerse, MCU'daki pime zarar verir.

MCU kapalıyken UART sinyalinin 0V'da kalmasını ayarlamanız gerekir. Kullandığınız UART yongasında (veya UART) bir etkinleştirme iğnesi yoksa (birlikte çalıştığım USB UART yongaları tam olarak tanımladığınız durum için yapılandırılabilir), VE sonra UART, mikroişlemcinin VCC'si.


5

Çözüm, kapı MCU VDD'ye bağlıyken, USB-UART'ın TX pimi (drenaj) ile MCU'nun (kaynak) RX pimi arasındaki bir NMOS kadar basit olabilir.

Bu, USB-UART'ın transistörün eşik voltajını sadece 3,3 V'a kadar sürdüğü anlamına gelir. Bunun, MCU'nuzun V_IH'sini karşılamak için hala yeterli olup olmadığını kontrol etmeniz gerekir.

VBUS tarafından desteklenen (dolaylı olarak) bir mantık geçidi içeren çözümlere şüpheliyim. Mantık geçidi MCU girişini yüksek sürdüğü sürece, MCU VCC, TX sürücüsünü kapatmak için yeterince düşmeyebilir. NMOS çözeltisi ile TX pimi sadece VCC'den daha düşük bir gerilime sürülebilir ve bu tür geri bildirimleri imkansız hale getirir.

Bu arada, ters yönü de göz önünde bulundurmalısınız: MCU'ya güç verildiğinde, ancak USB-UART açık değilse, USB-UART'a yanlışlıkla güç vermediğinizden emin olmak isteyeceksiniz. pil beklediğinizden daha hızlı. Bunun için sadece yazılım içeren bir çözüm yeterli olmalıdır.


2

Tamamen farklı bir çözümüm var, ancak hangi USB yongasını kullandığınıza bağlı.

Bazılarının farklı VBUS ve VCCIO'ları vardır. Bu durumda, o çipin IO kısmını uC ile birlikte çalıştırabilirsiniz.


1
Bu iyi bir fikir ama USB alıcı vericinin veri sayfasını dikkatlice okuduğunuzdan emin olun. Bir güç kaynağı uygulanmazsa, bazı IC'ler başka arızalara sahip olurlar. Veri sayfasında başlangıca yakın olan Maksimum Maksimum Oranlar bölümü bunu kapsamalıdır.
jherbold

1

Kolay çözüm, I / O pimleri arasına bazı dirençler koymaktır. Bu, alıcı-vericinin uC'ye güç sağlayamaması için pimlere akım akışını sınırlayacaktır. Direnç değeri, yongalar arasındaki bant genişliğini sınırlamak ve akımı sınırlamak arasında bir dengedir.

USB tarafından desteklenen ancak çıkışlar uC tarafından etkinleştirilen mantık arabellekleri. Bu, diğer cevabın alıcı-verici çıkış izni ile aynı şeyi yapar.

Bilgisayara bağlandığında uC'yi kapatmanın bir avantajı var mı? Değilse, uC'ye 5 V USB gücünden güç sağlayabilirsiniz. Bunu yapmanın yolları:

  1. Pil gücü kapalıyken USB gücünü seçen bir SPDT anahtarı. Devre şemanızdaki SPST anahtarını değiştirir.
  2. Mevcut olduğunda USB gücünü seçmek için bir diyot, diyotlar, ideal bir diyot entegre devresi veya uC tarafından kontrol edilen MOSFET'ler. Şimdi pil anahtarı kapatıldığında ve USB bağlandığında ne olacağını düşünmeniz gerekir. Kontrolsüz pil değişimi nadiren iyi bir şeydir.

7
Öyle düşünebilirsiniz - ancak tek başına dirençler aslında işe yaramıyor . UART alma hattındaki büyük bir seri direnç bile bunu yapmaz (ancak hasarı önleyebilir). Sorun şu ki, çok düşük eşik voltajlarını aşana kadar, hiçbir şey gerçekten akım çekmez ve o zaman bile bir saat olmadan çok fazla değildir. Böylece, seri dirençlerde bile, kart güç rayı, şeylerin uygun olmayan duruma gelmeye başladığı noktaya kadar çekilebilir, bu noktada sıfırlamadaki güç artık güvenilir değildir.
Chris Stratton

Kabul. Cevabıma daha fazla ayrıntı verdiğiniz için teşekkür ederim. Hızlı bir prototip çözümü sunmayı umuyordum ve bunu söylemeliydim. Bu aptalca bir çözüm değildir ve sadece uC başlatma akımı, uC'deki voltajı kahverengi dışına çıkmayacak kadar düşük tutmak için dirençlerde yeterli voltaj düşüşü oluşturacak kadar yüksek olduğunda çalışır.
jherbold

0

Birkaç tri-state tamponunun iyi bir çözüm olup olmayacağını düşündünüz mü? Etkinleştirme pimini anahtarınıza bağlayabilir ve ardından tx'den rx'e olan polaritenin doğru olduğundan emin olabilirsiniz, bu da size istediğiniz korumayı etkili bir şekilde verir.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.