İlk olarak kısa devreler hakkında biraz: Kısa devre, akım yolunda kasıtlı akım sınırlayıcı elemanlara sahip olmayan bir devredir. Bunun sonucu, normalde sıfır dirence sahip olduğumuz devre elemanlarının dirençler olarak hareket etmeye başlaması ve güç kaynakları kesintileri için olağan matematik modelinin genellikle beklenenden daha düşük voltaj ve yıkıcı aşırı ısınma ile sonuçlanmasıdır.
Mikrodenetleyicinin maksimum akım özellikleri nedeniyle, bir pimden giden akımın yolunda bir direnç elemanına ihtiyacınız vardır. Pimden 40 mA çıkış yaparak ve aynı anda tüm pimlerden 200 mA'yı doğru hatırlarsam pimin ölmesini bekleyebilirsiniz. Bu sistem için nominal voltaj 5 V'dir, bu yüzden akımı 470 : ile hesaplarsak ne olacağını görelim . Bu, mikrodenetleyiciye zarar vermeyecek akım için hoş ve aklı başında bir değerdir. Bunun yerine 15 VΩkΩ5V470Ω≈10mAkΩdirenç, daha güvenli ve daha az güç tüketen 5 mA alırsınız. Ayrıca bu iki direnç değeri nispeten popülerdir ve aynı zamanda küçük akımlar sağlar, ancak o kadar küçük değildir, onlarla çalışırken izlerin kapasitansını dikkate almanız gerekir.
Hatların kısa devre yapması durumunda, hatların kendilerinin ihmal edilebilir dirence sahip olmasını beklemelisiniz! Bu, alıntıda yazıldığı gibi, pimlerin doğrudan kısalmasına ve ölü pimlere neden olacaktır. Ayrıca kısa devre hatları genellikle bozuk düğmelere neden olur, çünkü büyük akım aşırı ısınma ve kıvılcım nedeniyle düğme temas ömrü üzerinde olumsuz etkilere sahiptir. Hatları bağlamak için kısa devreler kullanmak yerine, daha iyi bir yol, hattın zeminine bir direnç yerleştirmektir. Bu, hat açıldığında akımı sınırlar. Direnci hattın toprak bağlantısının yakınına yerleştirerek, hattaki en büyük voltaj düşüşünün sonunda olmasını sağlıyoruz, bu yüzden bir basma düğmesi kullanarak başka bir algılama hattı ile kısaltırsak, algılama hattı tam voltaj görür.
Ayrıca giriş olarak ayarlanan pimler "yüksek empedans" modundadır, yani toprağa çok büyük direnç gösteren bir dirençmiş gibi davranırlar. Pimin yalnızca bir duyu pimi olacağından% 100 eminseniz, önüne başka bir direnç koymanıza gerek yoktur. Bu durumda bile, bir direnç koymak iyi bir fikirdir, çünkü yanlışlıkla bir pimi giriş dışında bir şey olarak ayarlayabilir ve potansiyel olarak kısa devreye neden olabilirsiniz. Direnç yerleştirirseniz, algılama hattından çok az akım geçeceğini unutmayın, bu da direnç üzerindeki voltaj düşüşünün çok düşük olacağını ve pimin tam voltaj görmesine neden olacağını unutmayın.
Biraz daha "gelişmiş okuma" istiyorsanız , bazı Arduino'larda kullanılan mikrodenetleyicilerden biri olan ATmega328'in veri sayfasına bakabilirsiniz. Bölüm 29. Elektriksel özellikler, Mutlak Maksimum değerler altında G / Ç pimi başına akımın 40 mA olduğunu ve toplam cihaz için 200 mA olduğunu göreceksiniz.
GÜNCELLEME: Lütfen Mutlak Maksimum Derecelendirmeleri operasyonel derecelendirmelerle karıştırmayın! ATmega32U4 için veri sayfasından bildiri:
NOTICE:
Stresses beyond those listed under “Absolute
Maximum Ratings” may cause permanent dam-
age to the device. This is a stress rating only and
functional operation of the device at these or
other conditions beyond those indicated in the
operational sections of this specification is not
implied. Exposure to absolute maximum rating
conditions for extended periods may affect
device reliability.
Aynı veri sayfasının 379. sayfasındaki dipnotlar:
Although each I/O port can sink more than the test conditions (20mA at VCC = 5V, 10mA at VCC = 3V) under steady state
conditions (non-transient), the following must be observed:
ATmega16U4/ATmega32U4:
1.)The sum of all IOL, for ports A0-A7, G2, C4-C7 should not exceed 100 mA.
2.)The sum of all IOL, for ports C0-C3, G0-G1, D0-D7 should not exceed 100 mA.
3.)The sum of all IOL, for ports G3-G5, B0-B7, E0-E7 should not exceed 100 mA.
4.)The sum of all IOL, for ports F0-F7 should not exceed 100 mA.
If IOL exceeds the test condition, VOL may exceed the related specification. Pins are not guaranteed to sink current greater
than the listed test condition.
4. Although each I/O port can source more than the test conditions (20mA at VCC = 5V, 10mA at VCC = 3V) under steady
state conditions (non-transient), the following must be observed:
ATmega16U4/ATmega32U4:
1)The sum of all IOH, for ports A0-A7, G2, C4-C7 should not exceed 100 mA.
2)The sum of all IOH, for ports C0-C3, G0-G1, D0-D7 should not exceed 100 mA.
3)The sum of all IOH, for ports G3-G5, B0-B7, E0-E7 should not exceed 100 mA.
4)The sum of all IOH, for ports F0-F7 should not exceed 100 mA.
5. All DC Characteristics contained in this datasheet are based on simulation and characterization of other AVR microcon-
trollers manufactured in the same process technology. These values are preliminary values representing design targets, and
will be updated after characterization of actual silicon