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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik MSP430 5V in I/O?


Autor: Oliver Rogasch (Gast)
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Ich habe mich für einen MSP430 entschieden (Batteriegerät) aber bin mir
nit sicher ob ich da 5V-Signale an die I/O anlegen kann.
Der MSP hat ja einen Spannungsversorgungsbereich von 1,8-3,6V.

Danke im Voraus

Olli

: Gesperrt durch Moderator
Autor: lars thiemer (Gast)
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Ich bin der Meinung NEIN. Nach Datenblatt darf der
Eingangsspannungspegel (High-level input voltage) zwischen 0,8V bis max
Vcc sein. Wobei in Deinem Fall Vcc 3,6 V beträgt.
Abhilfe schafft eine Optokopplerschaltung in der die Spannungsbereiche
(5V und 3,6 V) getrennt werden.

LArs

Autor: Ralf Walter (Gast)
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Hallo Oliver,

prinzipiell darf die Spannung natürlich nicht höher als Vcc sein,
aber....
Die I/Os haben alle intern Dioden nach Vcc, die max. 2mA können.
Wenn Du also Deine 5V-Signale genügend hochohmig ankoppelst
(5V-Vcc)/2mA=R, dann gibt´s hier keine Probleme.
Da Du ggfs. aber auch nicht weisst, ob Du bei der Inbetriebnahme nicht
doch zuerst die 5V-Signale und DANN erst Vcc anlegst, rechnest Du am
Besten mit (5V-0V)/2mA=2k5.
Also alles ab 2k5 (Standardwert 2k7) ist i.O., wenn auch knapp
Wir nageln grundsätzlich bei solchen Sachen 10k...47k rein und gut
iss.

Tschö

Ralf

Autor: Sebastian (Gast)
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Der MSP430 verträgt offiziell KEINE TTL-Pegel am Eingang, sondern nur
bis VCC + 0,6 Volt (absolute maximum ratings). Ich versorge meinen
MSP430 mit 3,3 Volt, habe aber (aus Vergesslichkeit, ich geb's ja zu)
direkt einen MAX232 an den USART angeschlossen (fest verdrahtet, ohne
Widerstand). Einmal nachgemessen, der liefert 4,2 Volt. Insofern bin
ich also der lebende Beweis, dass der MSP430 auch noch 4,2 Volt am
Eingang verträgt. ;-) Ich hatte bisher noch keine Lust, meine Schaltung
wieder auseinander zu löten, und mein MSP macht die 4,2 Volt seit
Monaten mit. Aber drauf ankommen lassen würde ich es nicht. Es gibt
doch für ein paar Cent komplette Pegelwandler 3,3V -> 5V im
DIL-Package, die sind hier wohl am sinnvollsten ...

@Ralf: Hm, gute Idee. Also einfach jedes Signal über 'nen 10k
ankoppeln und fertig is? Hast du (insbes. beim USART) schon Erfahrungen
damit? Gibt es dabei Probleme mit den Pegeln vom/zum MAX?

Autor: Oliver Rogasch (Gast)
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OK, mein Problem wird ein wenig präziser ;).
Ich möchte Drucksensoren der Typen MPX5700 anschließen. Diese
Drucksensoren sind bereits temperaturkompensiert und
signalkonditioniert. Sie werden mit 5V betrieben und liefern
dementsprechend ein Ausgangssignal.

Wenn ich die jetzt über einen Spannungsteiler auf meine max. 3,6
runterbringe ist ja alles ok, aber durch die Toleranzen der Widerstände
steigt aber auch die Messfehlergröße.

Da hab ich im SLAU049 die externe Referenzspannung gefunden (wie kann
man die bloß vergessen). Nu iss aber meine Frage, kann ich die Referenz
einfach auf 5V legen? Die Referenz ist ja dann höher als die Versorgung.
Laut Blockschaltbild (Seite 359 im slau49) geht die referenz dann an den
12-bit SAR. Kann der das so verarbeiten?

Gruß

Oliver

Autor: Sebastian (Gast)
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Laut absolute maximum ratings definitiv NICHT. V_e_ref darf maximal
V_Acc sein, also niemals mehr als die Analogversorgung. Siehe Seite 48
im SLAS272C. Ich würde einen Pegelwandler 5->3,3 Volt nehmen, der ist
sicherer als ein Spannungsteiler über (thermisch rauschende)
Widerstände.

Autor: Walter B (Gast)
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Die alten Versionen des MSPs sind 5V tolerant. Die neuesten vertragen 5V
unter keinen Umständen. Es gibt auch Keine Möglichkeit, sie dem
Controller unterzuschieben ohne daß er es merkt.

Entweder setzt man die Pegel um oder man benutzt einen
industrietauglichen Controller wie den Atmel AVR.

Autor: Sebastian (Gast)
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Sag den TI-Ingenieuren mal, dass der MSP430 nicht industrietauglich ist
... ;-)

Spaß beiseite, die Info mit den Datecodes ist mir neu. Ab welcher Rev
sollte das denn so sein? Ich habe hier z.Z. einige MSP430F149 Rev L und
Rev M (sowohl TQFP als auch LQFP), und alle vertragen zumindest meine
4,2 Volt am USART (siehe oben).

Autor: Oliver Keller (Gast)
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misst!
In der Arbeit hängt bei mir schon länger ein MAX232 am MSP430f1222 im
SOIC Gehäuse. Meckern tut er bisher nicht. Ist der im USART mode gar 5V
tollerant?
Ich hab da jedenflalls überhaupt nicht dran gedacht. Einige Platinen
werden jedenfalls gerade geätzt - ich hoffe es gibt eine pin und
package kompatible TTL Version des MAX232... :-(

"industrietauglich" ist gut. Das kommt halt immer aufs Einsatzgebiet
an...
Bei vielen CPLDs und FPGAs sind 5V ja schon längst passe.
3.3V sind da auch eher schon am aussterben.

Autor: Ralf Walter (Gast)
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@ Sebastian

Hallo Sebastian,

Widerstände zwischen MSP und irgendeinem 5V-Lümmel müssen nur dort
eingefügt werden, wo eben 5V (aus MAX232 o. ä.)versuchen, den MSP mit
Strom vollzupumpen. Da muss man eben aufpassen, dass die im Datenblatt
spezifizierten 2mA "diode current" nicht überschritten werden. Erst
dann kann man ja überhaupt erst eine höhere Spannung erreichen, die den
Pin schlachtet. In der anderen Richtung ist dies nicht nötig, der MAX
muss eben nur mit den Pegeln des MSP zurecht kommen (was ja auch prima
geht).
Wir verknoten hier reihenweise MSP mit RS485-Bausteinen auf diese Art.
Dort wird dann sogar ein 47k zwischen MSP und dem RE des RS485
eingefügt.
Zusatz: Im Datenblatt des MSP430F1xx2 steht unter "Max. ratings"
sowieso, dass das Ding 4.1 verträgt. Allerdings NICHT "recommended".
Also können unter Umständen auch einige hundert mV mehr verträglich
sein ohne garantierten Tod.
Wie immer: Eine Stichprobe vom Umfang "1" sagt (fast) nix

Tschö

Ralf

Autor: Walter B (Gast)
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Der Strom der Clamping Dioden ist nicht der begrenzende Faktor. Diese
dioden leiten nur den Eingangsstrom zur Betriebsspannung hin ab. Bei
bestimmungsgemäßem insatz dieses Ökoprozessors ist die Spannungsquelle
aber sehr hochohmig und nimmt den Strom nicht auf. Lange vor Erreichen
der 2mA ist dann schon die Betriebsspannung des MSP bei 4.6V. Wegen der
gesunkenen Strukturgrößen kann dieser dann Schaden nehmen.

Autor: Ralf Walter (Gast)
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Hallo Walter,

prinzipiell hast Du natürlich recht.
Gut, dass Du es noch mal gesondert herausstellst.
Wenn der Strom, der über die kleinen Diödchen zur Versorgungsspannung
fliesst, nirgendwo hin diffundieren kann, dann raucht´s.
Deshalb muss latürnich auch dies alles berücksichtigt werden.
Also eben KEINE 2mA, sondern vielleicht eben durch entsprechende
Beschaltung nur 100µA, die dann im Rest der Schaltung versickern usw.
Es gibt auch Low-Drop-Regler (die man ja vielleicht sowieso einsetzt),
die auch Strom im Ausgang saugen können.
Oder oder oder
Meine Aussage bezog sich nur auf das Prinzip /Spannung/Strom, nicht auf
die komplette Lösung!!

Autor: Joe (Gast)
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siehe Anhang oder unter www.ti.com/lit/an/slaa148/slaa148.pdf

Autor: LTC1043 (Gast)
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Es gibt welche Typen (MSP430F5172) welche gewisse Pins haben, die man 
mit einern anderen Speicsung als VCC betreiben kann. Das heisst dann 
DVIO und die kann z.B 5V sein.

Aber Aufpassen, es gibt auch Typen (MSP430F5229) bei denn DVIO nur 1.8V 
sein darf.

Cheers

Autor: Klaus Ra. (klara)
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Sebastian schrieb:
> Ich würde einen Pegelwandler 5->3,3 Volt nehmen, der ist
> sicherer als ein Spannungsteiler über (thermisch rauschende)
> Widerstände.

Wenn ich den Spannungsteiler entsprechend niederohmig auslege ist das 
Widerstandsrauschen nun wirklich kein Problem. Wir sprechen doch nicht 
von einigen 100K sondern von Werten deutlich unter 1K!

Das Signal soll von einem AD-Wandler verarbeitet werden. Ich denke mal 
der kleinste Step den der Wandler auflöst liegt mehr als 10³ über dem 
Rauschen.

> Wenn ich die jetzt über einen Spannungsteiler auf meine max. 3,6
> runterbringe ist ja alles ok, aber durch die Toleranzen der Widerstände
> steigt aber auch die Messfehlergröße.

Ich glaube selbst Conrad bietet Widerstände mit 0,1% Toleranz an. Wenn 
es so genau sein muss, dann steht doch sicher auch ein entsprechend 
genaues Messgerät zur Verfügung. Dann könnte man die 0,1% ja noch 
verbessern. Ich denke, ein aktiver Pegelwandler macht da mehr Probleme.

> steigt aber auch die Messfehlergröße
Dafür sorgt schon der AD-Wandler. Rechne Dir mal die Spannung für einen 
Step aus!

mfg. Klaus

: Bearbeitet durch User
Autor: Christian L. (cyan)
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Ich denke nach zehn Jahren hat sich das Problem erledigt.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Christian L. schrieb:
> Ich denke nach zehn Jahren hat sich das Problem erledigt.
Ich denke auch. Wenn jemand den Thread wieder entsperrt haben will, dann 
meldet er sich bitte bei mir...

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