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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik attiny13 interne PullUp Widerstände Minusspannung messen


Autor: Friedrich Keil (Gast)
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Ich möcht mit einem Atmel attiny13 microcontroller eine Minusspannung 
messen, z.B. minus 11V. Die Spannung soll über einen normalen 
Spannungsteiler klein gemacht werden, so daß der Microcontroller was 
normales zwischen 1-4V an dem analog-eingang messen kann.


Jetzt möchte ich aber hergehen und sagen: der Microcontroller hat ja 
interne PullUp Widerstände. Wenn ich die aktiviere, kann ich mir ddie 
oberen widerstände im spannungsteiler sparen.

eigentlich müßte das ja auch soweit funktionieren. nur das problem ist: 
wenn die PullUps ausgeschaltet sind, würden am Microcontroller dann die 
Minus 11V anliegen, wss er nicht aushalten würde.

Und wenn ich im Programm direkt ganz am anfng die PullUps aktiviere, 
würde das bedeuten, daß für wenige Millisekunden, bis der 
Microcontroller angefangen hat, das Programm zu starten, dann Minus 11V 
an den eingängen anlägen.

Jetzt ist die frage: Kann ich das trotzdem machen, also hält er 
Controller ganz kurz die Minusspannung aus, oder würde er es auch nicht 
für wenige Millsekunden aushalten?

Weiß jemand was dazu?

Autor: holger (Gast)
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>attiny13

Der misst ohne Zusatzbeschaltung gar nichts im Minusbereich.
Minimum wäre ein invertierender OPV mit Plusminusversorgung.

Autor: Friedrich Keil (Gast)
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es sollen ja 2 widerstände als spannugnsteiler dienen. Der eine 
widerstand ist mit einer seite an 5V+ angeschlossen und der 2. 
widerstand ist mit einer seite an die minus 11V angeschlossen. die 
beiden anderen pinne der widerstände sind zusammen und an den Messpin 
vom controller angeschlossen. die widerstände sollen von den werten so 
sein, daß der Microcontroller je nach Minusspannung als messbare 
spannung an seinem eignangs-Pin plus 1V bis plus 4V mißt.

der obere widerstand soll nun entfernt werden und stattdessen soll der 
interne PullUp Widerstand aktiviert werden.

Autor: holger (Gast)
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>es sollen ja 2 widerstände als spannugnsteiler dienen. Der eine
>widerstand ist mit einer seite an 5V+ angeschlossen und der 2.
>widerstand ist mit einer seite an die minus 11V angeschlossen.

Naja, könnte gehen.

>der obere widerstand soll nun entfernt werden und stattdessen soll der
>interne PullUp Widerstand aktiviert werden.

Der Pullup hat aber leider keinen festen Wert mit z.B. 1% Toleranz.
Lass das sein.

Autor: AVRFan (Gast)
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>der obere widerstand soll nun entfernt werden und stattdessen soll der
>interne PullUp Widerstand aktiviert werden.

Das ist nicht zu empfehlen, weil der interne Pullup in seinem Wert nicht 
genau definiert ist.  Es ist kein Kohleschicht- oder 
Metallfilmwiderstand, sondern die Gate-Source-Strecke eines FETs.  Du 
brauchst aber einen (bzw. zwei) Widerstand mit einem bekannten, präzisen 
Wert, damit das Zurückrechnen der Spannung funktioniert.

Autor: Falk Brunner (falk)
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Autor: Friedrich Keil (Gast)
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hm ja wegen der Toleranz - nehmen wir an, er hat 50-100% abweichung. er 
hat jetzt statt 100 kOhm 50 kOhm. bleiben die 50kOhm dann wärend des 
gesamten betriebes ungefähr konstant oder schwanken die auch mit 10-20%?

also wenn ich den wert des widerstandes vorher feststellen kann, ist das 
kein problem, dann mache ich anpassungen. der gemessene wert muß auch 
nicht sehr genau sein.

einzig und alleine der kurze Minus-Peak beim einschalten könnte ärger 
machen. Aber das ist ja interessant. d.h., wenn es eine Gate-Source 
strecke ist, dann hält er mit hoher warscheinlichkeit maximal -18V aus, 
aus kurze spitzen über 18V könnten dann zerstörungen hervorrufen.. naja 
vorausgesetzt, daß es auch wirklich eine Gate-source strecke ist.

Autor: AVRFan (Gast)
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>dann wärend des
>gesamten betriebes ungefähr konstant oder schwanken die auch mit 10-20%?

Was für ein Krampf... mach nen Spannungsteiler aus zwei Widerständen und 
gut is.

Das Datenblatt enthält keine Angaben zur Konstanz des internen Pullups 
--> alles kann sein.  Denkbar bis wahrscheinlich wäre eine Abhängigkeit 
des Wertes von der Betriebsspannung und/oder von der Temperatur, sowie 
Exemplarstreuungen.

Den Portpin/Port kaputtmachen kannst Du übrigens nicht, weil jeder Pin 
intern durch zwei Clamp-Dioden abgesichert ist (siehe Datenblatt, 
Kapitel "I/O-Pins").  Wenn die Spannung an einem Pin positiver als VCC 
oder negativer als GND wird, fängt die entsprechende Diode an zu leiten, 
und begrenzt die Spannung auf ungefährliche Werte.  Dabei muss aber der 
Strom begrenzt sein, d. h. die Spannungsquelle muss genügend hochomig 
sein. Sonst zerlegts erst die Diode und danach den µC.

Autor: Friedrich Keil (Gast)
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>> Den Portpin/Port kaputtmachen kannst Du übrigens nicht

prima dann steht dem spannungsteiler mit nur einem widerstand ja nix 
mehr im wege.. :)

aber das mit der toleranz gefällt mir nicht. das muß ich mir mal genauer 
angucken. insgesammt wären 3 spannungsteiler davon betroffen. 2 mit 
minus 11V und einer im normalen bereich.

ich guck es mir mal an. hm und das mit den Clap-Dioden stimmt echt?? das 
wäre ja prima. die spannungsquelle müßte genügend hochohmig sein. 
jedenfalls zumindest, wenn der PullUp genügend hochohmig ist.

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