Ich möchte zwei ATMEGAs 168 über die serielle Schnittstelle miteinander verbinden. Der eine ATMEGA wird mit 5V betrieben, der andere mit 3V. Kann meine "low level" Schaltung funktionieren(s. Anhang))? R5 soll den Strom begrenzen, wenn von 5V auf 3V "gewandelt" wird. Die internen Schutzdioden des rechten ATMEGAs sollen auf 3V begrenzen. R4 dient nur dem allgemeinen Schutz (gegen dumme Fehler beim Programmieren. Auf die übliche Schaltungen zur Pegelwandlung (mit einem Transistor) will ich verzichten, da mir sonst zuviel Strom verbraucht wird. Der rechte ATMEGA mit 5V kann mit einem FET auch ganz abgeschaltet werden. Ich bitte um eure Meinung Euer moin
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nein, funktioniert garantiert nicht. es fließt ein viel zu geringer und variabler strom, als dass man ihn sinnvoll mit einem serienwiderstand begrenzen könnte. http://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente#Logik die pegelwandler in mos-technologie verbrauchen doch kaum strom. wenn du noch mehr sparen willst, nimm einen hochohmigen spannungsteiler. bei dem verzieht es dir allerdings die flanken.
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Schaltungsupdate ! Kann mit dem Spannungsteiler eine Übertragung bei 9600 Baud noch funktionieren? Kann überhaupt die Gegenrichtung von 3V auf 5V funktionieren, da ich im Datenblatt keinen Hinweis gefunden habe, ab wann am Eingang HIGH erkannt wird. moin P.S Pegelwandler in mos-Technologie habe ich momentan nicht in meiner Bastelkiste.
Naja, für die 5V auf 3V ist der Widerstand etwas groß. Umgekehrt, für die 3V auf die abgeschaltete 5V-Seite ist er wiederum etwas klein. Wobei ich zugeben muss, nicht zu wissen, was bei den ATMEGAs im Datenblatt steht für den maximalen Strom über die Schutzdiode. Wenn die eine Seite abgeschaltet ist, wird es dir dort die Spannungsversorgung über die Schutzdioden anheben. Schön ist das nicht. Es gibt auch Buffer, die übersteuerbar sind (keine Diode, sondern eine Z-Diode zu Schutz verwenden). Ob die Geschwindigkeit ausreicht, hängt auch davon ab, auf welcher Seite der R platziert ist: richtig ist direkt vor dem jeweiligen Eingang, besonders bei längeren Leitungen. Prinzipiell funktioniert das - ähnliches ist auch bei Xilinx in einer Applikation drin, um 3,3V- auf 2,5V-Interfaces anzupassen. Die gehen aber an die Grenze des maximalen Stromes bei den Schutzdioden (wegen der Speed).
Joern B. wrote: > Kann mit dem Spannungsteiler eine Übertragung bei 9600 Baud noch > funktionieren? ja. aber mit den 35k gehn dir immer noch 143µA flöten. was verstehst du unter strom sparen? kannst ja mal einen freeware-simulator wie z.b. TINA von TI zu rate ziehn, wenn du dir die flanken anschaun willst. > Kann überhaupt die Gegenrichtung von 3V auf 5V funktionieren, da ich im > Datenblatt keinen Hinweis gefunden habe, ab wann am Eingang HIGH erkannt > wird. V_IL heißt das, was du suchst. steht bei den electrical characteristics. 3V sind n bisschen knapp. das hier klappt als fix. als pullup kannst btw. den internen vom atmel nehmen. ^ 5V | ,-, | | pullup |_| | o-----O µC eingang 5V | --- 2x 1N4148 oder 3x schottky \ / bei höheren freqs --- | +-----O 3V pegel > P.S Pegelwandler in mos-Technologie habe ich momentan nicht in meiner > Bastelkiste. hat doch jeder bastelladen. wenn er sich ned auftreiben lässt, kannst ja beim csd bestellen. der hat fairen verstand für kleine angelegenheiten.
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In einem anderen Posting wurde folgende Variante vorgeschlagen (Ort unbekannt - s.Anhang). Verstanden habe ich die Wirkungsweise leider nicht. Ich würde mich über eine Erklärung freuen. Funktioniert diese Schaltung (auch mit dem BSS138) und kann sie dem beschriebenen Anforderungen genügen?
Michael H* wrote: >> Kann überhaupt die Gegenrichtung von 3V auf 5V funktionieren, da ich im >> Datenblatt keinen Hinweis gefunden habe, ab wann am Eingang HIGH erkannt >> wird. > V_IL heißt das, was du suchst. steht bei den electrical characteristics. Ich meine er sucht V_IH oder nich... er will ja wissen ab wann ein HIGH erkannt wird...
@HildeK (Gast) >Ob die Geschwindigkeit ausreicht, hängt auch davon ab, auf welcher Seite >der R platziert ist: richtig ist direkt vor dem jeweiligen Eingang, >besonders bei längeren Leitungen. Kann man einfach überschlagen.
Wenn man die volle Kondesatorladung mit 5 tau = Bitzeit setzt, und die Eingangskapazität + Leitungskapazität mit ca. 30pF ansetzt, erhält man
Steht auch indirekt in Pegelwandler. >bei den Schutzdioden (wegen der Speed). AUA!!!!!!! Wir sind hier zwar nicht im Germanistenforum, aber ein paar grundlegende Deutschkenntnisse sollte man schon an den Tag legen, oder? Es gibt schon genug (begründete) Vorurteile gegenüber E-Technikern . . . MfG Falk
>Wir sind hier zwar nicht im Germanistenforum, aber ...
Lass mich doch auch vereinzelt mal ausrutschen ... :-)
Bei der Lösung mit dem Vorwiderstand sollte man etwas vorsichtig sein, und vorher mal das Datenblatt durchsuchen ob die Pegel an den Eingängen absolut (also z.B. max 4.0V) oder in Bezug auf Vcc (also Vcc+0.3V) angegeben sind. Im ersteren Fall gibt es garkeine der üblichen Schutzdioden gegen Vcc an den Eingängen (z.B. bei den Coolrunner2 CPLDs oder auch bei anderen 5V toleranten ICs). Keine Ahnung ob das bei den Coolrunnern wegen der "Speed" ist, oder ob die einfach nur für höhere Spannungen tolerant sein sollen.
Ich habe noch eine Frage, die mir noch zusätzlich unklar ist: Was passiert, wenn an einem ATMEGA168 keine Versorgungsspannung geschaltet ist, an einem normalen EigangsPin aber eine Spannung von 3V anliegt?
Dann fließt ein Strom über die Schutzdioden und der µC läuft eventuell etwas instabil, wenn der Strom ausreicht um die Spannung auf einen ausreichend hohen Pegel zu bringen. Die BOD sollte man daher unbedingt setzen, ansonsten wird kein sauberer POR ausgeführt und der µC startet nicht wenn man die Spannung einschaltet.
@ Benedikt K. (benedikt) >Im ersteren Fall gibt es garkeine der üblichen Schutzdioden gegen Vcc an >den Eingängen (z.B. bei den Coolrunner2 CPLDs oder auch bei anderen 5V >toleranten ICs). Keine Ahnung ob das bei den Coolrunnern wegen der >"Speed" ist, oder ob die einfach nur für höhere Spannungen tolerant sein >sollen. Ich glaube nicht, dass gar keine Schutzdioden verwendet werden, sondern eher dass es Z-Dioden sind. Aus dem Datenblatt (Philips) des 74LVC245 z.B. geht hervor, dass er max. 6.5V am Eingang verträgt (unabhängig von VCC), aber auch mehr, wenn der maximale Eingangsstrom geeignet begrenzt wird. Es ist bedauerlich, dass diese Technik nicht bei allen ICs angewandt wird, aber ich vermute mal, dass man dies vermeidet, weil die Eingangskapazität größer ist und somit Geschwindigkeitseinbußen die Folge sind.
Hier nochmal meine aktuelle Variante, die ich mit einem fliegenden Aufbau getestet habe. Der rechte Controller kann abgeschaltet werden, ohne dass dann noch irgendwelche Ströme fließen. Die Diode erzeigt einen OpenCollector Ausgang und zusätzlich eine Pegelverschiebung um 0,6V. So bin ich wieder in dem Spezifikationen. Wird der Widerstand größer als 18k sehen die Pegel auf dem Oszi nicht mehr so schön aus. Der Spannungsteiler verschlechtert die Pegel nicht besonders, da er fast nicht belastet wird. Ich habe die Schaltung mit normalen ATMEGAs 168 mit 16Mhz bei bis zu 1,9V Versorgungsspannung und 38400 Baud ausprobiert (und habe damit die Grenzen des Datenblattes nicht eingehalten). Bei 3V Versorgungsspannung des rechten Controllers sollten also keine Probleme zu erwarten sein.
Für so langsames Zeug tut ein einfacher Widerstand. Siehe meine Rechnung weiter oben. MFg Falk
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