Hallo! Ich steige gerade von Atmel AVR 8-Bit Mikrocontroller auf ARM Cortex M3 (habe den LPC1768 gewählt) um. Da ich überwiegend Schaltungen für mein Auto entwickle, wollte ich mich gleich mal um den Eingangsschutz und die Auswertung von Bordnetzsspannungen informieren. Für den AVR hatten wir hier im Forum die folgende Beschaltung entwickelt, mit der ich eine Bordnetzspannung direkt an einem IO-Pin auswerten kann. Hintergrund der Schaltung ist, dass die internen Clamping-Dioden des AVR-Pins wohl jede Spannung abführen können, solange der Eingangsstrom unter 1mA liegt. Eingang -----10k--+--10k--+--| AVR-Eingang | | 10nF 11 k | | GND GND Jetzt wäre meine Frage, ob es sich beim LPC1768 ähnlich verhält. Im Datenblatt sind an jedem Pin "ESD"-Blöcke nach Vss und Vdd eingezeichnet - ich vermute dass es sich hierbei um Dioden handelt. Aber wie genau der Schutz aussieht und wie belastbar er ist... keine Ahnung :-) Siehe Seite 69: http://ics.nxp.com/products/lpc1000/datasheet/lpc1763.lpc1764.lpc1765.lpc1766.lpc1767.lpc1768.lpc1769.pdf Es wäre toll, wenn wir auch hier wieder eine saubere Lösung finden könnten, die mit so wenig Bauteilen wie möglich auskommt. An anderen Lösungsansätzen bin ich natürlich auch interessiert (z.B. ein Rundum-Sorglos-IC im SOT23 Package ^_^)! Zweck der Übung ist es also mit einem LPC1768 Pin eine KfZ-Bordnetzspannung auszuwerten, die dauerhaft zwischen 9,5V und 15V liegen kann und im Extremfall auch kurz mal mit einem 40V Peak behaftet ist. Gruß, André
An Deiner Schaltung sehe ich jedoch, daß der Teiler mit 2,8:1 zu klein gewählt ist. Hierdurch können maximal ca. 9,3 Volt gemessen werden, dies ist die Maximalspannung am AD-Wandler (bei 3,3V Betriebsspannung) 3,3V * 2,8 = ~9,3V. Wir bauen in unseren OBD2-Diagnoseadaptern mit LPC17xx-Controllern auch solch eine ähnliche Schaltung zur Boardspannungsmessung ein. Hier benutzen wir jedoch eine hochohmigere Variante mit 10:1 Teilung (180k in Reihe, 20k nach Masse). Dies hat den Vorteil, dass nach oben noch genug Reserven sind (z.B. um auch mal 24V Bordnetze zu messen) und bei kurzzeitigen Spitzen muß nur ein geringer Strom über die Controller internen Schutzdioden abfließen. Erwin
Erwin Reuss schrieb: > An Deiner Schaltung sehe ich jedoch, daß der Teiler mit 2,8:1 zu klein > gewählt ist. Hierdurch können maximal ca. 9,3 Volt gemessen werden, dies > ist die Maximalspannung am AD-Wandler (bei 3,3V Betriebsspannung) 3,3V * > 2,8 = ~9,3V. Ah, entschuldigung! Ich vergaß zu schreiben, dass der AVR mit 5V betrieben wurde und das dargestellte Schutznetzwerk ebenfalls darauf ausgelegt ist.
Erwin Reuss schrieb: > am AD-Wandler So, ich hatte jetzt endlich Zeit mir den Beitrag im Detail anzuschauen. Vielen Dank erstmal für die Antwort! Dazu habe ich noch zwei kurze Fragen: 1) Du erwähntest Maximalspannung am AD-Wandler. Bedeutet das, dass Du die Messungen als AD-Wandlung ausführst? Oder geht es nur darum, dass die AD-Wandler-Pins weniger "aushalten"? Die IO-Pins sind ja 5V-Tolerant... 2) Stecken hinter den 20k/180k noch irgendwelche Werte außer dem Teilerfaktor (ein definierter Maximalstrom zum Beispiel)? Treten bei 180kOhm Eingangswiderstand spürbare Verzögerungen bei der Signal-Auswertung auf? Ich vermute eher nicht, aber die Frage halte ich dennoch für wichtig ;-) Gruß, André
Sind die AD-Wandler Eingänge 5V tolerant? Ich meine gelesen zu haben, dass die Eingänge am LPC nicht alle gleich sind.
chris schrieb: > Sind die AD-Wandler Eingänge 5V tolerant? Ich meine gelesen zu haben, > dass die Eingänge am LPC nicht alle gleich sind. Ich habe das so verstanden, dass die Standard Port Pins nur dann 5V-Tolerant sind, wenn sie eine digitale Funktion (CAN, UART, I²C, ...) erfüllen. Sobald die analoge Funktion "ADC-Eingang" zugewiesen wird ist das nicht mehr gegeben. In der Beschreibung des ADCs ist als maximale Eingangsspannung nämlich VDDA angegeben, welche wiederrum mit 2.7V bis 3.6V festgelegt ist. Das beruht jetzt aber nur auf meinem Verständnis des gelesenen - ich habe es noch nicht in der Praxis testen können...
Ich würde mich hier auch ganz gern noch mal ein klinken. Ich komme mit dem Datenblatt des LPC nicht richtig klar. http://ics.nxp.com/products/lpc1000/datasheet/lpc1763.lpc1764.lpc1765.lpc1766.lpc1767.lpc1768.lpc1769.pdf Auf Seite 42 steht was von 5V tolleranten ADC Eingängen (analog input Voltage 0.5V to 5.1V). Sonst wird aber immer angegeben, dass die Analogeingänge bis maximal V(DDA) aushalten und das wird überall mit maximal 3,6V angegeben. Wenn die Eingänge wirklich keine 5V aushalten kann ich mir gleich einen STM holen, der hat wenigestens höhere Abtastfrequenzen?!?
Bei den LPC-Controllern sind die Portpins natürlich 5 Volt tolerant. Das ist aber nur der Fall, wenn man sie als digitale Eingänge benutzt. Wenn man einen PIN als Analog-Eingang für den AD-Wandler benutzt, ist die maximale Spannung die, die auch als Stromversorgung für den AD-Wandler anliegt, also am PIN VDDA bzw. am VREFP-Pin. Da diese meist mit der Stromversorgung verbunden sind und diese wiederum meist auf 3,3V Pegel liegt, ist die maximale Spannung am AD-Pin eben auch 3,3 Volt um den maximalen Wert zu erreichen. Wer höher Spannungen braucht, muß eben Spannungsteiler verwenden, wo ist da das Problem? Erwin
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