Wann schrotte man einen PORT-Pin?

Gast #5463092
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Habe hier eine Schaltung die bisher an einem Arduino nano hing und 
gestern
an einen UNO R3 angeschlossen wurde und an diesem nicht richtig 
funktionierte.

Nach langem suchen habe ich gemerkt dass am UNO ein Pin nicht mehr 
funktiniert, der ist immer HIGH.

Ich frage mich wie sowas passieren und vermeiden kann. Ich habe im 
"Livebetrieb"
die Schaltung öfters mal vom UNO an und abgeklemmt, früher auch immer am 
nano und anderen Controllern, kann dabei ein Portpin zerstört werden?

Wie macht ihr das? Jedesmal Controller komplett stromlos machen wenn ihr 
auch nur ne Kleinigkeit ändert?
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #5463103
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Demolition Man schrieb:
> kann dabei ein Portpin zerstört werden?
Ja.
Besonders dann, wenn du zuerst den Pin und dann ein paar ms später erst 
di Massen der beiden Geräte verbindest. Denn dann fließt evtl. ein 
Ausgleichstrom über den Pin statt über die Masse.

> Wie macht ihr das? Jedesmal Controller komplett stromlos machen wenn ihr
> auch nur ne Kleinigkeit ändert?
Entweder das, oder eben ab&zu den Controller tauschen, weil der wieder 
mal defekt ist...
Gast #5463106
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> die Schaltung öfters mal vom UNO an und abgeklemmt, früher auch immer am
> nano und anderen Controllern, kann dabei ein Portpin zerstört werden?

Ja, das kann passieren. Der Effekt nennt sich Latch-Up (Google).

>  Jedesmal Controller komplett stromlos machen wenn ihr
> auch nur ne Kleinigkeit ändert?

Da siehst du mal wie praktisch Netzteile sind die einen eigenen Knopf 
haben um die Ausgangsspannung abzuschalten. :-)
Es kann auch etwas bringen wenn man die Strombegrenzung des Netzteils 
nicht zu gross einstellt.


Oh..und Surge, Burst gibt es auch noch...

Olaf
Gast #5463146
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Michael B. schrieb:
> Na ja, normalerweise nicht, der Ausgang schnürt den Strom irgendwo
> zwischen 20mA und 40mA ab und nichts geht kaputt.

Das mag für manche Bausteine richtig sein, aber nicht für alle.

Ich hab hier ein altes Yamaha-Keyboard liegen, bei dem ein etwas zu 
langer Draht eines Bauteils (THT Board) den Portpin auf GND 
kurzgeschlossen hat - wie auch immer das am ungeöffneten Gerät passiert 
ist.
Der Hitachi-Prozessor ist seither kaputt (und ich finde keinen Ersatz 
:-( ).
Gast #5463158
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Hi

>Der Hitachi-Prozessor ist seither kaputt (und ich finde keinen Ersatz
>:-( ).

Hier geht es um Ardudigsda, also AVRs. Und die Teile sind recht robust. 
Das kann man aber nicht auf ältere Controller anderer Hersteller 
übertragen.

MfG spess
#5463199
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Portpins sind recht robust. Kurzschluß zu GND, VCC oder andere Portpins 
überleben sie in der Regel.

Anders ist allerdings die Lage, wenn man andere Schaltungen anschließt. 
Diese können elektrostatisch aufgeladen sein oder über ein Netzteil oder 
Datenkabel ein anderes Potential haben. Der Ausgleichsstromstoß kann 
dann zuviel sein.
Man sollte daher immer GND zuerst verbinden und danach den Portpin.
Es gibt auch Steckverbinder für Hot-Plugging mit voreilenden 
Versorgungspins.
Oder man schützt den Pin mit Transzorb-Diode und Vorwiderstand.
Gast #5463240
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Wolfgang schrieb:
> spess53 schrieb:
>> Hier geht es um Ardudigsda, also AVRs. Und die Teile sind recht robust.
>
> Ardudigsda kann da wohl am wenigsten für und trägt auch mit dem
> Boarddesign in keinster Weise dazu bei.
> Wenn, dann liegt das an den Atmel Prozessoren.

Genau deshalb schrieb spess53 "...also AVRs"
#5463268
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Peter D. schrieb:
> Portpins sind recht robust. Kurzschluß zu GND, VCC oder andere Portpins
> überleben sie in der Regel.

+1.

Der Kurzschluss selber macht den Port nicht kaputt, bei CMOS begrenzen 
die IOs ihren Strom selber, wie oben schon geschrieben... (Abschnürung)

(CMOS, nicht TTL wie der o.G. 74LS245)

Bei einem Latch-Up klappt das mit der FET-Strombegrenzung jedoch nicht 
mehr, und auch thermisch überlasten kann man den Chip, und damit auch 
partiell töten.

Also: Auch wenn ein kurzer Kurzschluss nicht sofort tödlich ist, schnell 
reagieren und abschalten, Strombegrenzung usw. erhöhen die 
Überlebenschancen.

Deswegen: Arbeiten unter Spannung ohne Antistatik-Armband ist für mich 
bei einem 1,50€ - Arduino-Clon völlig in Ordnung. Wenn das Interesse 
erstmal geweckt ist und teurere Sachen zum Einsatz kommen, kann man das 
den Kinders auch nochmal anders beibringen.
#5463291
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Εrnst B. schrieb:
> Peter D. schrieb:
>> Portpins sind recht robust. Kurzschluß zu GND, VCC oder andere Portpins
>> überleben sie in der Regel.
>
> +1.
>
> Der Kurzschluss selber macht den Port nicht kaputt, bei CMOS begrenzen
> die IOs ihren Strom selber, wie oben schon geschrieben... (Abschnürung)
>
> (CMOS, nicht TTL wie der o.G. 74LS245)
>
> Bei einem Latch-Up klappt das mit der FET-Strombegrenzung jedoch nicht
> mehr, und auch thermisch überlasten kann man den Chip, und damit auch
> partiell töten.
>
> Also: Auch wenn ein kurzer Kurzschluss nicht sofort tödlich ist, schnell
> reagieren und abschalten, Strombegrenzung usw. erhöhen die
> Überlebenschancen.
>
> Deswegen: Arbeiten unter Spannung ohne Antistatik-Armband ist für mich
> bei einem 1,50€ - Arduino-Clon völlig in Ordnung. Wenn das Interesse
> erstmal geweckt ist und teurere Sachen zum Einsatz kommen, kann man das
> den Kinders auch nochmal anders beibringen.

So ein Ausgang ist ja nicht sofort komplett im Popo, da gibt es noch 
diverse Zwischenstufen, die dann recht spannende Effekte hervorrufen.

Ich hätte keinen Bock, stundenlang obskure Ausfallursachen zu suchen, 
wenn es dann nur mal so funktioniert, nur um das Abschalten zu sparen.

Gruss
Axel
Gast #5463313
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HildeK schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Na ja, normalerweise nicht, der Ausgang schnürt den Strom irgendwo
>> zwischen 20mA und 40mA ab und nichts geht kaputt.
>
> Das mag für manche Bausteine richtig sein, aber nicht für alle.

Richtig. Ich habe schon einmal einen PIC auf die Art geschrottet.

Kurzschluss gegen GND, Port HIGH getrieben, Port tot.

Ja, normalerweise passiert nichts, aber garantieren kann das keine, 
außer das IC ist expliziet kurzschlussfest.

Mögliche Lösung:
Alle Ports, welche Kurzschlussgefährdet sind bekommen einen 
Serienwiderstand, der den Strom auf ungefährliche Werte begrenzt.
Meist ist es egal, ob man 1k in Serie hat.
Gast #5463317
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Axel L. schrieb:
> So ein Ausgang ist ja nicht sofort komplett im Popo, da gibt es noch
> diverse Zwischenstufen, die dann recht spannende Effekte hervorrufen.

- Funktioniert
- Funktioniert noch ganz gut
- Funktioniert nicht mehr so gut
- Funktioniert schlecht
- Etwas kaputt
- Ziemlich kaputt
- Kaputt
- Ganz kaputt

?
#5463331
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Treibt nur noch maximal 1 mA, ist fix auf high (oder low), schaltet 
deutlich langsamer als normal, schaltet manchmal nicht, schließt 
manchmal kurz (und überlastet den Core), ...

Zwischen "tut nach Spec" und "tut nix mehr" liegt ein ziemlich großer 
Bereich "tut nicht nach Spec".
Gast #5463344
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Im Allgemeinen kann man sagen, dass man Schaltungen nur im Stromlosen 
Betrieb verändert. Das mache ich allerdings meist selbst nicht. Bei 5V 
und einem AVR ist das recht unkritisch.

Bei mir gehen die meisten Pins wegen irgendwelchen ESD-Schlägen drauf. 
Habe einen ungünstigen Teppichboden.
Latchup Effekte sollten an modernen Controllern eigentlich kaum 
auftreten.  Erst recht nicht durch Verkabelungsprobleme.
Controller wie AVRs etc haben so große Strukturgrößen, dass die 
vorhandenen Guard-Ringe einen Latchup nahezu zuverlässig verhindern.
Latchup wird hauptsächlich durch ESD bzw. andere schnelle heftige 
Transienten ausgelöst.
Gast #5464100
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Bei fast alle µ-GPIO sind shutzdioden nach masse und VCC. Sobald die 
Spannung am pin grosser  wird dan VCC + Diode-uebergang, oder kleiner 
dan Masse-Diode uebergang wirds gefahrlich : zu grosse strom konnen 
diese dioden nicht leisten und durch ueberlast gehen die kaput (= 
leitend). Darum kanns so ein output schon kaput gehen wen die µ noch 
keine versorgung had (VCC an der masse), und extern wird eine input pin 
auf high gesetzt !
Darum sind 3.3V µ GPIO normalerweise auch nicht bestand gegen 5 V !

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