Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Eingangsströme Microcontroller


von André S. (Firma: Clean Controlling) (schwani)


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Hallo,

ich möchte eine einfache Automatisierungsaufgabe mit 4 
Positionierantrieben und 2 Pumpen mit einem Arduino Micro realisieren 
und fertige momentan die Schaltung an. Auf der Webside von Arduino 
steht, dass die I/Os mit maximal 40mA betrieben werden dürfen.

Darauf habe ich doch aber ohnehin keinen Einfluss oder? Das sollte ja 
bei 5V die ich/oder das System anlegen, nur vom Eingangswiderstand 
abhängen. Ich dachte ich müsste hier nicht weiter drauf achten. Liege 
ich da völlig falsch und muss ich den Eingangsstrom irgendwie begrenzen? 
Widerstand parallel??

von derjaeger (Gast)


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Die Mikrocontroller Pins können als Ausgang 40mA maximal treiben, ohne 
sich zu zerstören. Die Angaben sind auf auf den Pin als Ausgang bezogen.

von Falk B. (falk)


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@André S. (Firma: Clean Controlling) (schwani)

>und fertige momentan die Schaltung an. Auf der Webside von Arduino
>steht, dass die I/Os mit maximal 40mA betrieben werden dürfen.

Als Ausgangsstrom, wobei das schon arg hoch gegriffen ist. Ich würde mal 
eher bei 20mA Dauerstrom Schluß machen.

>Darauf habe ich doch aber ohnehin keinen Einfluss oder?

Aber sicher! Es liegt doch an dir, welche Verbraucher du an die Ausgänge 
deines Arduinos hängst!

> Das sollte ja
>bei 5V die ich/oder das System anlegen, nur vom Eingangswiderstand
>abhängen.

Du verwechselst Eingang mit Ausgang! Der Eingangsstrom eines CMOS-ICs 
wie deine Arduino liegt unter 1uA!

> Ich dachte ich müsste hier nicht weiter drauf achten. Liege
>ich da völlig falsch und muss ich den Eingangsstrom irgendwie begrenzen?
>Widerstand parallel??

AUA!

Gehe zurück zu den Grundlagen der E-Technik.
Gehe sofort dorthin.
Ziehe keine 4000 Euro ein.

von SebiR (Gast)


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Sämtliche an die Pins angeschlossene Peripherie darf nicht mehr als 40mA 
fließen lassen.

Du kannst den Controller normal mit 5V versorgen. Dann kann der 
ATMega328 z.B. direkt LEDs ansteuern (mit Vorwiderstand), aber wenn jede 
LED mit 10mA betrieben wird, dürfen/können es eben nicht mehr als 4 LEDs 
sein.

Deine Pumpen liegen z.B. ziemlich sicher über 40mA (und vermutlich auch 
über 5V), diese musst du mit einem Transistor schalten.
In die Basis des Transistors fließen vom Controller nur ein paar µA aus 
dem Controller.

Die 40mA beziehen sich also nicht auf das, was in den Controller 
reingeht, sondern auf das, was maximal rauskommen darf*


*Grob gesagt. Natürlich gibt es einen Unterschied, ob ein Pin als 
Stromquelle oder -senke genutzt wird und der Eingangsstrom entspricht 
natürlich der Summe der "Ausgangsströme" + Eigenbedarf.

von André S. (Firma: Clean Controlling) (schwani)


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Danke @derJaeger hab mich wohl etwas verwirren lassen.


@Falk ich bin moment im Praxissemester und ziehe 600 € ein und völlig 
neu in der Welt der Microcontroller.

von Theor (Gast)


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@ André

Beachte die "Electrical Characteristics" im Datenblatt.

Die Grenzen der maximalen Ströme sind komplex strukturiert angegeben.

ALLE Begrenzungen dieser Regeln müssen zugleich eingehalten werden. Man 
kann sich nicht die aussuchen, die einem am besten passt, wenn ich das 
mal so scherzhaft sagen darf.

1. Gesamtversorgungsstrom des uC.
2. Strom pro Pin
3. Summe der Ströme von gewissen Pin-Gruppen
3.1. Summe der Ströme die (in technischer Stromrichtung) in Pins 
herausfliessen.
3.2. Summe der Ströme die (in technischer Stromrichtung) aus Pins .
hineinfliessen.

(Zur Stromrichtung siehe 
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Stromrichtung)

Ich habe mal exemplarisch das vom ATMega328 hergenommen, da zumindest 
ein Arduino Mini Typ den verwendet. 
http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/atmel-42735-8-bit-avr-microcontroller-atmega328-328p_datasheet.pdf

Dort steht:

1. Gesamtversorgungsstrom des uC.
DC Current VCC and GND Pins 200.0mA

D.h. der gesamte uC darf maximal 200mA ziehen, egal wie sich die Ströme 
über die Portpins verteilen. Der Eigenverbrauch des uC ist darin 
enthalten. Also das was er "zum Rechnen" benötigt.

2. Strom pro Pin
"DC Current per I/O Pin 40.0mA"

Das "per" ist das übliche "pro". Soll heissen: Jeder I/O-Pin für sich 
(natürlich im Ausgangsmodus) darf maximal 40mA fliessen lassen.

Da etwa die Ports 8 Pins haben, würde sich bei Beachtung ausschliesslich 
dieser Regel ein Gesamtstrom von 8 * 40mA = 320mA ergeben. ABER das 
würde Regel 1. verletzen. Also: AUFPASSEN!

3.1. Summe der Ströme die (in technischer Stromrichtung) in Pins 
herausfliessen.
Siehe die Fußnote 3 auf Seite 366. Zwei Gruppen von Pins mit je 100mA 
Begrenzung.

3.2. Summe der Ströme die (in technischer Stromrichtung) aus Pins .
hineinfliessen.
Siehe die Fußnote 4 auf Seite 367. Drei Gruppen von Pins mit je 100mA 
Begrenzung.

BEACHTE: Das die Pin-Gruppen in beiden Fußnoten nicht gleich sind!

Dazu kommen evtl. Begrenzungen der Aussenbeschaltung auf dem 
Arduino-Board (die ich nicht kenne).

von Veit D. (devil-elec)


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Hallo,

mein Senf noch. Die 40mA pro Pin die da immer im Netz rumgeistern sind 
kritisch zubetrachten. Dabei werden keine Signalpegel garantiert. Die 
Tabelle im Link ab Seite 366 gibt darüber Auskunft.

von Sheriff (Gast)


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Eigentlich ist der Eingangsstrom voellig egal. Pumpe anschliessen, und 
wenn's abgeraucht ist - in die Tonne.

von Manfred (Gast)


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Veit D. schrieb:
> mein Senf noch. Die 40mA pro Pin die da immer im Netz rumgeistern sind
> kritisch zubetrachten. Dabei werden keine Signalpegel garantiert. Die
> Tabelle im Link ab Seite 366 gibt darüber Auskunft.

Wer aus einem Controller-Pin mehr als 20mA raushaut, dem ist eh nicht zu 
helfen. Das geht nur für LEDs.

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