Liebe Leute, ich baue zur Zeit eine Ventilsteuerung zur Gartenbewässerung. Ein zweiter Prototyp läuft mit einigen Umbauten, und ich plane nun die "entgültige" Schaltung. So möchte ich in der Lage sein, die Peripherie spannungslos zu machen; dabei kann ich entweder die Versorgungsspannung oder die Masse der Peripherie abschalten. Anbei meine aktuelle Version der Schaltung (und noch ein älteres Foto zur Veranschaulichung). Ich schalte bei dieser Version über Q2 die Masse ab, weil a) N-FETs kleinere RDS haben, b) ich mit nur einem N-FET sowohl meine 5V als auch mein 3V3-Peripherie abschalten kann. Als Nachteil sehe ich, dass c) die Spannungspegel für low und high empfindlicher für GND-Abweichungen als für VCC-Abweichungen sind, und dass d) die 5V Prozessor-VCC nach dem Abschalten immer noch ausserhalb der Steuerung anliegen -- das würde beim alternativen Schalten von VCC zwar ebenso für GND gelten, GND ist aber direkt mit der Spannungsversorgung verbunden und daher vermutlich "robuster". Hier meine Frage: Was sich eurer Ansicht nach die Vor- und Nachteile zwischen einem Abschalten der Versorgungsspannung und einem Abschalten der Masse? Gibt es Aspekte die ich übersehe? LG, Sebastian
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Sebastian W. schrieb: > Was sich eurer Ansicht nach die Vor- und Nachteile > zwischen einem Abschalten der Versorgungsspannung und einem Abschalten > der Masse? Gibt es Aspekte die ich übersehe? Es ist eine überaus schlechte Idee, irgendwelchen ICs und Schaltungsteilen, die anderweitig, z.B. über Signalleitungen mit anderen Schaltungsteilen verbunden sind, die Masse wegzuschalten. Denn meist beziehen sich in den Datenblättern die zulässigen Spannungen auf GND. Und welches Potential hat nun GND, wenn der Pin abgeschaltet ist? Dieser abgeschaltete GND wird "versuchen", nach Vcc zu "gehen". Wenn allerdings an irgendeinem Signalpin noch Low anliegt, dann leitet die Schutzdiode des Pins und zieht den GND des abgeschalteten ICs über den Signalpin wieder nach "unten". Fazit: das IC wird parasitär versorgt und tut irgendwie irgendwas. Richtigerweise wird Vcc abgeschaltet und alle Signalleitungen, die sonst noch in den abgeschalteten "Bereich" führen, gleichzeitig auf "Low" gelegt.
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Sebastian W. schrieb: > ich mit nur einem N-FET sowohl > meine 5V als auch mein 3V3-Peripherie abschalten kann. Nein, wenn Du da zwei verschiedene Spannungen einspeist und denen die gemeinsame Masse klaust, passieren nicht vorhersagbare Dinge. wendelsberg
Sebastian W. schrieb: > Was sich eurer Ansicht nach die Vor- und Nachteile zwischen einem > Abschalten der Versorgungsspannung und einem Abschalten der Masse Da deine I/O Bausteine auch Verbindungen zum weiter versorgten uC haben, fliesst nach Abklemmen von GNDIO über Q2 der Strom eben über die Eingangsschutzdioden der Chips in die Pins des uC und von dort nach GND. Dabei geht sich die GNDIO Spannung gegenüber der GND um 0.7V an und weil dein I/O teilweise hohe Ströme schalten, fliessen diese dann eben durch die Pins des uC, was zu noch weiter verschobenen Spannungspegeln führt. Also eine blöde Idee. Man wird VCC5V und VCC3.3V abschalten müssen und alle Ausgänge vom uC zu den I/O Chips auf LOW legen müssen, um keine Querströme zu haben. Wobei mir nicht klar ist, ob jeder Chip LOW als inaktiv ansieht, oder nochmal kurz zuckt wenn seine Steuersignale auf LOW gehen bevor sein VCC absackt. Den uC Ausgang zum CS des 2151 kann man auf 'Eingang' schalten, dann bleibt er durch den 10k pull up beim abschalten high an den absackenden 5V, der ist also nicht das Problem.
Lothar M. schrieb: > Fazit: das IC wird parasitär versorgt und tut irgendwie irgendwas. Das gilt doch in jedem Fall, ob man nun VCC oder GND abschaltet ... LG, Sebastian
wendelsberg schrieb: > Nein, wenn Du da zwei verschiedene Spannungen einspeist und denen die > gemeinsame Masse klaust, passieren nicht vorhersagbare Dinge. Oops. Das ist natürlich wahr. LG, Sebastian
Beim Schalten der Versorgung muß man immer bedenken, was dann an den IO-Pins anliegt. Die Datenblätter erlauben nur selten Spannungen <GND bzw. >VCC. Eine saubere Lösung ist es, die IO-Pins vorher auf tristate zu schalten (z.B. 74HC4066, 74HC541). Viele ICs haben auch Stromsparfunktionen, d.h. ein Schalten der Versorgung kann dann entfallen.
Sebastian W. schrieb: > Das gilt doch in jedem Fall, ob man nun VCC oder GND abschaltet ... Mal angenommen, der µC habe 3,3V Versorgung und das nachgeschaltete IC wird z.B. von 12V versorgt. Dann bringt es nicht mal was, wenn der µC-Ausgang, der ebenfalls zu diesem IC führt, auf High geschaltet wird, denn das IC wird weiterhin mit 12V-3,3V-0,7V = 8V versorgt werden. Und es kommt sogar noch dicker: über diese parasitäre Versorgung kann u.U. die Versorgungsspannung des µC auf 12V-2*0,7V angehoben werden, was für die Verbraucher auf der 3,3V-Schiene böse enden könnte. Wenn aber Vcc abgeschaltet wird und der µC Ausgang auf Low gelegt wird, wird das nachgeschaltete IC eben nicht mehr parasitär versorgt. Beim Abschalten der Masse kommt hinzu, dass evtl. über irgendwelche anderen Schaltungsteile die Masse trotzdem irgendwie wieder (zeitweise) verbunden wird (z.B. auch über einen Programmieradapter über USB und das E-Werk). Fazit: schalte nicht die Masse eines Verbrauchers ab. Es sei denn, du kannst die Auswirkungen sicher absehen und beherrschen.
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Eine einfache Möglichkeit besteht darin, in die Signalleitungen 74LVC?T?45 Pegelwandler zu setzen und die Betriebsspannung zu schalten. Die Pegelwandler setzen nicht nur die Logikpegel um, sondern sie sind extra auch so gebaut, dass sie sich auf hochohmig schalten, wenn an einer Seite die Versorgungsspannung wegfällt. Das unterbindet zuverlässig irgendwelche parasitären Effekte. Für I2C braucht man natürlich entsprechende bidirektionale Levelshifter, die auch darauf ausgelegt sein müssen, dass an einer Seite der Strom weggeht. fchk
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Lothar M. schrieb: > Fazit: schalte nicht die Masse eines Verbrauchers ab. > Es sei denn, du kannst die Auswirkungen sicher absehen und beherrschen. Mir ging es um das für und wieder zwischen VCC abschalten und GND abschalten. Das in beiden Fällen auch alle Signalleitungen zur Peripherie hochohmig werden müssen (oder GND-Pegel falls VCC abgeschaltet wird, oder VCC-Pegel falls GND abgeschaltet wird -- schwierig bei 5V/3V3) ist mir klar. Die neue Version schaltet jetzt VCCIO mit einem P-FET ab, siehe Anhang. Auch der 3V3-Regler wird mit abgeschaltet. Vielen Dank insbesondere an Wendelsberg, der meinen Kinken sofort gesehen hat. Ich hab noch eine weitere Frage zum großen Pufferelko, aber dafür mache ich einen neuen Beitrag auf. LG, Sebastian
Sebastian W. schrieb: > Mir ging es um das für und wieder zwischen VCC abschalten und GND > abschalten. Das in beiden Fällen auch alle Signalleitungen zur Peripherie > hochohmig werden müssen Ds genau das eben nicht ausreicht, wollte ich darlegen. Denn du müsstest dann ja auch die ESD-Schutzdioden, die da evtl. im Spiel sind, irgendwie "hochohmig" schalten.
Lothar M. schrieb: > Ds genau das eben nicht ausreicht, wollte ich darlegen. Denn du > müsstest dann ja auch die ESD-Schutzdioden, die da evtl. im Spiel sind, > irgendwie "hochohmig" schalten. Ok, ist verstanden. Sollte aber in meinem Fall nicht auftreten, weil bei mir alle geschaltete Peripherie zwischen uC-VCC und uC-GND bleibt. LG, Sebastian
RESET schrieb: > @ Schaltplan > https://www.mikrocontroller.net/articles/Schaltplan_richtig_zeichnen Besser geht immer, aber was denn genau? LG, Sebastian
z.B. Übersichtlichkeit wahren; so NICHT; eher so. https://www.mikrocontroller.net/attachment/376739/flipdot_V01.pdf https://www.mikrocontroller.net/attachment/376351/flipdot.pdf Ok :-)
Sebastian W. schrieb: > Besser geht immer, aber was denn genau? Ja, das stimmt :-) Ist nur ein Verbesserungsvorschlag. Mit der Zeit kommt die Übung...
Sebastian W. schrieb: > aber was denn genau? - statt Leitungen mehr Massesymbole - statt Leitungen Symbole für Versorgungsspannungen verwenden - definierte Bauteilorientierung: Signalfluss von links nach rechts - Bauteile werden im Schaltplan als Funktionsblöcke dargestellt Sie werden also nicht schon im Schaltplan als viereckige durchnummerierte Symbole gemalt, sondern erst im Layout. Im Schaltplan zeigt das Symbol die Bausteinfunktion mit Signalfluss von links nach rechts. Dort ist das z.B. für den CAN schön dargestellt: http://lnxpps.de/rpie/ Links geht es zum µC, rechts oben ist der CAN, rechts unten ist der Oszillator, Versorgung ist oben und unten angeschlossen und der Blockkondensator geht nicht im Weg um. Ich hätte lediglich die Polarität nicht als Inverterkreise gemalt, sondern wie du als Negierungsstriche oder auch als "Negierungsgatter" im Pinnamen: /INT bzw. INT# > aber was denn genau? Sieh dir einfach mal einige andere "gut lesbare" Schaltpläne an. Was machen die anders? Warum sieht dein Schaltplan degegen ein wenig unleserlich und hingekritzelt aus?
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