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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RS232- und Komparator-Pin Belastbarkeit.


Autor: Wolfgang (Gast)
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Hallo, liebe µC-Gemeinde.
Da ich in den Datenblättern nichts genaues gefunden habe,
muß ich halt mal fragen, ob es jemand genau weiß.
Die normalen PortPins IO's können bekanntlich bis max. 20 mA
nach Masse ziehen. Soweit, so gut.
Nun gibt es bekanntlich die sog. Spezial-Funktionen.
Soll heißen, RS232 und z.B., auch Komparator.
Und natürlich kann man mit einen nachgeschalteten Transistor die
Strombelastbarkeit erhöhen.
Das ist mir aber für erste Versuche mit dem STK500 zu aufwendig.
Eigentlich will ich ein serielles Signal erst mal über ein paar
Zentimeter optisch übertragen.
Also am TX-Pin LED mit Vorwiderstand nach Plus Ub
und am RX-Pin einen Foto-Transistor mit passender Beschaltung.
Letzterer braucht warscheinlich noch den Komparator,
um wieder schön steile Impuls-Flanken für RX zu bekommem.
Die geringe Reichweite ist mir für erste Versuche egal.
Nur: Wie stark dürfen TX- und Komparator-Ausgang belastet werden.
Wenigstens ein paar milliAmpere sollten doch drin sein,
ohna auf Dauer was kaputt zu spielen.
Vielleicht weiß es ja jemand genau.
Im Moment habe ich den ATMega8515 auf dem STK500 in Betrieb.
Das Assembler-Programm ist dabei kein Problem.
Vielen Dank: Wolfgang.

Autor: Stefan Kleinwort (_sk_)
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Hallo Wolfgang,

ehrlich gesagt: ich verstehe die Motivation für die Frage nicht.
Die Antwort findest Du doch ganz komfortabel im datenblatt des AVR. 
Anstatt dessen verlässt Du Dich auf die Antworten, die hier kommen.

Wenn hier einer schreibt: "kein Problem, meinen AVR belaste ich mit 
100mA, und er ging bisher nicht kaputt", dann machst Du das nach und 
kannst dann ruhig schlafen?

Es gibt sicher viele Fragen, bei denen andere User gut weiterhelfen 
können. Alle Fragen, die man aus erster Hand beantwortet bekommt, sollte 
man auch so lösen (Datenblatt).
Wenn Du die Definitionen im Datenblatt nicht verstehst, dann frage 
besser danach. Dann bist Du beim nächsten Mal nämlich schlauer ;-)

Im Manual gibt es mehrere Werte, die für Dich interessant sind:

unter absolute maximum ratings:
  * DC current per I/O pin

unter DC Characteristics:
  * Output low voltage (Ports A,B,C,D) (Note 3)
  * Output high voltage (Ports A,B,C,D) (Note 4)

Unter "Notes" stehen oft auch wichtige - und interessante 
Zusatzinformationen.

Viele Grüße, Stefan

Autor: Jörg B. (manos)
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Ich bin mir jetzt nicht sicher ob ich das richtig verstehe...
Ist der Komparator nicht ein Eingang?

Autor: Wolfgang (Gast)
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Hallo.

Erst mal vielen Dank für Eure Antworten.
Eines vornweg: Ich habe bisher noch nicht sehr viel mit AVR's 
realisiert.
Ich habe durchaus die Angewohnheit, mir "vorher" Datenblätter anzusehen.
Aber englisch ist nun mal nicht meine Muttersprache
und in der Schule und Lehre gab es das bei uns noch nicht.
Deshalb halte ich es eben nicht für "ganz konfortabel".
Die Fachbegriffe (und Bedeutung) merkt man sich ja mit der Zeit.
Aber mit dem übrigen Text habe ich wirklich ein Problem.
So kommt es eben, wenn ich noch nicht alles begriffen habe.
Wenn das heutzutage als ehrenrührig gilt,
frage ich wohl besser nichts mehr.

Aber ich hätte mich halt gleich genauer ausdrücken sollen.
Das Datenblatt habe ich so verstanden:
Die normalen PortPins IO's können bis max. 20 mA nach Masse ziehen.
Natürlich muß man auch die maximale Verlustleistung
des gesamten Chips beachten. (Die 20mA genügen mir vollkommen.)
Da ich mir eben unsicher bin, ob das auch für die TX-Funktion gilt,
wollte ich hier lieber mal nachfragen.
Den Komparator-Ausgang leite ich wohl besser gleich auf RX um.
(Er braucht ja eigentlich keine LED zu treiben.)
Ich habe eigentlich nur vor, ein paar Relais über
eine Infrarot-LED aus ein paar Metern Entfernung anzusteuern.
So viel zu meiner Motivation.

Wolfgang.

Autor: Stefan Kleinwort (_sk_)
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Hallo Wolfgang,

> Wenn das heutzutage als ehrenrührig gilt,
> frage ich wohl besser nichts mehr.

so wollte ich das nicht verstanden wissen, sorry wennd as so 
rübergekommen ist. Ich meinte: wenn Du Probleme hast, die Werte im 
Datenblatt zu interpretieren, dann frage besser danach, wie diese Werte 
zu verstehen sind, als nach den absoluten mAmperes. Wenn Du die Werte im 
Datenblatt nämlich erstmal selber verstehst, dann fallen Dir oft Sachen 
auf, an die Du sonst überhaupt nicht denken würdest.

Beispiel:
(Ich beziehe mich hier auf die Werte des Atmega32, weil ich Das 8515 DB 
nicht vorliegen habe).

Im Manual steht unter
  Output low voltage         Iol = 20mA, VCC=5V      0,7V
  (Ports A,B,C,D) (Note 3)   Iol = 10mA, VCC=3V      0,5V

  Output high voltage        Ioh = 20mA, VCC=5V      4,2V
  (Ports A,B,C,D) (Note 4)   I0h = 10mA, VCC=3V      2,2V

Interessant. Dort steht viel mehr als nur eine mA-Angabe!

1. Atmel unterscheidet zwischen VCC = 5V und VCC = 3V. Warum wohl?

2. Ein Pin, der als Ausgang geschaltet ist, ist nicht nur
   "High" oder "low"! Auf low geschaltet, kann der Ausgang max. 0,7V
   (bei 5V, 20mA) betragen. Das kann für Dich z.B. wichtig sein, wenn
   Du den Vorwiderstand für Deine Photodiode berechnen willst.

3. Unter Notes 3 und 4 stehen noch wichtige Hinweise für die Heizer:
   Die Gesamtstrommenge aller Pins ist limitiert.

Wenn Du nur nach der absoluten mA-Zahl fragst, kann die Antwort richtig 
sein und trotzdem für Deine Applikation nicht passen (z.B. weil Deine 
VCC 3V ist. Wenn Du selbst ins DB schaust, wirst Du selbstverständlich 
den Wert für 3V nehmen, ein anderer User nimmt immer VCC = 5V und sagt 
Dir selbstverständlich den dazu passenden Wert).

> Da ich mir eben unsicher bin, ob das auch für die TX-Funktion gilt,
> wollte ich hier lieber mal nachfragen.

Der TX-Pin ist intern mit dem UART verschaltet, nach aussen hat er aber 
die normale Port-Logik. Die Werte im DB gelten also auch für ihn (so ist 
es jedenfalls beim ATmega32).

> Den Komparator-Ausgang leite ich wohl besser gleich auf RX um.
> (Er braucht ja eigentlich keine LED zu treiben.)

Komparator-Ausgang?

Was gehen könnte:
Du schaltest Deine Empfangs-LED auf einen der Komparator-EINGÄNGE. Den 
Komparator-AUSGANG verbindest Du mit dem UART-RX-EINGANG.
Theoretisch kannst Du damit einen externen Schmitt-Trigger einsparen - 
bei entsprechender Beschaltung.

Ist das wirklich das, was Du vorhast?

Viele Grüße, Stefan

Autor: Stefan Kleinwort (_sk_)
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Vergiss meinen letzten Absatz.

Der Analog Comparator Output (ACO) existiert nur intern bzw. kann nicht 
auf einen der IO-Pins geschaltet werden.

Gruß, Stefan

Autor: Jörg B. (manos)
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Der Ausgangsstrom liegt bei den AVR's (zumindest bei denen ich 
nachgesehen habe) bei 40mA pro Pin (ATMega8515 Seite 197). Natürlich 
gibt es hier auch wieder Einschränkungen:

Ausgangsstrom pro Port max. 100 mA
Ausgangsstrom gesamt max. 200 mA

Es gab auch schon mal Diskussionen, ob man 200 mA sink und 200 mA source 
machen kann (weiß gar nicht mehr was dabei rausgekommen war^^) aber ich 
würde bei den Standardgrenzen bleiben.

Autor: Stefan Kleinwort (_sk_)
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> Es gab auch schon mal Diskussionen, ob man 200 mA sink und 200 mA source
> machen kann (weiß gar nicht mehr was dabei rausgekommen war^^) aber ich
> würde bei den Standardgrenzen bleiben.

genau so etwas meine ich!
Irgendjemand hat irgendwann gesagt, sein Atmel hält 200mA aus. Nur 
leider kommt der Irgendwer später nicht vorbei und lötet den defekten 
AVR aus ...

Gruß, Stefan

Autor: Jörg B. (manos)
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Ich war jetzt nur zu faul den Thread hier im Forum zu suchen... aber 
darum war ja auch meine Empfehlung bei den Standardwerten zu bleiben. 
Eigentlich hätte ich mir auch den ganzen Absatz schenken können, aber 
ich war grade so schön in fahrt :)

Einigen wir uns einfach darauf:
für ein 20mA LED mit Vorwiderstand sollte es reichen.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Hallo.
Im Endeffekt will ich wirklich nur ein paar Relais per
Infrarot-Fernsteuerung innerhalb eines Zimmers ansteuern.
Das würde nicht unbedingt einen AVR erfordern.
Aber weil er schon eine serielle Schnittstelle hat,
und man später gegen Störungen von außen leichter etwas tun kann,
bot sich das an (evtl. Bit-Kode für einzelne Relais).
Auch glaube ich, so später Störeinflüsse leichter zu eliminieren.
Wolfg.

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