Calliope Mini Kurzschluss / nrf51 drive

OP #7754791
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Hallo,

im Informatikunterricht in Schulen werden oft Calliope Mini (siehe z.B. [1]) verwendet. Das ist ein Einplatinencomputer, bei dem die Schülerinnen und Schüler Zugriff auf die IO-Pins haben und dort elektronische Bauteile (LEDs, Sensoren, ...) anschließen können. Dabei könnte es zu folgenden unerwünschten Situationen kommen. Ich frage mich, ob diese Situationen zur Zerstörung des Calliope führen:

  1. Die Pins - und + werden direkt verbunden. Ich vermute, dass in diesem Fall die Sicherung F1 [3] unterbricht (Schaltbild [2]). Nach Abkühlung und Beseitigung der Verbindung zwischen - und + sollten die Pins wieder funktionieren.

  2. Pin 1 und Pin 2 werden als Ausgänge konfiguriert. Pin 1 liegt auf 3,3V, Pin 2 auf 0V. Die Pins werden direkt mit einander verbunden. Pin 1 und 2 sind direkt mit Pins des SoC (nRF51822) verbunden. Im Datenblatt [4, S. 31] steht, dass man output drive strength für die GPIO-Pins konfigurieren kann. Auf [4, S. 66] steht "Output high voltage (std. drive, 0.5 mA)". "Output high voltage (high-drive, 5 mA)". Was bedeutet das? Ist das eine Strombegrenzung wie bei einem Labornetzteil? Werden bei einem größeren Strom als 5mA (oder 0.5mA) die Potentiale der Pins 1 und 2 angepasst, so dass höchstens 5mA (oder 0.5mA) fließen? Werden die GPIO-Pins in diesem Fall kurzfristig / mittelfristig zerstört?

  3. Pin 1 ist als Ausgang konfiguriert und liegt auf 3,3V. Dann wir der Pin mit dem Pin - verbunden. Wir der GPIO-Pin an Pin 1 zerstört?

  4. Pin 1 ist als Ausgang konfiguriert und liegt auf 0V. Dann wird Pin 1 mit dem Pin + verbunden. Wird der GPIP-Pin an Pin 1 zerstört?

Viele Grüße und vielen Dank

Michael

[1] https://calliope-mini.github.io/v20/ [2] https://calliope-mini.github.io/assets/v20/img/Calliope%20mini%20rev2.0.png [3] https://www.littelfuse.com/products/polyswitch-resettable-pptcs/surface-mount/microsmd/microsmdch050f_02.aspx# [4] https://docs.nordicsemi.com/bundle/nRF51-Series/resource/nRF51822_PS_v3.4.pdf

#7754850
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Schau Dir mal den Schaltplan genauer an, die 3,3V werden auf 'nem internen Regler erzeugt und dürften Kurzschlussfest sein solange keine externen 3.3V eingespeisst werden.

Gleiches gilt für die GPIOs an modernen µC. Die überleben üblicherweise einen Kurzschluss wenn nicht zuviele Pins gleichzeitig betroffen sind.

Die Strombegrenzung beim µC Pin ist nicht übermäßig genau. Dient hauptsächlich der Bekämpfung von EMV Problemen glaube ich.

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