Микроконтроллеры AVR - применение и Краткий Курс - часть 10

Non-conformist> А, ну так ведь ВСЯКО "на холодную" подключаем! ЛПТ же не рассчитан на горячее подключение.

Это само собой! Только на холодную подключаю и отключаю.

Non-conformist> Апачиму нельзя делать то же самое, только одним движением - в двух свободных пятивольтовых жгутах блока питания

Смысл защитного заземления — пропускать через себя токи в сотни ампер в аварийной ситуации.
Если, скажем, ткнуть фазой на корпус компа, то ток сразу с корпуса уйдёт в сетевой провод, не заехав по дороге в нежную электронику.

А чёрные провода в разъёмах БП — они уже гораздо ближе к электронике.

Поэтому лучше отдельно и СНАЧАЛА подключать защитную землю, а потом уже смело всё остальное.

Я, кстати, к портам всегда нагорячую подключаюсь, у меня ни разу проблем не было.
Потому что защитная земля.

---

Другой вопрос — использование +5 и +12 вольт от системника.
Дело это тоже опасное, в смысле спалить комп.

Лучше +5 вообще не трогать, а делать свои 5 вольт с помощью 7805.
А его подключать к +12 системника через резистор 5 ом или больше.
Тогда при козе на плате (например, ткнулся щупом тестера и ловко промазал), резистор ограничит ток, потребляемый от ПБ. И ничего плохого не будет.

Serge77> Это само собой! Только на холодную подключаю и отключаю.

Жуть! Это ж сколько нервов надо иметь, чтоб комп сначала загасить, и потом раскочегарить! А ну как жизни не хватит?!!

Да и неполезно это компу.

Не, я иду ленивым путём!

Ещё раз:
1. Защитное заземление (плата, и всё что к ней будет подключаться со своим сетевым питанием, например, осцилла, внешний БП).
2. Защита при использовании питания из компа.

Xan> Жуть! Это ж сколько нервов надо иметь, чтоб комп сначала загасить, и потом раскочегарить!

Я имел в виду - подключаю плату с контроллером к порту, предварительно отключив питание на плате, а не компьютер.

У меня на платак земляные провода с крокодильчиками припаяны, я вначале крокодильчик к корпусу ПК цепляю, а потом уже разъем втыкаю.

Xan> Если, скажем, ткнуть фазой на корпус компа, то ток сразу с корпуса уйдёт в сетевой провод, не заехав по дороге в нежную электронику.
Ну, этот аргумент, как я понял, скорее для того, чтобы не соглашаться сразу с моим предложением. Никаких фазных проводов и всего такого-эдакого я пихать в плату МК, понятное дело, не собираюсь. Подобной ситуации я себе и представить просто не могу. Стало быть, прекрасно подойдет и та земля, которая "ближе к электронике".

Но я не вижу проблемы в том, чтобы прикрутить эту землю ИЗНУТРИ системника к какой-нибудь жестянке, и вывести ее через разъем питания на плату МК-устройства. Крокодильцы и отдельные провода "плата - корпус ПК" становятся просто ненужными! Эге? Вот только очередность подключения "земля - питание" меня смущает... Может можно подобрать такие разъемы, которые обеспечивали бы нужную очередность? В стандартных "низковольтного питания", к сожалению, все контакты одинаковой высоты...

А за совет по 12 В + 7805 - спасибо. Переделаю. Там как раз рядом двенадцативольтовый вентиляторный разъем свободный болтается. Только расскажи, куда ты ставишь свой предохранительный резистор? До стабилизатора - имхо не имеет смысла, стабилизация ухудшается; после - тоже не имеет смысла: в микрухе стабилизатора штатная защита от козулек как правило имеется... ???

Serge77> Я имел в виду - подключаю плату с контроллером к порту, предварительно отключив питание на плате, а не компьютер.

Не, я даже такого не делаю!
Ну, на самом-то деле - по ситуации.
Если хочется паяльником поковыряться, то питание отключаю.


Non-conformist> Ну, этот аргумент, как я понял, скорее для того, чтобы не соглашаться сразу с моим предложением. Никаких фазных проводов и всего такого-эдакого я пихать в плату МК, понятное дело, не собираюсь.

Здесь ситуация такая:
Если к плате подключено что-то, что имеет собственный сетевой блок питания (осцилла, генератор, паяльник, блок питания самой платы), то по защитной земле в некоторых ситуациях могут бежать большие токи.
Когда щёлкают сетевым тумблером или втыкают вилку в розетку, то через паразитную ёмкость силового трансформатора или через конденсаторы фильтра может (в первые микросекунды) случиться импульс напряжения до 300 вольт. Какой получится ток, зависит от импеданса цепи (сопротивления и индуктивности). Если позволить этому току бежать по сигнальной земле, могут быть неприятности.

Если плата подключается к компу с полном одиночестве, то тут гораздо безопаснее. Можно с землёй не напрягаться так. Хотя может подгадить электростатика.
Всё равно лучше сделать отдельную землю, которая подключается раньше всего.


Non-conformist> Но я не вижу проблемы в том, чтобы прикрутить эту землю ИЗНУТРИ системника к какой-нибудь жестянке

Она уже прикручена к корпусу внутри БП.
Причём, защитная земля - отдельно, сигнальная - отдельно.
Не надо путать эти две земли - "Каждому - своё"!


Non-conformist> А за совет по 12 В + 7805 - спасибо. Только расскажи, куда ты ставишь свой предохранительный резистор?

Картинка.

Землю и +12 лучше подключить намертво, в смысле - навсегда.

Ограничивающий резистор выбирается по вкусу, точнее - по формуле:

R = 3.5 / i

где i — максимальный нормальный ток потребления платы в амперах.
То есть, если ток 100 мА, то резистор 35 ом.
Ток козы при этом получается примерно в 2.5 раза больше.
Резистор и красный светодиод индицируют перегрузку или козу. Только в схеме надо поставить два светодиода последовательно, а то один будет загораться при половинном токе.
Лучше взять несколько двухваттных в параллель, чтоб при козе меньше дыма получалось!

Тумблер для выключения питания платы.

7805 с кондюрами на входе и на выходе
Я паяю керамические SMD-кондюры прямо на ноги 7805 (если он в ТО-220).
Ну, радиатор не помешает, если ток больше 100 мА.

Резистор и зелёный светодиод. Это не только индикатор выходного напряжения, но и нагрузка для 7805 на случай маленькой нагрузки от платы.
7805 не любит слишком маленького потребления.

Разъём, к которому подключается плата.

Ещё раз: в схеме сначала к +12 подключается резистор, потом уже всё остальное. Так надёжнее.


Non-conformist> в микрухе стабилизатора штатная защита от козулек как правило имеется

Я пытал какие-то 7805 и получил такое:
1. Защита срабатывает примерно при двух амперах. На плате при этом может уже что-то сгореть.
2. Грел микруху градусов до 170. Срабатывания "защиты от перегрева" не заметил. Может, это китайская подделка была.
Так что свой ограничитель лучше.

Спасибо за подробный ответ!

Делаешь ли ты заливку на платах с МК? Используешь ли ты ее в качестве общего провода (позволяешь ли течь по ней току питания) или соединяешь ее с общим проводом в какой-то одной точке? Хотя, конечно, там куча вариантов, и однозначно ответить сложно. Но если взять цифровую (?) часть МК - какие цепи критичны к "подъему земли над землей" за счет протекания импульсных токов по конечному импедансу фольговых проводников?

Non-conformist> Делаешь ли ты заливку на платах с МК?

С детства!

В цифровых без разбору заливаю как можно больше.
В аналоговых или силовых - там уже надо аккуратнее.
Вот картинка.
На ней три гальванически развязанных земли (до 4 киловольт). Что, вообще-то не характерно, обычно на плате земля одна. Но эта плата делалась с защитой от молний, поэтому на ней земли размножились.
На правой земле три вертикальных соединения, два левых прижаты друг к другу, чтоб заливки больше получилось, правое (это +5 вольт) окружено землёй (земля образует контур). Хотя в литературе говорится, что "нельзя делать земляные контуры, картинка должна быть древовидная", но это не тот случай.

На двух других землях тоже заливка окружает сигнальные проводники. Ну ещё куча переходов понатыкана на другую сторону для соединения с заливкой на другой стороне.

Разъём X8 - это защитная земля (и экран) кабеля от датчика. По ней как раз будут течь килоамперы, в случае удара молнии. (И утекать через X14 в заземление.)
Проводник (вертикальный) от разъёма идёт в варистору VR1, сопротивление этого проводника 0.0025 ома. При токе 10000 А на нём упадет напряжение 25 вольт. Если позволить току как попало растекаться по заливке, то могли бы быть неприятности.
Варистор соединяется с заливкой горизонтальным проводником. Ток по этому проводнику не бежит, поэтому никаких напряжений в заливке не возникает.
Это как пример "соединение земли в одной точке". Чтоб силовые цепи не гадили слаботочным.


Non-conformist> какие цепи критичны к "подъему земли над землей" за счет протекания импульсных токов по конечному импедансу фольговых проводников?

Для микроконтроллеров надо аккуратно разводить цепи сброса и кварца. Например, конденсаторы кварца надо соединять отдельным проводников с ножкой земли микроконтроллера, а не подключать к первой попавшейся земле. (Картинка)

Спасибо еще раз, особенно за последний абзац. Но про молнии тоже поучительно, примем к сведению.

***
Деды на работе рассказывали, как в ремонтный стенд, расположенный в закрытой на ночь лаборатории, ударила молния, по всей видимости шаровая. Утверждают, что практически все многожильные гибкие монтажные провода в стенде пришли в негодность: изоляция нетронута, а вместо медных волосков - черная сажа и микроскопические медные капельки. Никаких следов проникновения ШМ в помещение так и не было обнаружено. Не знаю, правда ли, но слышал этот рассказ неоднократно от нескольких разных людей, с небольшими вариациями.

Что я хочу сказать - несомненно, меры молниезащиты принимать надо, но ПОЛНОСТЬЮ взять ситуацию под контроль едва ли когда-нибудь удастся. Слишком большие энергии, слишком непредсказуемые эффекты - на грани познаваемого...

Non-conformist> Но про молнии тоже поучительно, примем к сведению.

Молния - только как пример.
Точно так же надо разводить, например, цепи с силовыми транзисторами. Большие токи должны течь по отдельным проводам, а не по общей земле (заливке).

Non-conformist> меры молниезащиты принимать надо, но ПОЛНОСТЬЮ взять ситуацию под контроль едва ли когда-нибудь удастся.

В подавляющем большинстве случаев на электронику действует "наводка", очень небольшая часть тока молнии. Вот от этого и надо защищаться.

Xan> Так что свой ограничитель лучше.
И все-таки необходимости в ОТДЕЛЬНОМ проводе защитного заземления нет - защитную землю имхо можно и нужно завести в трех-четырехконтактный стандартный разъем низковольтного питания, а очередность подключения платы устройства к компьютеру будет обеспечиваться выключателем питания.

1. Исходное положение - блок питания выключен и его выход ЗАЗЕМЛЕН через резистор "200" и светодиод "зеленый" (5volt.gif).
2. В момент подключения фишки шнурка питания к плате устройства, выравниваются потенциалы платы и компа (земля платы и корпус компа соединяются через земляной контакт разъема питания).
3. Включается разъем LPT.
4. Включается блок питания.

Нет, имхо не нужны здесь крокодилы...

Отдельное защитное заземление нужно ЕСЛИ к плате подключены устройства со своими сетевыми блоками питания.
Если к плате ничего не подключено - не нужно. Достаточно сигнального заземления.

Chuwee> А подскажите мне, пожалуйста, как силами контроллера АТмега создавать структуру типа "файл" на внешней флешке?

что значит флэшке ?
одно дело SD-кард, другое USB-flash
не разбирался с протоколом USB-flash сказать не смогу.
а SD -card используют часто. для этого тербуется подключить 2 библиотеки: 1. работа с картой памяти 2. работа с FAT файловой системой.
я видел такие библиотеки на си. Объем кода 5-16 кБайт.
соответсвенно использовать надо кристал не ниже Атмега32.
Можно обойтись и без фата.
мне удалось засунуть работу с SD картой в 2 кБайта (по памяти). А до обрезанной библиотеки FATа руки не дошли.
Поставил AT45DB и снимаю данные через интерфейсный каблеь устройства. МК считывает с памяти сам и отдает. код такой приблуды порядка 1 кБайта.

Имелось в виду SD-кард. Спасибо за наводку. Буду дальше дерзать...

Chuwee>> А подскажите мне, пожалуйста, как силами контроллера АТмега создавать структуру типа "файл" на внешней флешке?
Piroman> что значит флэшке ?
Piroman> одно дело SD-кард, другое USB-flash
Piroman> а SD -card используют часто. для этого тербуется подключить 2 библиотеки: 1. работа с картой памяти 2. работа с FAT файловой системой.
Piroman> я видел такие библиотеки на си. Объем кода 5-16 кБайт.
Piroman> соответсвенно использовать надо кристал не ниже Атмега32.
Piroman> Можно обойтись и без фата.

Можно заранее создать на флешке большой файл, а контроллер будет просто писать данные начиная с некоторого (ненулевого) смещения. При чтении с компа записанные данные окажутся внутри файла. Структуру файла можешь придумать самостоятельно.

GOGI> Глюки bascom avr достали окончательно.

Какие именно? Можно пару примеров?
Я вроде бы не замечал, правда мало в нём работал.

Serge77> Какие именно? Можно пару примеров?
Они сложно описуемы. Часто начинает при компиляции выдавать ошибки на ровном месте. Лечится обычно закрытием и повторным открытием.
Тут вот watchdog начал выдавать, хотя он в программе не включен был.
Ну и много других.

GOGI> Провожу эксперименты с sd картами.
Какой библиотекой пользуешься ?
используешь 1 или 4 линии данных ?
для записи используешь контроллер МК или на программном уровне раелизовано ?

Кстати, недавно обнаружил интересный факт:
Больше месяца гонял плату на Атмега8 , на 18,432 Мгц. с небольшим обвесом, включая MAX232,
с использованием АЦП и т.п.
и только кода стал калибровать АЦП увидел, что схема питалась не от положенных 5 вольт. а все время работала от 3,6. и работала устойчиво.
Следствие - тех процесс атмела имеет большой запас по повышению частоты камня.

I.C.> Следствие - тех процесс атмела имеет большой запас по повышению частоты камня.

Не надо так думать!
Написанные в доках относятся к худшей комбинации условий: высокая температура и низкое напряжение.
Если плату нагреть до 125, вполне возможно, что работать перестанет.

А вот если сунуть в жидкий азот... !!!

Во времена К580ВК80 я платы проверял, варьируя питание от 3.4 до 5.6.
И если что-то не работало, то причиной была какая-нибудь поддохшая микруха, которая и менялась.

В общем-то, именно так и надо делать выходной контроль: качать питание, а лучше ещё и температуру.

Самодельный АЦП при температурном тесте у меня перестал работать, потому что при 190 распаялся.

Xan> Написанные в доках относятся к худшей комбинации условий: высокая температура и низкое напряжение.

Но тем не менее есть еще один фактор - технологический разброс. То есть конкретно взятый чип может и на любых температуре и напряжении нормально работать с разгоном. А другой - нет. Люди 20-меговые атмеги гонят до 30 с лишним МГц.

Но это все баловство для макетов и некритичных самоделок, да еще в инете похвастать, как и любой другой разгон. А для таких критичных изделий, как ракеты, надо работать на родных частотах, даже если разгон возможен.