UART штифти до безмобільного MCU?


11

Я використовую USB-UART IC з MCU, який живиться від акумулятора.

Інтерфейс USB-UART живиться від роз'єму USB, а не від акумулятора, так що мені не потрібно відкривати консоль кожного разу, коли вимикач вимикається та вмикається.

схематичний

імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab

редагувати: Я не малював це на малюнку, але у ІМ є внутрішній регулятор 3,3 В, і кожен VDD знаходиться на рівні 3,3 В, коли перемикач увімкнено.

Зараз я хвилююся, коли USB підключений, а комутатор все ще вимкнений.

У документі MCU зазначено, що максимальний показник кожного вхідного штифта - VDD + 0,3, що було б 0,3 V, коли MCU не працює.

Якщо пара TX / RX на стороні USB-UART підніметься, чи знищить вона шпильки на стороні MCU?

Якщо так, що мені потрібно між парами TX / RX?


@Toor Що означає "tbh"?
Елліот Олдерсон

1
Мабуть, це буде добре. Ворота можуть мати можливість переносити до максимальної робочої напруги в будь-якому випадку, оскільки вони повинні мати можливість це робити для верхнього кінця діапазону напруги живлення. Vdd + 0,3 посилається на діоди затискачів ESD в MCU, але якщо MCU не працює, ці діоди не мають рейки, на яку слід затискати. Якщо MCU, що працює на 5 В, вимикався з напругою 3 В, а ви застосовували 5 В до вводу / виводу, ці діоди намагалися б затиснути на рейку 3,3 В, але це не означає, що без них буде дути 5V. Ви можете використовувати серійні резистори для обмеження струму через згадані діоди.
DKNguyen

3
@ElliotAlderson "tbh" - це загальний Інтернет-ізм для "бути чесним".
Вогнище

7
@Toor Діоди створять силову рейку; див. youtube.com/watch?v=2yFh7Vv0Paw .
ЗР.

5
Це дійсно може бути проблемою - не тільки теоретичний ризик пошкодження, але є частини, які не будуть робити чисту потужність при перезавантаженні, якщо раніше вони були «сортовані» за допомогою вводу-виводу до того, як була застосована реальна потужність. Якщо ви виявите, що мережа електроживлення плати підтягується до .5v - .6v, коли "вимкнено", ви можете опинитися на території проблеми.
Кріс Страттон

Відповіді:


14

Це залежить від MCU, але в більшості випадків він буде живити MCU та, можливо, решту плати через MCU. MCU намагатиметься запускати та робити дивні речі. Ваша рада виконуватиме дивні речі. Якщо ваша плата підводить достатньо струму, це пошкодить цей контакт на MCU.

Вам потрібно домовитись, щоб сигнал UART не знаходився на рівні 0В, коли MCU вимкнено. Якщо мікросхема UART (або UART), яку ви використовуєте, не має штифта включення (USB-мікросхеми UART, з якими я працював, можна налаштувати саме на той випадок, який ви описуєте), то І виходи UART з мікропроцесорний VCC.


5

Рішення може бути таким же простим, як NMOS між TX-контактом USB-UART (злив) та RX-штифтом MCU (джерело), ​​при цьому затвор підключений до MCU VDD.

Це означатиме, що USB-UART зможе приводити в дію до 3,3 В мінус порогову напругу транзистора. Вам доведеться перевірити, чи цього ще достатньо, щоб задовольнити V_IH вашого MCU.

Я скептично ставляться до рішень, які передбачають логічний ворота, що живлять (опосередковано) VBUS. Поки логічний затвор підвищує вхід MCU, VCC MCU може не впасти досить далеко, щоб вимкнути драйвер TX. За допомогою рішення NMOS TX-контакт може підводитися тільки до напруги нижчої, ніж VCC, що робить такий зворотний зв'язок неможливим.

До речі, ви також повинні врахувати зворотний напрямок: Якщо MCU живиться, але USB-UART немає, вам потрібно переконатися, що ви випадково не забезпечили частину живлення USB-UART, зливши ваш акумулятор швидше, ніж ви очікували. Для цього повинно вистачити лише програмного рішення.


2

У мене зовсім інше рішення, яке, однак, залежить від того, який чіп USB ви використовуєте.

Деякі з них мають різні VBUS та VCCIO. У цьому випадку, можливо, ви зможете живити частину вводу-виводу цього чіпа разом з UC.


1
Це хороша ідея, але не забудьте уважно прочитати таблицю даних USB-приймача. Деякі ІМС зафіксують інші помилки, якщо джерело живлення не застосовується. Це повинен охоплювати розділ Абсолютна максимальна оцінка, що знаходиться біля початку на аркуші даних.
jherbold

1

Просте рішення - поставити кілька резисторів між штифтами вводу / виводу. Це обмежить потік струму в штифти, тому приймач не може живити ЦК. Значення резистора - це баланс між обмеженням пропускної здатності між мікросхемами і обмеженням струму.

Логічні буфери, що живляться від USB, але з виходами, включеними UC. Це робить те саме, що і вихідний прийом приймача іншої відповіді.

Чи є перевага у вимкненому комп'ютері, коли він підключений до комп'ютера? Якщо ні, ви не можете живити ЦК від 5 В напруги USB. Способи зробити це:

  1. SPDT-перемикач, який вибирає живлення USB при відключенні живлення акумулятора. Замінює перемикач SPST у вашій схемі.
  2. Діод, діоди, ідеальна діодна інтегральна схема або MOSFET, керовані UC для вибору живлення USB, коли вони доступні. Тепер вам потрібно розглянути, що відбувається, коли вимикач акумулятора закритий та підключений USB. Неконтрольована зміна акумулятора рідко є доброю справою.

7
Ви можете подумати так - але самі резистори насправді не працюють . Навіть великий резистор серії на приймальній лінії UART не зробить це (хоча це може запобігти пошкодженню). Проблема полягає в тому, що, поки ви не перевищите деякі дуже низькі порогові напруги, нічого насправді не притягує струм, і навіть тоді не сильно без годинника. Таким чином, навіть із серійними резисторами, рейкову шину плати можна підтягнути до того моменту, коли речі просто починають мати невідповідний стан, коли точка скидання потужності вже не є надійною.
Кріс Страттон

Домовились. Дякую, що надали більш детальну інформацію щодо моєї відповіді Я сподівався запропонувати швидке прототипове рішення і повинен був це сказати. Це не дурне доказ рішення і буде працювати лише в тому випадку, якщо струм пуску uC досить високий, щоб створити достатній перепад напруги на резисторах, щоб тримати напругу на ЦК досить низько, щоб він не вийшов коричневим.
jherbold

0

Ви думали, чи було б пару тридержавних буферів хорошим рішенням? Ви можете прив'язати штифт включення до свого перемикача, а потім переконатися, що полярність від tx до rx є правильною, що ефективно забезпечує захист, про який ви просите.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.