Харчування ІМС від лінії GPIO


10

У мене є програма малої потужності, яка живиться від осередку монети Li. Я вибрав задовільний струм сну зі своїм вибраним MCU.

Однак у програмі ADC IC - це інша справа: 900 мкА, але неактивна - це занадто багато для застосування монети.

Тому я подумав, чому б не виділити живлення на АЦП, коли він не використовується. Прийшли до уваги дві ідеї: високий FET на VDD ADC або просто підключення контакту Vdd (або Vss) АЦП до одного з MCIO GPIO-штифтів (припустимо, що струм знаходиться в межах специфікації джерела / мийки MCU).

Я припускав, що буде багато статей, приміток до додатків тощо, які обговорюють цю ідею, але я ще нічого не можу знайти. Перш ніж почати експериментувати, чи може хтось вказати мені на будь-які відповідні статті / примітки до програми в Інтернеті? Або це просто погана ідея? і якщо так, чому?

(Так, знаю, у більшості MCU вбудовані АЦП. З причин, що виходять за межі запиту, я дійсно повинен використовувати цей зовнішній АЦП АЦП.)

Дякую!


Яка модель вашого АЦП?
Нік Алексєєв

Відповіді:


8

Харчування пристрою за допомогою штифта GPIO зазвичай погана ідея. У режимі дуже низької потужності, можливо, ви могли б уникнути цього, але я б не рекомендував цього, якщо у вас є дуже суворі обмеження.

Ви вже відзначали, що ви перевірили, що вимога АЦП нижча, ніж можливість накопичувача. Це, як правило, те, що багато людей не намагаються перевірити. Якщо споживання в межах необхідних норм, то ви можете бути в порядку з цим рахунком. Однак переконайтесь, що будь-які перехідні поточні вимоги від АЦП також містяться в межах можливості накопичувача GPIO. Ви, як мінімум, вимагаєте досить важкої розв'язки на постачанні АЦП. Пам'ятайте той факт, що вихід GPIO не є лінією живлення низького опору, і буде повільніше реагувати на тимчасові поточні вимоги.

По-друге, оскільки ви використовуєте АЦП, а за цим АЦП, який не вбудований в ЦК (що було б тим, що вам слід зробити для дуже низького енергоспоживання), я припускаю, що у вас є деякі вимоги, яких немає " t задоволений внутрішнім АЦП. GPIO, не будучи лінією живлення, і що ще важливіше, будучи GPIO мікроконтролером, буде, безумовно, забруднений, щонайменше тактовою частотою ЦК, його гармоніками та, можливо, субгармонічними. Оскільки ви також збираєтеся проганяти через нього якийсь істотний струм, я не здивуюся, якщо будуть введені й інші ефекти. Ви навіть можете побачити невеликі компоненти вашого SPI / I2C /, які є у вас в постачанні, залежно від того, який GPIO ви використовуєте та наскільки важка розв'язка. Якщо роздільна здатність АЦП та ефективність шуму важливі,

Висока сторона FET набагато краща ставка і безпечніша. Ви також можете скористатися будь-якою кількістю ІС, що мають потужність, що мають керувати ввімкненням, наприклад, LDO тощо. Поліпшення продуктивності також може допомогти LDO, близький до постачання АЦП. Зауважте, що це означає, що ваш АЦП повинен працювати трохи нижче напруги. Це станеться і з простим транзисторним перемикачем, і при низькому Rdson FET ефект, правда, буде значно меншим, але він буде існувати.

Одне, що слід зауважити, - це те, що підключення цифрових ліній IC, що не мають живлення, до відеореєстраторів, що працюють з живленням, не є хорошою ідеєю. Ви в кінцевому підсумку вимкнете свій АЦП через цифрові введення-вивід і спричинить дивну та потенційно небезпечну поведінку. Зокрема, я був би здивований, якби ваш АЦП не відповів, навіть коли вимкнено. Це здатне спричинити довгострокову деградацію, і в першу чергу є перевагою енергозбереження. Для того, щоб воно вимкнулося добре, слід використовувати буфер перекладу рівнів для кожної цифрової лінії між двома з можливістю відключення (тристатування) виходів. Це може бути зроблено або за допомогою штифта EN, або, використовуючи буфер з іншими механізмами для відключення (SN74LVC1T45 тристатується, якщо, наприклад, подача з одного боку потягнута на землю). Чи корисна ця схема, залежить від споживання буфера в стані OFF, споживання в його режимі ON, робочого циклу (частка часу, для якого потрібно включити), і споживання ADC (900uA), що ви можете зекономити, зробивши це. Якщо ви дуже обережні, можливо, вам вдасться уникнути необхідності в буферах, випрацювавши UC IO, які підключені до АЦП, перш ніж вимкнути його, і тим самим створити приблизно такий же ефект.


Чудова відповідь. Ще одна річ, що слід зазначити, що АЦП, ймовірно, захоче роз'єднати конденсатор на його сильному штирі. Струм напруги для конденсатора, ймовірно, порушить лінію GPIO.
Rocketmagnet

5

Так, ви можете це зробити, просто переконайтеся, що всі обмеження виконані. Я робив це кілька разів. Використання виходу мікроконтролера для фактичного живлення невеликої схеми замість перемикання його живлення може бути корисним способом економії місця. Я використовував це в одному проекті, наприклад, щоб увімкнути аналоговий передній кінець приймача ультразвуку лише за потреби.

Крім очевидної проблеми обмеженого струму, доступного від вихідного штифта, вам слід спостерігати за шумом мікро, що потрапляє в комутований ланцюг, і мати справу з перехідними струмами, проведеними ланцюгом. Додавання ковпачка на землю на цифровому вихідному штифті допомагає при вирішенні обох проблем, але ви також повинні врахувати, яка ємність може проїхати мікро, під час увімкнення або вимкнення лінії.

Це не те, що вам слід робити з легкістю, і вам потрібно ретельно продумати питання, але після того, як ви виконали домашнє завдання, і це все-таки має сенс, продовжуйте роботу.


5

Так, ви можете це зробити. І багато хто. Наприклад, Adafruit показує, що це робиться для ds1307 RTC на адруїно, що працює на двох gpio (як vcc і gnd) . Це також робиться для РК-дисплеїв Nokia, яким для екрана потрібно лише 1 мА (підсвічування світлодіодів - це вже інша історія, але все ще може бути зроблена gpio).

Джерело живлення - це джерело живлення. Поки ваш нинішній розіграш низький, (або ви можете перенести провищення напруги через поточний розрив на штифтах порту mcu), ви можете це зробити.

Тепер це залежить від чистоти виходу gpio. Деякі ІМ рідше скаржаться на дещо брудну лінію, ніж інші. АЦП може бути одним із тих, хто не найкращий варіант. Брудне джерело може вплинути на дозвіл або надійність АЦП. Це може зробити зовнішній АЦП гіршим, ніж внутрішній. Як і інші згадували, шапка може допомогти.

Смажити АЦП навряд чи, так що найкраще ставити? Підключіть його та запустіть через деякі тести на калібрування. Якщо це працює, перейдіть з ним. Якщо цього не відбувається, використовуйте транзистор npn або подібний фет, щоб вимкнути живлення. Тільки одне. переконайтеся, що ви перемикаєте штифти даних на входи, коли ІМ-код вимкнено, і зачекайте, поки ви увімкніть шнур живлення, перш ніж переключити їх у режим, у який вони повинні бути.

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.