Schutzschaltung ATMEGA

[Simon (Gast)]

Hallo

Für ein eigenes Projekt, will ich mit einem ATMEGA32L-8AU eine Schaltung 
aufbauen, in der man jede Funktion des Mikrocontroller verwenden kann. 
Ich will ein Eval Board entwerfen. Nun bleibe ich an der Schutzschaltung 
hängen. Die Schutzschaltung sollte so universell sein, dass ich die Pins 
als Ein und Ausgang verwenden kann. Zudem sollten die Funktionen wie 
ADC, TWI (I2C), Interrupts und PWM's nicht beeinflusst werden.

Ich habe mir folgende Schaltung überlegt aber ich weiss, dass ich diese 
Schaltung nicht für alle Funktionen des Mc's verwenden kann.


Kann mir jemand helfen, eine gute Schaltung zu entwerfen, die keinen 
grossen Einfluss auf die Funktionen des MC's hat?

Vielen Dank im vorraus.
Simon

[Jim M. (turboj)]

Simon schrieb:
> Zudem sollten die Funktionen wie
> ADC, TWI (I2C), Interrupts und PWM's nicht beeinflusst werden.

Für I²C darf da weder der Kondensator noch der Serienwiderstand hin. 
Selbst beim ADC wäre ich mir da unsicher wegen der RC Zeitkonstante.

Daher haben Eval Boards i.d.R. gar keine Schutzschaltung an den Pins.

[Stefan F. (Gast)]

Auf meinen eigenen Eval-Boards benutze ich einfach nur 220 Ohm 
Widerstände in Reihe zu den AVR Pins. Das geht meistens, aber nicht 
immer.

In der Zielschaltung kommen sie dann in der Regel weg.

Ich wüsste nicht, wie man eine Schutzschaltung realisieren könnte, die 
sowohl für Eingänge als auch für Ausgänge taugt.

[Fred R. (Firma: www.ramser-elektro.at/shop) (fred_ram)]

Sieh mal in den I2C Specs nach.
Danach ist ein Serienwiderstand erlaubt.
Schon öfters verbaut. Bis jetzt ohne Probleme.
Auch auf längeren Abschnitten (5m).

[Simon (Gast)]

Dachte ich mir, dass das sehr schwer werden dürfte.
Vielen Dank für eure Hilfe ich werde noch ein wenig weiter suchen.

[Tom (Gast)]

Prinzipiell muß man damit rechnen, das der Nutzer da von Kurzschluß bis 
ESD-Pulse alles auf die Pins gibt. Von Kurzschluß bis etwas über Vcc 
begrenzt der erwähnte 220Ohm Widerstand den Strom auf gesunde Werte (bei 
5V bleiben ca. 20mA übrig).

Je nach Einsatzzweck kann man folgende Verfahren verwenden:
- Optokoppler (i.d.R. relativ langsam)
- line driver (z.B. ein Hex-Buffer mit parallel geschalteten Ein- und 
Ausgängen)
- Opamp als ADC-Treiber
- Tiefpass (wie vom Threadstarter vorgesehen) dimensioniert auf die 
benötigte Bandbreite
- Schutz- bzw. ESD-Dioden

Kritisch wird es immer bei hohen Spannungen, hohen Strömen und schnellen 
Signalen :-)

Bidirektional braucht einen schaltbaren Treiber und einen extra Pin, 
damit man den Treiber hochohmig schalten kann.

[Baendiger (Gast)]

Auf dem Arduino 101 sind ICs zur Schutzbeschallung verbaut. Die 
verwendeten müssten genau das gesuchte können.