Svenska ElektronikForumet

Sodjan
Ledsen om ni uppfattar att funktionen ändras med tiden... Produkten är tänkt att vara en någorlunda generell GPIO modul men jag har ett skarpt faktiskt problem idag i en elcentral med 40m kabel till en knapp och om jag skall göra om kretskortet vill jag gärna ha med så mycket som möjlig så jag slipper göra det en gång till men naturligtvis prio på att lösa det faktiska problemet. Jag ska försöka att inte addera på min önskelista.

prototypen
Schottydioderna är snabbare för transienter och är inte lika beroende av att det flyter tillräcklig ström om jag fattat det rätt.

Varför ska pullupen sitta vid dioden och inte vid IO pinnen? Om jag vill köra intern pullup kan jag inte det?
1K pullup blir svettigt då det drar 5mA x 48 IO=240mA om alla pullup dras ner. 5K6 skulle bli ~43mA vilket känns bättre

Fortsatt tack för all. här kommer lite bilder

Ojdå!
Det där ser ju faktiskt lite halvprofessionellt ut, på utsidan.
Gäller nu alltså bara att få upp insidan till samma nivå...

Googlar man t.ex "protecting digital I/O" så hittar man en hel del intressant,
t.ex http://www.eckhard-gosch.de/download/digio.pdf.

TI verkar också ha en del färdiga skyddskretsar.

5,6 k är helt OK, 10K går bra också. Problem kan uppstå att brytaren inte självrensar med 5 volt och låg ström. 5 volt och 5 mA är redan för lite.
Såg inte det var schottky, titta även på UF400X. Tror inte att en 1N400X skulle missa så mycket. IN4148 vår trogna slitvarg är snabb och tål 200mA kontinuerligt så titta på hur mycket surgecurrent den tål.
Med 100k seriresistans och att ingången tål 10mA så tål ingången 1000 volt, men då har det redan slagit över i motståndet om man har otur. Titta på vad ytmonterade motstånd tål för spänning och hur de reagerar för ESD.
Pullup nära brytaren gör att det krävs STRÖM att ge en signal, det måste till starka störningar för att ge tillräckligt med spänning för att (falsk)trigga ingången på µC.
Inne på kortet kan man hantera högimpediva signaler i mitt fall lite drygt 100KΩ utan problem, ser det är ett schyst jordplan.

Är det gjort några mätningar för EMC?, kan krävas filter på alla in och utgångar för att inte störa omgivningen, det positiva är att det kommer in mindre med störningar i konstruktionen.

Protte

Om man använder något så enkelt som en MAX1489 så har man 15kV ESD protection.

Protte

sodjan
Tack!
Mycket jobb att göra själv. Grym länk tack. Såg att dom jobbade med pull-down istället, får ta och läsa på
prototypen
Vad menas med självrensar?
Om 5v 5mA är lite kanske man ska göra som det talades om tidigare i dena tråd av Swech att köra 12V pullup och ha spänningsdelare eller zenerdiod på ingången för att clampa ner till 5v. Blir ju lite jobbigare, känner att detta bara växer och växer. kanske skall börja räkna på vad alla nya komponenter kommer kosta och hur mycket plats som behövs. Tänkte använda arrayer på så mycket som möjligt för att få mindre komponenter, har ju ingen pick and place hahaha
Nä inga EMC gjorda och jag har faktiskt lite problem med att LDO:n får extern nätdel att tjuta lite väl högt har en tråd för det http://elektronikforumet.com/forum/view ... =2&t=64215.
Kommer inte bli en kommersiell produkt mest till nära och kära vi får se. Är det dyrt att EMC testa?

Med 100k seriresistans och att ingången tål 10mA så tål ingången 1000 volt

Ja med schottky dioderna borde ju ta transienter och viss esd

Eller dessa 8-kanalers skyddskretsar:
MAX367: http://www.maximintegrated.com/datashee ... vp/id/1084
MAX4507: http://www.maximintegrated.com/datashee ... vp/id/1963

Svävande långa kablar fungerar bra..som mottagarantenner av mopedknatter och allmän rundradio.
Anslut antennen till en logisk 5-Volts ingång så har du gjort en moped-detektor. Enda skyddet nu är att den högimpedivt svävande inkommande ledaren är tvinnat runt en jordledare, vilket i sej ger lite kapacitiv nedledning men med en DC-nivå som förutom från störkällorna bestämms av läckströmmar samt ingångsimpedanser i I/O -kretsarna, så RF-signaler får i princip fritt spelrum.
Åska orsakar bredbandiga radiovågor som på avstånd kan leda till blinkigaste huset i kvarteret ända tills ingångskretsarna brinner upp när inducerad signalnivå blir ett par kiloVolt. Somliga brukar roa sej med att lägga ut 10 meter frihängande kabel med glimlampa till jord vid åskväder (sök youtube). Lampan kan lysa rätt bra på åtskilliga 10-tals kilometers avstånd från åskvädret och på en kilometers avstånd kan den lysa som bästa Kodak-blixt eller explodera.
Antag att din mottagarantennen för rundradio har en impedans på 150 Ohm vid 100 MHz och kan inducera tillräckliga nivåer för att göra omslagsnivåer osäkra. Då blir pullup eller pullner på 2 kOhm tämligen verkningslöst utan präktiga kondensatorer. Skyddsdioder kan dessutom fungera som AM-demodulatorer för att försäkra att nivåerna hålls stadigt bottnade.
Hur ser RF-skyddet ut i närfältet för inkommande kablar? Tänker en mobiltelefon i närheten av elcentralen.
RC-krets med dubbla kondensatorer som kan hantera både lågfrekvent åska och högfrekvent mobiltelefon, gärna kompletterat med ferriter för både 1Mhz och +1GHz, kan förbättra situationen om det hela konstueras RF-mässigt.
Induktionsproblemet är ett reellt problem. Har sett TO3 tappa mössan och ic-kretsar försvinna utan att ens lämna benen efter sej på kretskortet. Värsta fallet inträffar när centralenheten sitter i närheten av elkraftens inkommande mätarcentral. Antag att det blir totalt strömbortfall i elcentralen. När strömmen återkommer blir det en kraftig induktionsstöt om det finns förbrukare inkopplade typ el-element, elmotorer mm. Induktionen kan skapa rätt hyggliga strömmar i omkringliggande oskyddad elektronik. Även här finns kul filmer på youtube.
Såvitt jag kan se finns ingen skärm eller skyddjordande funktion eller något ESD-skydd. Därmed finns inte heller någonstans att ansluta skärmen om det kan anslutas skärmade kablar eller om man skulle vilja metallisera höljet. Skärm och jord kan kopplas samman men då ska man veta bra vad man håller på med och den sammankoppliingen är inte där inkommande kabelskärmen ansluts.
Det finns en hel del böcker i hur man bygger störsäkert i hus, lite sent kanske, men reklam för en före detta kollega:
http://www.adlibris.com/se/searchresult ... oduct=true
Det är möjligt att din elektronik klarar sej hyggligt från olika störningar pga av diverse befintliga förluster som dämpar 50Hz och uppåt men signalering via långa kablar som huvud-delen av tiden är svävande högimpediva antenner är onekligen att be om problem.
T.o.m enklare I/O-kort för PC brukar förses med galvaniskt isolerade optokopplare vilket är en billig och lätt ersättningsbar säkring om kapslarna är socklade. Säkringen skyddar elektroniken, även om själva funktionen kan slås ut.
Har viss erfarenhet att bygga störtåligt för industribruk, vilket ofta är en svårare miljö än vad denna elektronik kanske kommer utsättas för, så jag kanske överdriver härdsmälte-hotet, men du ville ha åsikter om möjliga problem så..du väljer själv vad som kan vara relevant i ditt fall.

Snyggt bygge i övrigt

Herr E Kafeman målar då Fan på väggen.
Så mycket tråd och ledning som jag har liggande ute mellan husen så har jag INTE haft något av dessa problem.
Jag bor ute i buschen och åska förekommer varje sommar men det händer ingenting UTOM då vi hade en direktträff 10 m utanför garaget.
10 meter trå som spränger glimlampor, jodå det ska vara möjlig med en EMP puls vid en atombombssprängning men inte åska, det är bara en ca 100kA.

Brukar "lyssna på urladdningarna" med AM radio, när man sedan startar datorn efter åskvädret så är störningarna mycket mycket mycket värre.

16 A säkringar ska inte brännas och ett varistorskydd stort som en automatsäkring tar hand om 25 kA (man har 3-4 st vid trefas /TNC/ TNS)

Jag är inte rädd för åska men jag har respekt. Vi brukar sitta på verandan och titta på senariot.

Protte

Oj.. detta blev väldigt komplicerat. Jag antar att man får bygga inom rimliga gränser och om åskan slår ner med nära så är det ofta som produkter sönder och då får man skaffa nytt IO interface. Det är ju ingen avfyrningsknapp till misilramp som jag bygger heheh.

Kommer testa lite olika lösningar i helgen och jag kommer använda första fungerande lösningen i följande ordning. med följande värden om jag tänkt rätt Får handla lite komponenter, har säkert någon mer fråga efter helgen.

ettan och tvåan kommer inte att fungera.

trean är en mycket bra lösning.

Är det mycket snålt om plats så skippa de yttre dioderna. Kanske dumt men de är längst ner på priolistan.

Protte

Herr E Kafeman målar då Fan på väggen.

Just precis. Det är det man ska göra. Bättre det än att det är Fan som målar dit dej på väggen.
Det är bättre att ta hand om driftsäkertsproblem innan de blivit ett problem och kan var skillnad mellan himmel och helvete om man installerat elektronik med vital funktion hos en kund som kräver driftsäkerhet.

Så mycket tråd och ledning som jag har liggande ute mellan husen så har jag INTE haft något av dessa problem.

Bor man på landet och har elektronik anslutet till t.ex. telefonledningar så har nog de flesta sett vad som kan hända med elektronik trots att åskan kanske befunnit sej på knappt hörbart avstånd. De höga spänningarna uppstår när en ledning är högimpediv men strömmarna är ofast små. En uppfattning om vad som plockas upp lågfrekvent kan man få genom att ansluta 1 meter oskärmad tråd till mikrofoningånen på en ljudanläggning. Högre frekvenser kan mätas med RF-prob och DC-nivåer går att mäta med multimeter.
Testmejseln mot taggtrådsstängslet är en annan variant på åskdetektor som nog många elintresserade testat. 10 meter kabel som ansluts i en bit frihängande plåttak och det kan bli riktigt obehagligt att beröra andra änden pga kapacitanseffekten. Kan nog bli allvarligt farligt om åskan kommer nära. Intressant bild som visar uppmätt fältstyrka. Övre bild vid lugnt väder och nedre bilden under vanligt åskväder.
Eftersom impedansen i en frihängande kort ledning är hög vid lägre frekvenser så blir det inga större strömmar under normala omständigheter annar hade knappast mikrofoningången överlevt 1 meter blanktråd, men i samband med snabba förändringar av spänningen såsom det kan bli vid blixturladdningar, även på stort avstånd, så kan strömmen öka väsentligt eftersom frekvenskomponenterna ökar väsentligt, främst området 10kHz till 1MHz (AM radio) men även upp till 100 MHz kan man ibland höra på FM-radion att den blir fullständigt utslagen för någon sekund i samband med blixturladdningar.
Värt att tänka på är att vid 10 MHz har en friliggande tråd på 10 meter en impedans någonstans mellan 30-100 Ohm, ena ledaren i en nätverkskabel skulle jag gissa 150 Ohm, om de bägge trådparen är anslutna på skilda platser på kretskortet.
En AM radio på dessa frekvensern kan därför ofta detektera åskurladdningar på 100-200 mils avstånd.
Det är ofta just enkla AM-radioapparater som används av t.ex. SMHI för att beräkna platsen för blixtnedslag.
I industrimiljö kan oväntade störningar i elektronik vara person-farligt eller svårt störa produktionen. Det ska tåla åska, strömrusningar och ibland så testar man även EMP-härdigheten.
I hushållsmiljö så kanske det inte går tända en taklampa om något skadat styrboxen, vilket inte bör leda till någon personfara, men mycket av problemen kostar inget att bygga bort om det är med i designen från början, och används på rätt sätt.
Därav rekommenderar jag varmt boken ovan för den som vill göra rätt från början.

Angående vetgirigs förslag till åtgärd enligt bilder, så kommer all funktion troligen utebli i alt1 och alt2 pga av spänningdelningen mellan pullupen-motstånd och seriemotstånd.

Citat:
<<En AM radio på dessa frekvensern kan därför ofta detektera åskurladdningar på 100-200 mils avstånd.>>

Jag bor i Umeå.
Jag har 60 mil till Stockholm.
Göteborg ligger 100 mil hemmifrån.
Ytterligare 100 mil, är vi nästan i Paris då, nåväl det skull ALDRIG vara tyst i en AM radio på sommaren för alltid är det väl något åskväder på gång!
Blixturladdningen är så bredbandig att det blir inte så mycket energi för varje "frekvens".
Nått fel måste det vara.

Protte

Oj Sorry naturligtvis skall pullupen vara på andra sidan serieresistorn i Alt2 vilket gör att Alt1 är utesluten.Ohm slag va... tänkte inte på det
Jag antar genom att bygga upp skyddet som jag gör kommer jag aldrig kunna växla funktionen till output istället för input. Får nog nöja mig med input,får göra en separat outputmodul också....suck
Några tips på en rimlig Schottky som han passa så jag kan snegla på värdena när det gäller clamp, brakedown, fram/bakspänning mm?

Ytterligare 100 mil, är vi nästan i Paris då, nåväl det skull ALDRIG vara tyst i en AM radio på sommaren för alltid är det väl något åskväder på gång!
Blixturladdningen är så bredbandig att det blir inte så mycket energi för varje "frekvens".

Det ÄR inte tyst på AM-radion, oftas går det detektera åskväder på betydligt längre avstånd, i princip jordent runt om du har hygglig radioanläggning.

Att spåra åskväder är en hobby många ägnar sej åt. Med relativt enkel radio-utrustning kan man avläsa position för åsknedslag. Begränsningen är inte signalstyrkan utan problemet är att ju längre avstånd, ju osäkrare blir riktningsangivelsen pga av att radiosignalen går omvägar när jorden kröker av för mycket så att optiska sikten försvinner.
En vanlig typ av åsk-tracker består av tre sektor-antenner där man jämför mottagen signalstyrka mellan antennerna för att interpolera riktning.
På http://www.blixtvarning.se/ns.php kan vi se en svensk privat tracker som just nu registrerar några mindre åsk-urladdningar på 600 km avstånd, nere i Tyskland.

Får nog nöja mig med input,får göra en separat outputmodul också....suck

Med rätt pinkonfiguration kan du skifta in eller ut mha opto-kopplare bara genom att rotera dessa 180 grader,