Как безопасно подключить Arduino 5V Pin к настенной розетке 5V и USB TTL-преобразователю для передачи данных?

В настоящее время я разрабатываю проект, в котором используются компоненты с током около 2А. Они управляются процессором AVR Atmega168 с загрузчиком Arduino через преобразователь CH340G USB TTL. Управление осуществляется программой, которую я написал в Windows, так что помимо питания от USB есть передача данных. (Техническое описание CH340: https://www.olimex.com/Products/Breadboarding/BB-CH340T/resources/CH340DS1.PDF ).

Поскольку USB-порт не может обеспечить ток, близкий к 2 А, для подачи дополнительной мощности потребуется стенная бородавка. ATM Я не нашел другого решения, кроме как связать все 5V вместе . В настоящее время планируется подключение 5V и GND через плоскости 5V и GND на изготовленной печатной плате. И это, конечно, заставляет меня серьезно задуматься о безопасности интегральных схем:

  • Что произойдет, если, например, настенная бородавка подаст 5,1 В, а USB-порт компьютера подаст 5,0 В? Будут ли микросхемы или USB-порт компьютера заблокированы, может быть, оба, поскольку это какое-то короткое замыкание?
  • Что может произойти, если я сначала подключу настенную бородавку, а потом подключу USB? Или сначала USB, а потом стенная бородавка? Есть ли шанс генерировать волшебный дым?
  • Я слышал о заземлении. Это проблема в моей схеме? Если да, что я могу с этим поделать?
  • Существуют ли какие-либо хорошие схемы защиты или подобные вещи, чтобы убедиться, что подключение 5V друг к другу напрямую безопасно, а передача данных все еще работает?
  • В техническом описании CH340 (G) говорится, что для сильноточных приложений безопасно привязать 5 В USB к внешнему 5 В, если шунтировать USB 5 В через резистор 1 Ом. Имеет ли это большой смысл? Резистор действует как защита?
  • Я видел решения Vin и VCC для Arduino Unos, Megas и Nanos. Все они имеют схемы защиты, но требуют более высокого входного напряжения <6В. Это потребует дополнительного понижающего регулятора и приведет к дополнительному нежелательному нагреву, поскольку 6-8-вольтовые стенные бородавки довольно редки, поэтому следующим будет 9-вольтовый. Можно ли избавиться от VReg и, возможно, использовать другие части схемы защиты?
  • Есть ли какие-то другие проблемы, которые существуют, но я забыл упомянуть?

К сожалению, компоненты не могут быть отключены при подключении к USB - это сделало бы мой проект бессмысленным :-)

Заранее спасибо за любую помощь!

Ответы (1)

Не связывайте все соединения 5V вместе. Требуется подключение только GND, так как это общая точка отсчета для всех напряжений; каждое устройство будет получать питание отдельно от соответствующего источника. Настенная бородавка 5 В должна быть подключена к контакту 5 В Arduino и каждому устройству, кроме моста USB-UART.

Вы должны быть в состоянии сначала подключить настенную бородавку, а затем мост, но если вы хотите быть особенно осторожным, вы можете использовать 74LVC2G240 с питанием от 5-вольтового выхода моста; Устройства LVC поддерживают I off , что в основном означает, что все входы и выходы имеют высокий Z, когда питание не подается.

Петли заземления обычно не являются проблемой для настенных бородавок с 2 контактами, но если вы используете настенную бородавку с 3 контактами, вам следует убедиться, что ее GND не подключается к заземлению; это устранит возможность контура заземления через мост. Об остальном позаботится звездное распределение.

Большое спасибо за ваш ответ @Ignacio Vazquez-Abrams! То есть, если я правильно понял, для D+ и D- передачи достаточно общего заземления, чтобы все распознавалось правильно? Также спасибо за предложение 74LVC2G240. Это, согласно техническому описанию, приведет к следующим соединениям: GND соединен вместе Преобразователь получает 5 В от USB компьютера, все остальное 5 В от внешнего буфера VCC до 5 В от USB буфера /1OE и /2OE VCC от Xt Питающего буфера 1A, 2A, подключенного к / USB D+ D- Буфер 1Y, 2Y подключен к преобразователям D+ D- вход ?
2G240 предназначен для RX и TX от моста.
Как безопасно подключить Arduino 5V Pin к настенной розетке 5V и USB TTL-преобразователю для передачи данных?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v