Zunächst ein bisschen zu Kurzschlüssen: Kurzschluss ist ein Stromkreis, der keine absichtlichen strombegrenzenden Elemente im Strompfad hat. Das Ergebnis ist, dass Schaltungselemente, für die normalerweise ein Widerstand von Null angenommen wird, als Widerstände fungieren und das übliche mathematische Modell für Stromversorgungsunterbrechungen häufig zu einer Spannung führt, die unter den Erwartungen liegt, und zu einer zerstörerischen Überhitzung.
Aufgrund der maximalen Stromspezifikation des Mikrocontrollers benötigen Sie ein Widerstandselement im Pfad des Stroms, der von einem Pin ausgeht. Sie können erwarten, dass der Pin stirbt, indem Sie 40 mA von ihm ausgeben und wenn ich mich richtig erinnere, 200 mA von allen Pins im selben Moment. Die Nennspannung für dieses System beträgt 5 V. Sehen wir uns also an, was passiert, wenn wir den Strom mit 470 berechnenΩ5 V470 Ω≈ 10 m Ak Ω
Im Falle eines tatsächlichen Kurzschlusses der Leitungen sollte davon ausgegangen werden, dass die Leitungen selbst einen vernachlässigbaren Widerstand haben! Dies würde zu einem direkten Kurzschluss der Stifte führen, was, wie im Zitat angegeben, zu toten Stiften führen würde. Auch kurzgeschlossene Leitungen führen häufig zu Druckknopfbrüchen, da sich ein hoher Strom aufgrund von Überhitzung und Funkenbildung negativ auf die Lebensdauer des Druckknopfkontakts auswirkt. Anstatt Kurzschlüsse zum Verbinden von Leitungen zu verwenden, ist es besser, einen Widerstand in der Nähe der Erdung der Leitung zu platzieren. Dies begrenzt den Strom, wenn die Leitung eingeschaltet wird. Indem wir den Widerstand in der Nähe des Erdungsanschlusses der Leitung platzieren, stellen wir sicher, dass der größte Spannungsabfall an deren Ende auftritt. Wenn wir ihn also mit einem Druckknopf mit einer anderen Messleitung kurzschließen, sieht die Messleitung die volle Spannung.
Auch als Eingang gesetzte Pins befinden sich im sogenannten "High Impedance" -Modus, dh sie verhalten sich so, als wären sie ein Widerstand mit sehr großem Widerstandswert, der mit Masse verbunden ist. Wenn Sie zu 100% sicher sind, dass der Pin nur ein Sense-Pin ist, müssen Sie keinen weiteren Widerstand davor platzieren. Auch in diesem Fall ist es eine gute Idee, einen Widerstand zu verwenden, da Sie möglicherweise versehentlich einen Pin als etwas anderes als einen Eingang festlegen und möglicherweise einen Kurzschluss verursachen. Wenn Sie den Widerstand platzieren, denken Sie daran, dass nur sehr wenig Strom durch die Messleitung fließt, was bedeutet, dass der Spannungsabfall am Widerstand sehr gering ist und der Pin die volle Spannung sieht.
Wenn Sie mehr "Lesen für Fortgeschrittene" möchten, schauen Sie sich das Datenblatt für ATmega328 an, einen der in einigen Arduinos verwendeten Mikrocontroller. In Abschnitt 29. Elektrische Eigenschaften sehen Sie, dass unter Absolute Maximalwerte der Strom pro E / A-Pin 40 mA und für das gesamte Gerät 200 mA beträgt.
UPDATE: Bitte verwechseln Sie Absolute Maximum Ratings nicht mit operationellen Ratings! Hinweis von HEre aus dem Datenblatt für ATmega32U4:
NOTICE:
Stresses beyond those listed under “Absolute
Maximum Ratings” may cause permanent dam-
age to the device. This is a stress rating only and
functional operation of the device at these or
other conditions beyond those indicated in the
operational sections of this specification is not
implied. Exposure to absolute maximum rating
conditions for extended periods may affect
device reliability.
Hier sind die Fußnoten von Seite 379 des gleichen Datenblattes:
Although each I/O port can sink more than the test conditions (20mA at VCC = 5V, 10mA at VCC = 3V) under steady state
conditions (non-transient), the following must be observed:
ATmega16U4/ATmega32U4:
1.)The sum of all IOL, for ports A0-A7, G2, C4-C7 should not exceed 100 mA.
2.)The sum of all IOL, for ports C0-C3, G0-G1, D0-D7 should not exceed 100 mA.
3.)The sum of all IOL, for ports G3-G5, B0-B7, E0-E7 should not exceed 100 mA.
4.)The sum of all IOL, for ports F0-F7 should not exceed 100 mA.
If IOL exceeds the test condition, VOL may exceed the related specification. Pins are not guaranteed to sink current greater
than the listed test condition.
4. Although each I/O port can source more than the test conditions (20mA at VCC = 5V, 10mA at VCC = 3V) under steady
state conditions (non-transient), the following must be observed:
ATmega16U4/ATmega32U4:
1)The sum of all IOH, for ports A0-A7, G2, C4-C7 should not exceed 100 mA.
2)The sum of all IOH, for ports C0-C3, G0-G1, D0-D7 should not exceed 100 mA.
3)The sum of all IOH, for ports G3-G5, B0-B7, E0-E7 should not exceed 100 mA.
4)The sum of all IOH, for ports F0-F7 should not exceed 100 mA.
5. All DC Characteristics contained in this datasheet are based on simulation and characterization of other AVR microcon-
trollers manufactured in the same process technology. These values are preliminary values representing design targets, and
will be updated after characterization of actual silicon