Condicionamiento de entrada no aislado para un interruptor en bruto

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Estoy tratando de construir algo basado en Arduino que pueda (entre otras cosas) detectar cuando un usuario toca dos dedos específicos juntos. La mejor idea que se me ocurre es tener un cable en cada dedo que forma un circuito cuando se tocan entre sí. Me temo que algún tipo de descarga estática u otro accidente aplicado a los cables podría freír al Arduino. Leí que usar un diodo Zener conectado a tierra antes de que funcionara la entrada, pero que podría no detectar picos muy rápidos (como en el caso de un ESD, supongo).

¿Hay una mejor manera de proteger el chip de tales circunstancias? O mejor aún, ¿cómo puedo mejorar mi diseño para que esto no se convierta en un problema?

¡Gracias!

    
pregunta Jason S

3 respuestas

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la práctica estándar es la siguiente:

  • diodo Zener conectado desde la entrada exterior a tierra
  • pequeña resistencia conectada desde la entrada externa al pin de la CPU (20-100ohms?)

El diodo zener sujeta la entrada externa entre (tierra - caída del diodo Vbe, donde Vbe = entre 0.7-1.0V) y (tensión de pinza zener + tierra a alta corriente). La pequeña resistencia ayuda a limitar la corriente de la entrada externa al pin de la CPU.

Diodos de sujeción de ESD (más conocidos como TVS = supresores de voltaje transitorios ; toneladas de compañías hacen ellos, buenos mfrs son ON Semi y Diodes Inc y Fairchild ) son en realidad diodos zener optimizados para este uso, que pueden manejar una gran oleada de tensión sin que se dañe. Si está preocupado (o si está trabajando en un producto comercial), usaría uno de ellos, pero es casi seguro que un Zener normal funcionará.

Asegúrese de utilizar una longitud mínima de cable / cable desde la entrada exterior a tierra: cuanto más inductancia introduzca en serie con el diodo de sujeción, peor será el rendimiento.

( NOTA : los zeners normales agregan capacitancia, quizás unos cientos de pF. Si tiene una línea de comunicación u otro nodo de circuito que sea sensible a la capacitancia, necesitará un diodo de sujeción especial que sea diseñado para baja capacitancia. Por lo general, tienen la siguiente topología interna de la pieza:

*-----+--->Z------|<------+------*
      |                   |
      +------>|-----------+

 -->Z--   = zener
 -->|--   = regular diode

El diodo regular en serie con el zener reduce la capacitancia, y luego necesitas otro diodo en paralelo con esos dos, para poder pinzar en la otra dirección.)

    
respondido por el Jason S
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Un circuito como el que se dibuja debajo de shurly también funcionará. Los dos diodos sujetan la tensión contra VCC y GND y la resistencia limita la corriente


------------------------*-------- VCC
                        | 
            	       ---
             	        ^
                       / \
                       ---
             ----       |
Ext Input --|    |------*-------- Arduino Input
             ----       |
             10k        |
           	       ---
    	                ^
    	               / \
    	               ---
    		        |
------------------------*-------- GND   		 
    
respondido por el chrmue
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Yo usaría un IC sensorial capacitivo como los dispositivos Q-touch de Atmel.

En general, para la supresión de transitorios, utilizaría un supresor de voltaje transitorio (TVS) con Una resistencia limitadora de corriente en serie. Me gustan los dispositivos Littefuse SP-7xx. Muy rápido.

    
respondido por el jluciani

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