Conexión de una MCU con alimentación a un componente sin alimentación

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Estoy planeando construir un circuito como el que se muestra a continuación como una manera de reducir el consumo de corriente inactiva de los componentes en serie con el transistor T1 (MOSFET de canal n). Habrá varios componentes en serie con T1, tales como sensores, transceptores de RF y una MCU, pero para mantener las cosas simples, mi enfoque para esta pregunta es la conexión GPIO P1-P2 entre las MCU.

Si ambas MCU tienen alimentación, puedo configurar P2 como entrada y parecería que la alta impedancia evitará que se produzcan daños. Pero, ¿y si el transistor T1 está apagado? Extrapolando lo que encontré durante mi búsqueda en Internet, no sería prudente establecer P1 como salida baja, ya que esto causaría que MCU2 empiece a impulsar una corriente sustancial a través de P2, posiblemente activando MCU2 en el proceso.

Suponiendo que lo anterior sea correcto, todavía hay otras configuraciones posibles para las cuales no pude encontrar una respuesta clara. Por lo tanto, bajo el supuesto de que el transistor T1 está apagado, mis preguntas son:

  1. ¿Qué pasaría si P1 se establece como salida alta?
  2. ¿Qué pasaría si P1 se establece como entrada baja?
  3. ¿Qué pasaría si P1 se establece como entrada alta?
  4. ¿Sería beneficioso utilizar un optoacoplador o algo similar entre P1 y P2, para separar las MCU y reducir la posible corriente de fuga?

Si mis preguntas no tienen una respuesta general, suponga que MCU1 es ATtiny13a y MCU2 es ATmega328p .

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
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3 respuestas

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  1. Salida alta: colocaría 3.3V en un pin de entrada con un terreno flotante. No recomendado.

    1. Entrada alta: Suponiendo que te refieres a la entrada con el pull-up habilitado. Menos problemático que la salida alta, ya que el pull up es de aproximadamente 47k Ohms. Menos corriente puede fluir, aún no se recomienda.

    2. Entrada baja: tampoco se recomienda. No estoy seguro de que AT MCU use resistencias desplegables, pero proporcionaría una ruta a tierra de 47k Ohm. El chip conmutado tendrá una conexión a tierra a través de sus diodos ESD de lado bajo. Pero la corriente limitada. Puede caerse u otros efectos.

  2. Similar a 2, ya que el optoacoplador necesitará un tirón hacia arriba o hacia abajo hasta el pin de entrada. La única diferencia es que la corriente fluiría a través del optó y no del mcu maestro, protegiendo sus pines.

En el peor de los casos, la salida es baja, usted alimenta el mcu a través del maestro, y podría causar demasiada corriente, lo que provocaría un aumento en el voltaje de salida de bajo nivel del maestro, o quemaría ambas clavijas si la corriente es demasiado alta.

Soluciones: Use un mosfet de canal P adecuado de nivel lógico en el lado alto del mcu objetivo. O use el pin de reinicio del mcu objetivo. O utilice estados de bajo consumo con su pin de entrada como un pin de "habilitación".

O use una resistencia en serie entre ambos pines para limitar cualquier corriente entre ellos. Una resistencia de 100 kohm debería ser suficiente.

    
respondido por el Passerby
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¿Qué pasaría si P1 se establece como entrada alta?

El pin (o cualquier otro pin en P2 en el nivel de GND) alimentará el chip de manera inversa. Las tapas de desbloqueo se cargarán y, en algún momento, el chip puede comenzar a funcionar, en condiciones de bajo nivel de voltaje (= reducción de tensión). Esto puede borrar / modificar partes del contenido flash, si se deshabilitó el restablecimiento de la reducción de tensión.

Esto podría suceder en todos los pines de E / S en P2, por lo que normalmente se apaga el VCC con un MOSFET de canal p.

    
respondido por el Turbo J
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Si desea ahorrar energía consumida por MCU2:

  1. Controla la línea de reinicio de MCU2 desde MCU1. MCU2 solo consumirá corriente de fuga en el reinicio. Recuerde que también hay una resistencia de extracción incorporada en la línea de restablecimiento, por lo que cuando se mantiene baja, generará algo de corriente.
  2. Ponga la MCU2 en modo de apagado. El 328P consume típicamente 0,1uA en ese modo ( tabla 29-8 )
  3. Use un interruptor de carga adecuado - ejemplos
respondido por el filo

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