Arduino NANOs compartiendo señales de entrada y controlando la explosión del anillo de píxeles

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Estamos un poco atascados en el siguiente problema:

Hemos conectado un grupo (18 para ser precisos) de Arduino NANOs en la misma fuente de + 12V y todos comparten la misma salida PWM de otro dispositivo (que entra en una entrada de cada Arduino) y también una señal booleana en la forma de un + 5V (12V pasando por un divisor de voltaje).

El problema es: en el banco con dos unidades, funciona perfectamente bien. Pero cuando ponemos todas las 18 unidades en paralelo en el sistema, los Arduinos comienzan a freír una tras otra (alrededor de 8 hasta ahora y generalmente 2 o 3 a la vez).

El µC se calienta mucho y deja salir el humo mágico. El regulador en sí está completamente bien y no se calienta significativamente.

No vemos dónde podemos estar equivocados. Estoy completamente de acuerdo en que las entradas deben ser almacenadas, protegidas y todo eso, pero para un prototipo realmente pensamos que funcionaría ... ¡Pero ese no es el caso!

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

¡Gracias por tu ayuda!

    
pregunta Marc

2 respuestas

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Debe agregar resistencias en las líneas de señal entre las salidas de Arduino y las placas LED. Unos pocos cientos de ohmios (tal vez 470 ohmios a 1K) deberían ser suficientes, si su velocidad es alta, es posible que tenga que usar un valor más bajo dependiendo del cableado, etc.

El motivo es que el suelo en las placas LED rebotará en relación con los suministros de Arduino cuando los LEDs cambien. Si rebota fuera del rango de suministro en más de unos pocos cientos de milivoltios, una corriente significativa fluirá en los diodos de protección en cada chip. Si esa corriente es demasiado alta, puede provocar el bloqueo del chip CMOS que generalmente será destructivo si hay mucha corriente de alimentación disponible.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Si la caída de potencia de Vss cae por debajo del voltaje de PWM en 0.5V SCR shootthru (también conocido como Latchup), destruirá la uC.

El MÁXIMO ABSOLUTO en las entradas es de -0.5V a Vcc + 0.5V.

Ref Tabla 33-1. Calificación máxima absoluta Atmel-2545W-ATmega48 / V / 88 / V / 168 / V_Datasheet_Complete-11/2016

Si se excede (se excede Vin max Abs), entonces puede producirse el bloqueo de SCR y si se excede con 0.1V ocurrirá con el sustrato enterrado inherente del dispositivo CMOS como un SCR en el interior afectado creando un cortocircuito de bajo ohmio a través de Vss cada uno que puede absorber calor y quemarse recuperable solo en un breve período de tiempo mediante un ciclo de alimentación.

Por lo tanto, la entrada de PWM siempre debe ser menor que Vss al garantizar que Vss sea estable.
7 ~ 12V es solo para un LDO de 5V.

Misc. Info.
Voltaje de funcionamiento:
 2.7 - 5.5V para ATmega48 / 88/168
  1.8 - 5.5V para ATmega48V / 88V / 168V

Tabla 33-2. Características comunes de DC Ta = -40 ° C a 85 ° C, V CC = 1.8V a 5.5V
Vol = 0.9V max @ 20mA ... RdsOn ("0") = 45 Ohms max (25 tipos)
Voh = 4.2V min @ 20mA @ 5V ... RdsOn ("1") = 0.8V / 20mA = 40 Ohms máx. (25 tipos)

Llamo a este RdsOn "ESR" y esto aumenta a medida que Vgs se reduce con Vss. , que es útil para calcular corrientes de carga de LED con Rs adecuados agregados si Vss > Vf.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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