Обсуждаем контроллеры компании Atmel.
Ответить

Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Пт май 20, 2022 20:59:06

Всем здравствуйте, я тут новенький. Как в радиолюбительстве так и на форуме. А вот собсна суть.
Хочу вот соединить USB и мою Atmega8A-PU что-бы передавать данные в неё и из неё, для этого взять V-USB.

Схемы подключения разного вида идут в комплекте с V-USB и всё бы хорошо нашёл:

- кварц на 12Mhz и два конденсатора на 22pf для тактирования всё есть

- резистор на 1,5кОм подтянуть к D+ USB для обозначения что я lowSpeed устройство

- два резистора на 68Ом повесить на D+ D- USB

Ну так вот вроде всё есть, а теперь главное как согласовать уровни сигналов

Первый вариант, никак, а именно двумя последовательными диодами понизить напряжение питания до примерно 3,6 вольта, Atmega8A-PU позволяет работать в таком режиме.
Заказать нужные детали (диоды) я сейчас не могу сразу добавлю что радиомагазинов у нас тут нету. Я выпаиваю детальки из "хлама" всякого. В экспериментах с двумя диодами я чёт не вижу падения напряжения
адекватного, наковырял 6 штук и только если 4 в ряд поставить то до 4,1 падает (судя по мультиметру) фигня какая то, да и кто знает как я буду мегу нагружать повешу светодиод и рухнет до 2 и всё...

Далее там варианты на специальной микросхеме стабилизатора напряжения, нету и взять негде.

Далее вариант на стабилитронах на 3,6 вольта, повесить их на D+ D-, стабилитроны есть но только на 3,3 вольта... Я так понимаю такие будут просто постоянно открыты и это плохо. Везде в схемах для согласования логических уровней 3,3v-5v стоят на 3,6 вольта.

Ну так вот сижу я и думаю чего делать, поискал в сети можно сделать на полевых транзисторах, но не на любых, а каких то хитрых, в том смысле что-бы соответствовали определённым характеристикам например bss138 я у себя порылся порылся и как ожидается не нашёл.

И вот опять сижу я такой думаю. И придумал вот чево. Если бы устройство было с односторонней связью то подошла бы схема на простом делителе напряжения.
И тут у меня в черепушке родилась вот такая конструкция https://img.radiokot.ru/files/149482/me ... typxom.png

При передаче с AVR напряжение падает на делителе и попадает в USB. При передаче с USB ток идёт через диод (шоттки, для низкого падения напряжения) как по наименьшему сопротивлению.


Пока не испытывал, боюсь спалить всё :)) . Поэтому спрашиваю, я придумал тупость и достоин обкидыванию помидорами? Или всё же нет.

Ах да, типа зачем это всё вообще мудрить? Ну нету у меня деталек и всё тут. А тут получается на 1 линию надо диод (любой шоттки для которого не страшно 5v )и два резистора для делителя.
Если всё же тупо туплю тупак и несу фундаментальную ересь то извиняйте и ругайте. На сем всё. :D
Вложения
Снимок экрана от 2022-05-20 20-42-16.png
(7.54 KiB) Скачиваний: 127

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Пт май 20, 2022 23:12:27

Мне кажется, лучше взять USB-UART конвертер.
Если-же так важен USB, взять BluePill на STM32F103.
Ну, и, устройства с питанием 3.3 вольта прекрасно с USB работают.
Вполне возможно, что контроллер на 12 МГц от 3.3 вольт прекрасно будет работать, и никаких схем согласования не пона

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Сб май 21, 2022 00:05:50

Ну так вот вроде всё есть, а теперь главное как согласовать уровни сигналов

Если я всё правильно понял... то вот по такой схеме согласовывать ничего не надо...
http://we.easyelectronics.ru/electro-an ... v-usb.html

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Сб май 21, 2022 00:42:08

по этой ссылке согласовано стабилитронами

можно пойти тупым (простым), но более долгим и наверное дорогим путём: купить готовый транслятор уровней, типа SN74LVC2T45 или подобный ему (их достаточно много вариантов, что увеличивает шанс найти и приобрести)

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Сб май 21, 2022 04:49:12

варианты:
1) возможно выпаяные диоды - шоттки, вот на них и нет падения, попробуй другие взять (я собрал программатор, обеспечив сниженное питание именно 2мя диодами - работает нормально)
2)если не хочешь снижать питание на меге - поставь стабилитрон на 3,3в а от него 2 диода шоттки (один на D- и один на D+), будет какраз требуемое напряжение стабилизации.
3) вместо 3,6 в стабилитронов 3,3 тоже нормально будут работать, можешь просто их поставить.

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Сб май 21, 2022 07:29:42

LINUX-ORG-RU,
http://microsin.net/programming/avr-wor ... orial.html

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Сб май 21, 2022 08:37:55

В экспериментах с двумя диодами я чёт не вижу падения напряжения
адекватного, наковырял 6 штук и только если 4 в ряд поставить то до 4,1 падает (судя по мультиметру) фигня какая то, да и кто знает как я буду мегу нагружать повешу светодиод и рухнет до 2 и всё...

Наверное мерили без нагрузки. Попробуйте два диода и резистор на 47 ом.
На открытом диоде падение напряжения стабильное в широком диапазоне изменения тока.

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Сб май 21, 2022 12:48:22

Ну так вот вроде всё есть, а теперь главное как согласовать уровни сигналов

Если я всё правильно понял... то вот по такой схеме согласовывать ничего не надо...
http://we.easyelectronics.ru/electro-an ... v-usb.html


Плюс возможно стабилитроны и защитные диоды стоят со стороны USB устройства на стороне хаба или материнской платы, можно попробовать и диоды D1 D2 убрать. В худшем случае сгорит хаб копеечный. Но не должен, у него должна быть защита от статики, замыкания.

Добавлено after 39 minutes 43 seconds:


Слишком усложнили всё, порт USB живучий, выдерживает замыкания по стандарту и электростатику до 5 кВ.
Вот тут нашел обсуждение
https://forum.cxem.net/index.php?/topic ... %80%D0%B0/

https://www.obdev.at/products/vusb/index.html

Изображение

Причем пишут что если не используется кабель то можно и без R1 R2.

Для экспериментов можно USB хаб найти, те что не USB 3.0 сейчас выкидывают или за копейки продают на Авито.

В самом USB HOST есть резистор на землю в 15к, большое сопротивление на выходе нельзя поэтому ставить, как у вас 100к, резисторы может по 300 ом, но не 100к.
http://uc.org.ru/node/159

Вот тут схема, может поможет
http://www.softelectro.ru/usb_007.gif

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Сб май 21, 2022 13:05:10

SIM31 писал(а):Слишком усложнили всё, порт USB живучий, выдерживает замыкания по стандарту и электростатику до 5 кВ.
Причём здесь электростатика? Как Вы её понимаете, как возможность долговременной подачи 5 кВ?
Причём здесь "выдерживает замыкания по стандарту"? Неужели в спецификации USB так прямо и сказано: порт живучий, пихайте туда что угодно - всё сдюжит?

Там сказано следующее:

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Сб май 21, 2022 14:18:13

Ну и что будет, если подать на D+ D- не 3.6В, а 4В при ограничении тока резистором 68 Ом ? Сгорит сразу? По стандарту не гарантируется работоспособность, но что будет на самом деле непонятно, скорее всего ничего не будет.
Как и отношение к замыканиям проводников в раздолбанном порте, на D+ D- может 0В попопасть или +5В или +5В замкнуть на землю. Некоторые производители ставят самовосстанавливающиеся предохранители, некоторые ничего не ставят и сгорает материнская плата (мост на материнке).
USB наследник промышленного RS485, там на вход и +24В подавалось иногда и ничего не сгорало.

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Сб май 21, 2022 14:28:27

Логика продолжает изумлять.

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Сб май 21, 2022 15:26:34

Ну и что будет, если подать на D+ D- не 3.6В, а 4В при ограничении тока резистором 68 Ом

Резисторы в цепях D+ D- это не токоограничивающие резисторы, а согласующие.

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Вс май 22, 2022 09:48:11

Удалил.

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Вс май 22, 2022 17:45:51

Всем спасибо за обсуждение. Буду использовать два последовательных диода по питанию. Если раздобуду микросхему стабилизации напряжения на 3,3 то буду использовать её. А там уже видно будет, подумалось что правильным в целом решением будет использовать микросхему конвертора USB-TTL таким образом и стандарт USB будет соблюдён, и родной USART/UART со стороны контролёра использоваться и вычислительные мощности контроллера будут более свободны. Но это потом наверное, пока надо хоть чёнить рабочее сделать на основе уже продуманых штук, а не городить огороды самому с ходу =)

Добавлено after 1 minute 25 seconds:
P.S. А тут темы закрывать надо, ну типа отметить что "решено"? Если да то как? Не вижу куда тыкнуть тыкалкой

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Вс май 22, 2022 17:54:12

P.S. А тут темы закрывать надо, ну типа отметить что "решено"? Если да то как? Не вижу куда тыкнуть тыкалкой

Этим постом и сообщил, что всё решено… этого и достаточно… :) ну а то что парни будут продолжать развлекаться, то такое… :))

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Вс май 22, 2022 18:38:20

P.S. А тут темы закрывать надо, ну типа отметить что "решено"? Если да то как? Не вижу куда тыкнуть тыкалкой

Этим постом и сообщил, что всё решено… этого и достаточно… :) ну а то что парни будут продолжать развлекаться, то такое… :))



Тада ладно. Пойду пробовать сопрягать компуктер и аврку. Надеюсь ничего не бабахнет

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Вс май 22, 2022 19:10:35

наковырял 6 штук и только если 4 в ряд поставить то до 4,1 падает

Нельзя ставить в схему что попало. Гасящие диоды должны быть выпрямительного типа.

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Вс май 22, 2022 19:38:08

наковырял 6 штук и только если 4 в ряд поставить то до 4,1 падает

Нельзя ставить в схему что попало. Гасящие диоды должны быть выпрямительного типа.



Погуглю даташины. И сверюсь.Спасибо

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Вт май 24, 2022 17:08:15

Резисторы в цепях D+ D- это не токоограничивающие резисторы, а согласующие.

Они и ток ограничат, если на входе со стороны хаба защитные диоды стандартные на плюс питания.
Предельное напряжение не нашел (в основном обсуждения на тему что подать на D+ D- для включения быстрой зарядки)
Оказалось есть проблема и пониженного напряжения и измерения его
https://youtu.be/XNTCKgSgOB4

Re: Схемка для согласования логических уровней 3,3v - 5v

Вт май 24, 2022 17:21:58

Всё описано в спецификациях, зачем искать? http://www.usb.org
выше я в спойлере выложил картинки с предельными, именно из спецификации.
Ответить