Eingänge und Ausgänge schützen

[cumi]

Hallo Zusammen

Ich bin am konstruieren einer kleinen Schaltung und sehe mich mit dem Problem konfrontiert, dass ich die Eingänge schützen möchte.

Das ganze sieht so aus: Ich habe eine Platine mit einem Mega8 drauf. Nun möchte ich extern einige Schalter, welche ich auf Masse ziehe oder eben nicht. Wenn ich jetzt einfach die Leitung vom AVR rausziehen würde und am Eingang 12V anlegen würde, dann wäre der AVR futsch, oder?

Nun eben, ich möchte, dass man an den Eingängen irgendwas anhänge kann, ohne, dass denen etwas passiert.

Bei den Ausgängen das selbe. Natürlich darf man die Transistoren nicht zu stark belasten, aber denen sollte nichts geschehen, wenn man sie auf 12V zieht.

Ich bin leider noch nicht so ein Profi in der Elektronik, da ich mich selbst noch nicht allzulange damit befasse. Aber ich habe da jetzt einfach mal etwas gezeichnet. Die Z-Dioden (5V) (Typ bitte nicht beachten, ich habe einfach irgendwelche genommen) werden ja ab 5V in die Gegenrichtung niederohmig. Nun fliesst, wenn ich 12V anhänge einfach einwenig Strom über den Seriewiderstand aber am AVR selbst habe ich nicht mehr als 5V, oder?

Ergiebt sich irgendein Risiko für den AVR, wenn ich den internen Pull-up nehme und R10-R12 streiche?

Und funktioniert das so auch mit der UART (ganz rechts auf der Zeichnung. Am Stecker mit TX und RX bezeichnet)?

Alle Leitungen nach oben kommen an einen I/O Pin den AVR.

Vielen Dank für eure Hilfe!

cumi

[dennisstrehl]

"Nun möchte ich extern einige Schalter, welche ich auf Masse ziehe oder eben nicht."

Ich denke, das soll heißen, du willst nen paar Taster gegen maasse an die Ports hängen.

"Wenn ich jetzt einfach die Leitung vom AVR rausziehen würde und am Eingang 12V anlegen würde "

Der Satz ergibt dann allerdings wenig Sinn. Ich beachte den bei den weiteren Ausführungen mal nicht.

Das mit den Pullups wäre soweit i.O., nur wozu dann noch die Z-Dioden? Da können dann im Grunde ja keine Spannungen > 5V drankommen, da nur die Pullups die Spannung "nach oben ziehen".
Das mit den internen Pullups wäre auch möglich, und R3 - R18 (also diese Reihe von 5 Widerständen) sind meiner Meinung nach nur an Ausgängen sinnvoll wegen Kurzschlussschutz.

mfG

[cumi]

"wozu dann noch die Z-Dioden? Da können dann im Grunde ja keine Spannungen > 5V drankommen, da nur die Pullups die Spannung "nach oben ziehen".

Hmm, ok, ich hab das nicht gleich schoö formuliert.
Es geht mir darum, dass dem Print nichts passiert, wenn jemand anstelle von einem Schalter, welcher den Eingang gegen Masse zieht einmal an diesem Eingang 12V anhängt, dann hätte ich ohne Z-Diode doch 12V am AVR. Oder sehe ich das falsch?

[Babbage]

Wie wärs mit nem Vorwiderstand (50-100k) und direkt am Port 2 Dioden.
Eine Diode Richtung Betriebsspannung und die andere gegen Masse geschaltet.
Ein Signal kann der AVR mit nem Vorwiderstand verarbeiten und falls mal 12V ankommen dann fleißen die einfach über die Diode gegen Betriebsspannung (z.B. 5V) ab.
Bei negativen Spannungen eben durch die andere Diode Richtung Masse.

Babbage

[dennisstrehl]

Wenn man nen ausreichend großen Vorwiderstand benutzt, kann man auch die internen Begrenzungsdioden nutzen. Braucht man nicht aktivieren ö.ä., die sind einfach da.
Allerdings muss man, egal ob man die internen oder externe Begrenzungsdioden nutzt, externe Pullups verwenden, ansonsten hat man, wenn der Eingang auf 0V gezogen würde, nen Spannungsteiler:
5 Volt -> Pullup -> Portpin -> Vorwiderstand -> 0V
Dann kommen keine Low-Pegel mehr am Eingang an.
Also die Pullups vor die Vorwiderstände (vom Taster aus gesehen), also im Grunde direkt an den Taster.

MfG

[cumi]

vielen dank für eure Ausführungen.

Ok, die Dioden sehe ich im Schema im Datenblatt. Aber findet man irgendwo informationen, wieviel Strom druch diese maximal fliessen darf?

Das ganze sollte so eigentlich auch für den RX bin der UART funktionieren, oder? Was soll ich mit dem TX-Pin machen?

mfg