Protection des entrées/sorties

pdevisme1

Senior Member
Bonjour à toutes et à tous, je travaille actuellement à la mise au point d'une interface pour mes élèves de 4° avec un microcontrôleur 28x1 et un uln2803 pour les sorties.

Sur certains sites, j'ai pu voir qu'il pouvait être utile de protéger les entrées et les sorties avec des diodes. Cette interface étant destinée à être manipulée par des élèves, je souhaiterais minimiser au maximum les risques de détérioration en cas d'inversion d'un branchement ( entrée du microcontrôleur sur sortie de l'uln etc... les élèves ayant beaucoup d'imagination !).

A ce propos, je me pose les questions suivantes : quel intérêt de protéger les entrées avec une diode puisque ces entrées sont justement conçues pour recevoir, par exemple, un +5V ? La seule inversion possible serait d'y raccorder un 0V ( ou alors une entrée sur une sortie de l'uln ! ), non ? Même question pour les sorties de l'uln.

Bref, pour résumer voilà ma question : est-il nécessaire de protéger les entrées du microcontrôleur et les sorties de l'uln ? Et, si oui, avec quel type de diode ?

Pour éviter ces mauvaises manipulations, comme j'ai pu le voir sur internet, j'ai pensé utiliser des embases rj9 pour les entrées et des embases rj11 pour les sorties ( ou inversement ). A part l'investissement dans une pince à sertir et dans les embases, je ne vois, dans cette solution, que des avantages : impossibilité de brancher une entrée sur une sortie, facilité de réalisation d'un câble de raccordement ( longueur du câble "personnalisable", pas de soudure )... Quelqu'un a t-il un retour d'expérience ( avec des élèves ) sur ce genre de matériel ?

Merci d'avance.
 

BESQUEUT

Senior Member
est-il nécessaire de protéger les entrées du microcontrôleur et les sorties de l'uln ?
S'il n'y a strictement aucune autre tension que du 5V sur le plan de travail, il y a effectivement peu de risque.
Mais il est relativement facile d'avoir d'autres tensions :
- alimentation 12 V qui alimente le montage via un régulateur,
- condensateur chargé en 5V, connecté le moins sur le plus de l'alim et le plus sur une entrée, soit 10V...
- pile électrique en cours d'examen ; même 1,5 V en plus des 5 V c'est trop...
- alim 5V du voisin branchée en série...
Comme vous le savez, les élèves ne manquent pas d'imagination...
==> d'où l'idée de protéger les entrées "à titre préventif"
2 solutions principales, qui peuvent se conjuger :
- ajouter une résistance série, qui va limiter le courant en entrée,
- ajouter une ou plusieur diodes qui vont dériver le courant en excès vers le plus ou la masse
Cordialement,
 

PieM

Senior Member
Bonjour,

sur le 28X1, les entrées sont déjà protégées par des diodes internes au PIC destinées à protéger contre les décharges électrostatiques.
Donc la seule précaution à prendre serait de limiter le courant par une résistance de 22k par exemple, comme sur l'entrée download.
Sinon, pour une protection plus efficace, on peut monter des diodes, mais il faudrait de préférence des diodes rapides type Schottky avec un faible seuil (0.3V)

Concernant l'uln2003, en sortie, la seule contrainte est de limiter l'intensité de sortie. La limite de 500 mA étant celle pour une seule sotie active à 100% du temps.
Si vous avez 7 sorties actives à 100% du temps, il faut limiter l'intensité à moins de 200 mA par sortie.
 

spheris

Senior Member
Bonsoir, je rejoins pdevisme1 et j'ai une question :
Conformément au schéma ci joint je souhaite protéger l'entrée du picaxe contre l'excédent au dessus de 5V au cas où.
Une simple zener en parallèle sur la résistance peut-elle faire l'affaire ?
Merci de vos réponses.

View attachment capteur20ma.pdf
 

PieM

Senior Member
Une simple zener en parallèle sur la résistance peut-elle faire l'affaire ?

Bonjour,
Ce n'est pas une bonne idée, une zener de 5.1V commençant à conduire à moins de 5V ... Donc perturbe la boucle de courant.
Selon la résolution nécessaire, avec une zener de 5.1V, il peut être possible de choisir une R plus faible avec 220 Ohm et considérer 4.4V comme étant le haut de l'échelle du transmetteur.
Sinon, diode schottky reliée au +5V, avec éventuellement, une résistance additionnelle entre sortie capteur et R250.
 

spheris

Senior Member
PieM,
Effectivement cela me semble une meilleure solution que de perturber la boucle de courant.
Par contre je ne comprends pas bien ou mettre la résistance supplementaire.
Pourriez-vous me faire un schéma succint de la solution proposée ? (avec une ref de diode shottky connue)
Merci d'avance
 

spheris

Senior Member
PieM, merci infiniment.
Pourriez-vous juste pour info me confirmer quel est le rôle du condensateur sur la droite ?
A bientôt
 

PieM

Senior Member
PieM, merci infiniment.
Pourriez-vous juste pour info me confirmer quel est le rôle du condensateur sur la droite ?
A bientôt
Bonjour,

Il s'agit d'un condensateur de découplage de 100 nF fortement conseillé, à mettre au plus près des broches V+ et 0V du Picaxe.
Il est judicieux de le prévoir systématiquement dans tous vos montages.
 

spheris

Senior Member
Ce condo aide dans les hautes fréquences, mais n'est-il pas nécessaire de mettre un 100µ en parallèle aussi ?
 
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PieM

Senior Member
Ce condo aide dans les hautes fréquences, mais n'est-il pas nécessaire de mettre un 100µ ne parallèle aussi ?
Bonjour,
Effectivement, un condo de 100 µF ou plus peut être utile, voire nécessaire dans le cas d'appels de courants importants liés aux actionneurs. moteurs, relais etc ... surtout avec une alimentation par piles.
 
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