51单片机IO口输入电压是否可以超过0-5V

hhh402

有运算放大器，4级程控放大，ADC使用过采样达到18-20位，其实STC的ADC精度不高是老型号，最新STC8系列的ADC比老型号提高了很多很多，有AD正负电源以及AD参考电压三个独立的接口，老型号全部与数字部分共用，转换速度也提高到800KHz。采用过采样技术精度比中低端Σ-Δ型ADC 还要强。交流测量对精度要求不高，毕竟是不断变化的量。用12位AD直接采样就行了，对于直流电压才使用过采样18位。

dukedz

曾经使用 STM8 的 IO 直连 220 市电，检测过零点，IO 口串比较大的电阻就没问题（我接的是 2M Ohm）。
（相当于 火线 串电阻到单片机 IO 口，再通过单片机的地接 零线 构成回路。）
确保电流不会把 IO 口内部钳位二极管烧坏，或是抬高很多 VCC 电压就没问题。

如果 IO 口是 ADC 输入脚，且输入低于 0V，即使存在钳位，也会有 -0.x V 的电压，只不过读到的数依然是最小的 0 而已。（超过 VCC 同理。）

你在 12 楼打的比方，5 mA 100V 1S, 即使 IO 口内部钳位二极管不烧，VCC 电压也可能被抬高很多，具体要看有多少用电单位。或者是 VCC 也加 TVS 保护。

washu

hhh402 发表于 2018-11-15 21:09
按照你的说法，如果100v串联20k电阻接IO口，电流5mA应该不会烧IO口，是不是短时间（1秒内）接100v是可以 ...

我不仅对 AVR 做过这种事，还对轮胎和德姨的数种 Σ-Δ ADC 做过这种事，也烧坏过几片轮胎的 ADC --- 电流太大了，烧死两片，烧得一片半身不遂

电流足够小就没事。

不过特定的，流入端口的电流会流到单片机的 VCC，如果你的电源没有考虑过这个问题，而这个电流足够大，会导致 VCC 变高，如果超过手册容许的极限值也会烧掉 MCU，尽管不一定烧掉 --- 我 tn13 误接到模拟 15V 那边去，电源直接过载报警，但 tn13 居然没烧坏。当然这是特例，不具有重复性。

所以如果你要这样用，除了保证流入（出）端口的电流足够小，还得保证你的电源考虑过有电流从单片机端口流到 VCC 继而流到电源的情况。

当然还是要重复，这些对 AVR 单片机的作死尝试不一定在死太惨上有效，你得自己看死太惨的数据，然后自己试一试嘛，死太惨比 AVR 可便宜多了。

washu

hhh402 发表于 2018-11-16 01:56
io口加钳位二极管不适用高精度AD，二极管的漏电流太大，串联的电阻是可以加大到100k的。超电压的时间不会太 ...

ADC 通常不具有极高输入阻抗，因此钳位二极管的漏电对 ADC 来说没什么意义，甚至很多单片 ADC 自带钳位二极管，比如轮胎某款 24bit ADC，人家直接说清楚有这玩意，以及这对二极管漏电流可能有多大：



AVR 的手册也明确指出存在输入的这对二极管：




至于你的死太惨，你只有自己看它家手册看看有没有这玩意。

hhh402

我知道ADC 通常不具有极高输入阻抗，我加了一级电压跟随做缓冲了，100v只是举例子，实际最大电压为+-2.5v，STC单片机手册没有提到自带钳位二极管，估计是有的，电流小于1uA吧，跟24位ADC不能比。VCC 电压也可能被抬高，具体高多少怎么计算？我采集+-2.5v的正弦波，正半周期正常采集，负半周期为0，可以计算了。

wuchangjing

最好还是按手册要求吧！没必要折腾以外的，浪费时间

壹法拉

头脑中一定要清楚的一个概念：低于某单片机约定的低电平就是0；高于约定的高电平就是1；
单片机不会分析出这时你的电压具体是多少；
但你可以采取其他变通的方法，让单片机知道这些！

hhh402

是ADC，模数转换。不是数字量，12位