Temos um sistema legado de 5V que faz uso pesado de sensores analógicos e várias outras E / S digitais de 5V. Estamos pensando em mudar para um ARM MCU para alinhar esse design com nossos sistemas mais novos, todos baseados no Cortex-M3. Eu preferiria ficar com um MCU de 5V para não perder a precisão das entradas ADC e não precisar executar uma fonte de alimentação extra de 3,3V. Eu estive procurando por MCUs ARM compatíveis com 5V e só encontrei a série FM3 da Fujitsu, que parece quase sem estoque. Minhas perguntas são:
Vale a pena continuar tentando usar um micro de 5V ou devemos passar para divisores de tensão para o ADC e shifters / transistores de nível para o IO digital?
Alguém tem experiência com a linha Fujitsu FM3?
Existem outros microcontroladores ARM compatíveis com 5V por aí?
Respostas:
Uma fonte de alimentação dupla de 3,3V / 5V + shifters de nível custarão mais do que valem a pena. Os divisores de resistores oferecem preços baixos de 3,3 V, mas você precisará dos deslocadores de nível para obter uma lógica de 5 V. Os buffers 74HCTxx farão isso barato, mas são espaço extra na sua PCB.
Para o ADC, isso significaria um nível de ruído 3,6 dB maior. Se isso não for aceitável, você provavelmente poderá diminuir o valor desacoplando-se melhor, o que ainda será uma solução mais barata.
Eu iria para um sistema único de 3,3 V.
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A linha LPC da NXP (e provavelmente muitas outras) possui GPIOs tolerantes a 5V, no entanto a saída é de apenas 3,3v. Uma solução comum é puxar a saída do pino para uma fonte de 5V e configurá-la para abrir o modo de drenagem (tristate) quando você precisar "emitir" 5V:
https://github.com/ytai/ioio/wiki/Digital-IO
No entanto, isso não resolverá o problema da sua ADC.
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Deslocadores de nível são a maneira mais fácil e simples de resolver seu problema. Você pode usar um ADC de 5 V e converter sua saída para 3,3 V. Suponho que você esteja usando principalmente o MCU e ele é de baixa potência, portanto, um regulador LDO de 5 V a 3,3 V pode funcionar bem.
Eu evitaria uma peça que não é estocada; isso pode ser porque não é popular ou você precisa comprar um monte. De qualquer maneira, eu me preocuparia com o suporte.
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A série Nuvotron NuMicro NUC100 pode operar de 2V5 a 5V5, mas são Cortex M0. Este é o ARMv6-M e não o v7-M, mas as ferramentas e bibliotecas também suportam essa arquitetura também.
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Muitos MCU do Texas Instrument são tolerantes a 5V, veja a série Cortex m3 .
[EDITAR]
Como dito na pergunta, esta página está vinculada ao MCU da família Cortex M3 da Texas Instruments. De acordo com suas folhas de dados (seção 20 Características elétricas, classificações máximas), esses MCU aceitam entrada máxima de 5,5v.
Isso também se aplica à família Stellaris Launchpad (ou seja, TI Cortex M4) que estou usando.
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Muitos dos chips AVR UC3 são capazes de funcionar com uma fonte de 5V. Suponho que eles sejam tolerantes a E / S de 5V em virtude de sua tensão de alimentação.
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O Cypress PSoC 5 LP (Cortex M3) pode operar de 0,5 V a 5,5 V. Além disso, possui 4 pinos de alimentação de Vdio para 4 grupos de E / S. Cada grupo de E / S pode operar com tensões diferentes. Isso torna possível conectar circuitos com tensões de 3,3 V, 1,8 V, 5 V ao mesmo tempo, sem deslocadores de nível.
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