STM32 | 外部检测0V 5V电平信号输入的故障检测及排查 _电压

本部分的电路设计如图所示，主要是通过3.96插座，接收检测外来的0V或者５V信号，然后做出相应的动作。
原理图中200欧姆电阻，主要起限流保护作用，同时这里使用了一个器件BAV99，他的作用在这里再复习一下：
当正的静电发生时, D2 工作但D1不工作，因此这个钳位电压是5V加上D2的正向电压。
当负的静电发生时,D1 工作但D2 不工作，因此这个钳位电压是D1的正向电压。
如果放在接口电路部分，是为了抑制传导抗扰。接口电路的共模干扰耦合进来后，会在信号线上产生双向的高电压，使用BAV99，电压幅度会在接口处被箝位。但是，有了外来干扰后，正压箝位用的电源上将会产生较大的噪声。同样，负压箝位在地上也会产生较大的噪声。所以通常建议BAV99和接口阻容滤波一起使用。
本质就是俩二极管，一个接地，一个接VDD，保护和限幅用的。
因为输入进来的是5V的电压，所以MCU的输入IO口一定要选择可以兼容FT 5V的IO口。
这个部分的使用，下拉输入，初始化，检测外来高电平就可以了，思路很简单，但是却出现了问题，下面细细道来。
一开始，配置完成，然后在主程序中写好了Fan的判断（就是本次的风机故障检测端口PB15），结果当我输入5V到Fan时，程序始终无法正常的读取到我输入的高电平信号。
起初我以为是程序中的逻辑错误，以及初始化过程中，上拉，下拉，或者初始化电平出现问题，或者读取IO口出现问题，但是改了一圈，发现依然无法正常读取到高电平。
首先作为一个有前科搞坏掉一个MCU的人来说，我把Fan设置成了PBin（15），目的是让Fan可以在内部置高电平，然后通过KEIL进入到这个模式。试试到底能不能进入我的程序逻辑中，判断一下主程序有没有错误。
这里就是步进式的观察，观察程序时候能够识别Fan = 1的情况，能否进入相应的if判断中。很高兴的是，主程序逻辑没有问题，达到了我的预期效果。那么现在的主要问题就是IO口正常，但是就是不能正确的读取到正确的电平信号。
这个时候就不能再从软件逻辑找问题了，需要上硬件检测——万用表。
可惜家里条件受限，只有那种比较老式的电表。，不过也就测个5V以内的电压。首先，代码中将IO口上拉，外部悬空，测到P3电压0.6V大小，这是不正常的，然后在代码中编写程序，使得这个IO口循环置高和置低，然后测量，发现电表示数为0V 0.6V跳动。也就说明P3的口和PB15之间的器件出现了问题。

文章插图
根据原理图，中间只有一个保护IO口的BAV器件和一个限流电阻，然后开始侧重检测这两个部分的电压。
【STM32 | 外部检测0V 5V电平信号输入的故障检测及排查】设置会下拉输入模式，输入进来5V高电平，测量这个位置，发现R19右侧电压可以达到5V，也就说这部分没问题，正常。
接下来是R19的两侧电压，结果发现电压达到了4.4V，也就是输入进来的5V电压都被电阻R１９分压了，被钳位住了。
进一步的验证测量，D５和R１９的连接处，确实被钳位住了０.６V电压，这也就是为什么IO口检测不到高电平，因为电压被钳位了。
找到原因后，取下来BAV器件，测试通过，这时候可以正常读取到高电平。
随后跟老师交流中，以及焊接那边的确认，大概率是因为D５器件焊接错误，不是设计中要求的BAV器件。