Conectar dispositivos diferentes (desajuste de tierra/tensión)

Question

Para empezar, me doy cuenta de que el voltaje es relativo pero no entiendo cómo conseguir una masa común para que todo sea relativamente correcto para entrar y salir de los distintos chips.

La imagen resume el montaje:

Xbox enchufada a la pared -> Mando Xbox USB con cable cuya entrada funciona a 1,8v. Transmisión de la entrada del botón del controlador a través de un cambiador de nivel ( SN74LVC245A ) que cambia la lógica a 3.3v -> chip SPI ( MCP23S17 ) -> FPGA ( Basys 2 ). La FPGA está conectada al ordenador a través de un USB que está enchufado a la pared.

Yo esperaría que el multímetro leyera 1,8v debido a la asumido terreno común. Pero supongo que este no es el caso por lo que sugiere el valor. Ahora mismo tanto el portátil como la Xbox están enchufados a la misma regleta, pero podría ver cómo podría haber más desajustes si estuvieran en carriles separados.

¿Cómo puedo solucionar este problema? ¿He pasado por alto algo sencillo o se trata de un fallo de diseño?

Me doy cuenta de que 4 botones sería más fácil para ir directamente a la FPGA después de salir del cambiador de nivel, pero tengo la intención de añadir mucho más de la entrada de los controladores que no tengo suficientes pines para.

Answer 1

Para simplificar las cosas, voy a suponer que todo en su electrónica de consumo está diseñado correctamente (suposición razonable) y sigue funcionando según los estándares diseñados.

Otra suposición que voy a hacer es que al menos una de estas unidades, y tal vez las dos, sólo tiene un enchufe de 2 clavijas que recibe la tensión de la red.

La energía transportada y convertida en el enchufe de pared/enchufe se transporta en forma de onda de CA. No debe haber una conexión directa de CC, a menos que la haya, en cuyo caso habrá una tercera clavija (llamada de seguridad) en su enchufe a la corriente eléctrica. E incluso entonces esa tierra/seguridad puede no ser transportada a través del puerto USB de la línea del controlador.

Básicamente, uno o ambos lados de la CC del bloque de alimentación no tienen referencia de tierra con el lado de la CA. La CC está "flotando", no hay una tierra asumida.

La solución para ti es que necesitas establecer esa tierra, conectando todas las tierras de todos los dispositivos juntos.

Para probarlo sólo tienes que medir las diferencias de tierra entre el controlador y la tierra de la FPGA basada en USB. Hazlo tanto con corriente continua como con corriente alterna y comprobarás que va a la deriva.

Si hay una avería, o las cosas han fallado, lo notarás por la activación del interruptor.

¿Has notado alguna vez que cuando conectas un puerto USB de un ordenador a otro salen chispas? pero todo funciona una vez conectado? Pues aquí pasa lo mismo.