将长I / O线连接到微控制器是否安全？

我正在考虑使用一个位于我的车库中的MCU从几个传感器读取数据，其中一个传感器的距离可能长达10m。正如这个问题所问，我没有使用模拟传感器，而是使用Maxim OneWire器件（在非寄生功率模式下使用）。

我相信实际的数字信号和电源在这些距离上应该没问题（我可能会使用CAT5之类的东西，如果需要的话我可以将多根导线绑在一起），但是我担心其他问题，主要是EMI，在我最担心的清单的顶部，当附近有雷击时会发生什么？这根电线不是充当大天线吗？当雷击时可能会吸收有意义的电压吗？

声明所讨论的导线将在建筑物内部（在阁楼中）而不是在露天中延伸，可能与或无关。我不必担心直接在电线上产生雷击，因为我担心附近发生雷击时可能在电线中产生很大的EMI电压。

microcontroller emc

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一般而言，使用普通电话线时，1-wire的长度最好超过100米。而且，防雷击真的很难。您是否有充分的理由这样做-许多雷击，昂贵的传感器/微控制器，最短正常运行时间等？

— 凯文·维米尔

不，只是我的沙漠中正常的雷电。这是一个由硬件不熟练的软件专家（me）设计的一次性系统。在第一次暴风雨期间，我是否有可能丢失传感器（仅售一两美元）或MCU（约40美元）或整个系统（约100美元或更多）？

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（1）您没有40美元的MCU。您可能有一块板上装有40美元的MCU。插入DIP微型麦克风，或在SMD微型麦克风上使用热风枪-更换微型麦克风的时间均不应超过5分钟。（2）很难预测雷击时会发生什么；这取决于它击中的位置。有关更多信息，请参见下面的答案。

— 凯文·维米尔

@凯文：这是非常无益的建议。这就像说更换机油没什么大不了的，因为您没有2500美元的活塞环，却只有1美元的活塞环，如果吹了，就换掉。对于我们这些既没有技能也没有设备进行SMD焊接的人来说，MCU板就是 MCU，出于所有目的和目的。

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@Mark：Kevin的建议实际上是很合理的。Arduino基本上是安装在板上的价值3美元的微型芯片。该MCU带有插槽，可以轻松更改（最近，我通过更换Micros修复了一些“损坏的” Arduino，需要花费几分钟的时间）。更大的问题是：为您的系统提供闪电防护是否值得时间/金钱/精力？您可能会花更多的钱在昂贵的电缆/滤波器/缓冲器上，而不是仅在微型交换机出现故障时才进行更换。

— Al Bennett

Answers:

我曾在雷雨期间使用过的网络电缆熔化方面有个人经验。在几乎所有由于雷电而导致故障的情况下，都是由于电源或接地不良。如果最终使2台设备彼此远离，并且每台设备都有各自的接地，那么一个设备的接地电位可能会由于雷电而发生变化，然后以太网线中的小规格导线最终会承担很多责任导致绝缘熔化的电流。

如果一台设备的功耗激增，可能会发生同样的事情；它可能会导致通信导线向下传递大量电流。

如果您的“外部”设备有自己的优势，那么您可能需要担心一下，但它可能不会造成太大的麻烦（尤其是在10m处）。

您将需要担心噪音。跑步时间越长，您获得噪音的机会就越大。不管您在做什么，这都不是问题，但是您必须牢记这一点。

— 凯伦杰
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用最简单的话来说，我想说的是，如果电缆上的所有设备都具有相同的统一电源和接地连接，则电缆的长度不会使您特别容易受到雷击的影响，但是如果电缆两端的东西可能即使您的电缆只有三英尺长，也会有雷击的危险。

— supercat

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我很难相信附近的雷击会在连接到非常长的电线的I / O引脚上引起足够大（甚至可测量）的电感尖峰，从而损坏微控制器。我认为1 / R ^ 2在您的身边……您的房子也可能是一个相当不错的绝缘体。

— 维卡茨库
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似乎是这样，但我（第三手或第四手）听到过各种各样的恐怖故事，这些故事都是关于闪电在建筑物之间甚至在后院的棚屋中破坏以太网网络的。这些故事就是都市神话吗？

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当然不是神话。雷电击毁了建筑物中所有与以太网连接的设备后，我在一家公司工作，更换了整个小型办公室。爆炸的芯片等。闪电可能非常接近埋没的以太网电缆。

— darron 2011年

杀手not不是电缆中诱发的因素，而是直接进入地下的物质。不同建筑物的接地电位差不是很多伏特，但可以提供许多安培数，这是正常的。电压超过一千伏是不正常的，但是在任何一个建筑物附近发生雷击时，肯定会发生。

— supercat

-1

不能使用诸如有线电视同轴电缆之类的屏蔽电缆将屏蔽层接地吗？如果不是同轴电缆，则使用某种屏蔽双绞线...我确定您可以找到屏蔽CAT3（电话线）。

— 布莱恩·博特彻（Bryan Boettcher）
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当然可以，但有必要吗？

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