¿Puede un capacitor de oscilador de cristal incorrecto quemar la MCU?

Cuento:

Estoy usando un MCU Atmel AT32UC3C2512C y seleccioné un oscilador de cristal de 20MHz para él y dos condensadores NP0 10pF. Tenía dudas entre 10pF, 15pF o 22pF, así que decidí empezar con el más pequeño. ¿Puede esto quemar una MCU?

Larga historia:

El PCB es realmente uno de alta densidad y uso todos los 64 pines, así que no puedo colocar todo el esquema y el PCB aquí. La primera vez que encendí el circuito, el LED conectado a un GPIO se encendió (que creo que no se suponía que debía hacerlo, ya que generalmente los pines vienen como entradas de fábrica y el LED necesitaba una salida ALTA para encenderse) ) y era muy tenue... después de algunas investigaciones en la inmensa hoja de datos, parece que coloqué el LED en un pin que no puede manejar un LED (Murphy ataca de nuevo)... en mi defensa, la hoja de datos no proporcionó suficiente información sobre los pines actuales, la única pista que tengo para esto es la fuerza de accionamiento del pin y algunos ejemplos, pero no se proporcionan datos reales.

Quité el LED y después de jugar un poco en Atmel Studio, la MCU se quemó... ¡sorprendentemente, siguió funcionando! Así que pude codificar más y aún con la MCU incendiándose varias veces, siguió funcionando. Entonces, después de un tiempo, simplemente se quemó para siempre (por lo general, volver a conectar la alimentación hizo que dejara de incendiarse y funcionar como debería, pero después de un tiempo, solo con conectar la batería hará que se encienda y salga humo).

Así que no hay sorpresas allí, el pin LED no podía manejar demasiada corriente, así que probablemente quemé el puerto y la MCU se volvió inestable. Así que reemplacé la MCU por una nueva... ¡y en la primera sesión de programación también se quemó! ¡Uno nuevo! Ningún LED conectado al pin incorrecto... todos los pines configurados como entradas con pull-ups... el fuego (luz amarilla brillante con humo) comenzó cerca de los pines de los reguladores internos de la MCU, que están justo en el lado de los pines del oscilador. Revisé todos los voltajes y los rieles están limpios y estables. Puedo programar la MCU y ejecutarla bien usando el oscilador interno, pero a veces, al azar, se incendia, ¡así que tengo miedo de encenderlo todo el tiempo! Es como la "ruleta rusa".

Entonces, mi suposición actual es que tal vez los capacitores del cristal hicieron que la MCU fuera inestable, o que las pequeñas piezas de flujo quemadas de la MCU anterior que no pude eliminar están actuando como componentes perdidos y cambiando el comportamiento de la MCU.

Revisé todos los pines antes de encenderlos en busca de posibles cortocircuitos con el siguiente pin y todos estaban limpios. ¿Alguien más ha usado este MCU y ha experimentado algo así?

EDITAR 1:

Es una suposición descabellada, pero podría ser así, así que me gustaría escuchar opiniones al respecto: tengo algunos pines conectados a transistores N-MOS desconectados por una resistencia de 10k, por lo que si la MCU vino de fábrica con todo su pin levantado como entradas (y la hoja de datos indica que las resistencias pull-up internas pueden variar de 2k a 16k) por lo que el pin podría colocarse a 2.5V y dado que no hay buskeeper, esto podría haber destruido el puerto.

Es una suposición descabellada porque el fuego no provino de estos pines sino de los pines del regulador interno y el Vcc conectado a otro puerto (el puerto LED, que tiene sentido para el primer MCU pero no para el segundo)... ¿comentarios?

"Así que pude codificar más y aún con la MCU incendiándose varias veces, siguió funcionando". jajajajaja genial :D ... Si quitas el oscilador externo y te quedas sin el interno, ¿se sigue quemando? Creo que tienes que publicar tu esquema. Use DMM para ver si algún pin de puerto tiene un corto a tierra.
¿Has probado realmente los pines del oscilador?
@geometrikal como dije en el texto, estoy ejecutando en el oscilador interno (la segunda MCU nunca llegó a ejecutarse en el externo). Todos los pines eran entradas con pull-ups, por lo que incluso si estuvieran en cortocircuito a tierra o Vcc, deberían haber sobrevivido ... y sí, puedo decir que es una MCU muy robusta jajaja Y mis esquemas tienen 5 páginas :(
@MattYoung, deshabilité el oscilador externo, así que cuando los pruebo no hay nada que ver... Me temo que tal vez sobrecargó la MCU y la hizo inestable para uso futuro, incluso con los pines deshabilitados... es un suposición salvaje... pero no tengo mucho...
¿Publicar fragmento de esquema con solo la MCU, o tal vez vincular al esquema? O si no puedes compartir, está bien.
@geometrikal el MCU tiene 2 páginas del esquema jejeje y aún no se usa porque hay mucho conectado a él
Tratando de pensar fuera de la caja aquí... ¿no hay nada DEBAJO del tablero que pueda estar causando un corto al azar?
No, siempre uso mis tablas en una superficie aislada.
Mi nueva conjetura es tal vez un tiro en los pines de entrada lógica CMOS ... dado que no hay un controlador de bus en la MCU, tal vez un pin esté en un nivel que pueda convertir un cortocircuito interno, así que miraré los esquemas por eso ahora
¡Eso es impresionante! ¿La MCU se incendió y mantuvo un LED encendido? ¡Nunca había visto algo así! Podrías filmarlo y publicar la película en algún lugar. Eso sería un éxito en YouTube. ¡En serio!
Bueno, aparentemente, eso no es tan inusual. Aquí hay un video de algo similar que encontré en YouTube. ¡Oh chico! La electrónica nunca deja de divertirme.
@Ricardo, no estaba manejando el LED con el MCU, estaba manejando un LED externo con un MOSFET y el MOSFET fue manejado por el MCU... sí, siguió funcionando, pero por lo general, tan pronto como vi el fuego, lo encendí apagado... y luego de nuevo... y estaba como nuevo, sin fuego, sin nada, ejecutando el código como debería...
@Ricardo en el video que publicaste, probablemente el LED esté conectado directamente a Vcc para mostrar que hay energía y que la MCU no la está impulsando.
@mFeinstein Correcto, por eso creo que un video de tu truco sería un éxito.
@Ricardo probablemente, pero aún no estoy seguro de cómo comienza la quema, así que tan pronto como lo descubra, te lo haré saber.

Respuestas (2)

el fuego (luz amarilla brillante con humo) comenzó cerca de los pines de los reguladores internos de la MCU, que están justo al lado de los pines del oscilador.

Esta es la razón por la que las fuentes de alimentación de laboratorio tienen un limitador de corriente...

Tiene un cortocircuito muy fuerte , muy probablemente un pin VCC conectado a GND o un pin GND conectado a VCC. Cortar un GPIO generalmente no daña (mucho) debido a R_DSon en el controlador GPIO. Verifique tres veces su esquema y diseño para detectar errores con pines de alimentación.

¿Hay alguna diferencia entre "pin VCC conectado a GND" y "pin GND conectado a VCC"? :P jk... Tengo la MCU conectada a un LDO que limita la corriente en 250 mA, así que esto es lo que probablemente me está salvando de una destrucción total... pero verifiqué tres veces (también con un DMM) y no puedo encontrar nada ... y si este fue un corto fuerte, se quemará cada vez, pero casi nunca, y es totalmente aleatorio.

La primera vez que encendí el circuito, el LED conectado a un GPIO se encendió (que creo que no se suponía que debía hacerlo, ya que generalmente los pines vienen como entradas de fábrica y el LED necesitaba una salida ALTA para encenderse) ) y era muy tenue...

Ese es el efecto que obtiene cuando conecta el ánodo del LED a un pin configurado como entrada con la resistencia pull-up habilitada, la corriente que se obtiene a través de la resistencia es suficiente para atenuar el LED.

la hoja de datos no proporcionó suficiente información sobre los pines actuales, la única pista que tengo para esto es la fuerza de la unidad del pin y algunos ejemplos, pero no se proporcionan datos reales.

En la ficha técnica en las características eléctricas dice

ingrese la descripción de la imagen aquí ingrese la descripción de la imagen aquí

lo cual describe bastante bien la capacidad de conducción del pin.

Con respecto al efecto o al cristal, no veo la forma de que lo que describes cause un problema que pueda llevar a la destrucción del chip.
Creo que su problema puede deberse a la sobrecarga de los pines de E/S, ¿ha utilizado resistencias adecuadas en todos los dispositivos que están conectados a los pines de E/S (como transistores, LED, etc.)?

Bien, no pensé en que los pull-ups estuvieran habilitados de fábrica... aún así era muy tenue y poco antes del tercer incendio, el LED se apagó por completo, así que volví a conectar la alimentación y estaba tenue de nuevo... No no se si esto ayude en el diagnostico jeje
Además, esperaba una tabla de corriente, y esta es una tabla de voltaje con referencias de corriente para los resultados de las mediciones. Lo que significa que no es un máximo absoluto, solo dice "oye, si consumes 3.5 mA, te aseguro que el pin tendrá al menos 4.5 V", pero ¿qué consumo 5 mA? Mira, es más como un ejemplo... de todos modos, sé que debería haberme guiado por esta tabla, pero la hoja de datos era tan larga que la perdí porque solo vi que era una tabla de referencia de voltaje y no presté mucha atención a las corrientes. en el lado ... mi mal lo sé :/
Sí, tengo resistencias para todos los pines de MCU conectados a cosas externas y aún así se incendió sin activar nada... todos los pines se definieron como entradas con pull-ups
Estoy pensando que tal vez la falta de un buskeeper hizo que los pines CMOS se dispararan... solo pensando...
@mFeinstein Voltage table with current referencesEso no es lo que dice la tabla, si ha visto los gráficos incluidos en otros dispositivos AVR, entonces sabe que a medida que se hunde/genera más corriente, el voltaje comienza a subir/bajar. La tabla toma como caída de voltaje aceptable en estado alto el Vdd-0.8v y como aumento de voltaje en estado bajo aceptable el 0.5v y especifica la corriente de salida que causa este efecto. Por cierto, no debería usar ningún valor cerca de las calificaciones máximas absolutas de la mcu.
Soy nuevo en el mundo de AVR, gracias por el consejo, las hojas de datos de PIC generalmente tienen una tabla actual máxima