Precauciones para no quemar los pines de un microcontrolador o microprocesador

Los circuitos integrados en general son dispositivos frágiles que pueden dañarse fácilmente si no se toman precauciones o no se posee un conocimiento básico para su empleo. Muchas veces es común que todo el chip pueda quedar inservible si por ejemplo se invierte la alimentación del mismo, es decir que al pin de alimentación se le conecta la tierra y al pin o pines de tierra se les conecta la alimentación por error. También puede ocurrir que se alimente con un voltaje superior al máximo admisible, información que puede ser consultada en la hoja de datos, normalmente en la sección de "máximos absolutos".

También puede ocurrir que solo un pin o varios queden averiados y los demás sigan funcionado normalmente, aunque a veces en esta situación el chip puede quedar con un consumo de corriente excesivo, que puede hacer que falte después o que se caliente, etc. por lo que seria recomendable cambiarlo de todas maneras. Estas son las causas por las que esto puede ocurrir en uC y uP:

 1. Si el dispositivo está programado con un firmware de un proyecto anterior, alrededor de él se comienza a construir un circuito y este se energiza, sin descargar el nuevo código para este circuito al uC ó uP antes, o se conecta una tarjeta o escudo al sistema. La mayoría de pines de estos dispositivos pueden actuar como entradas o como salidas (lo que se conoce como I/O pin) según se configure en el programa, y el problema se presenta cuando un determinado pin han sido configurado como salida en el programa y este se conecta externamente a un punto del circuito que también es una salida de otro elemento o a un voltaje, o fuente de voltaje directamente, y hay una diferencia entre el voltaje entregado por el uC ó uP y el que está presente externamente en ese punto, causando que circule una corriente que generalmente puede exceder el límite que el uC ó uP puede suministrar (Source) o absorber (Sink), y esto ocasiona que ese pin , esa salida se queme sin que muchas veces se queme toda la pastilla. Por ejemplo el pin se configura como salida, se pone en nivel alto, por ej. el dispositivo y la alimentación es a 5 V, por tanto saldrá en ese pin aproximadamente dicho voltaje y si se conecta a un punto externo que es otra salida y esta suministra 0 lógico, se producirá un cortocircuito ya que está conectando 5 V con 0 V. O si se conecta a un punto por ejemplo que esté suministrando un nivel lógico alto pero de otro sistema de voltajes como 3.3 V, existirá una diferencia de potencial entre los dos puntos de 1.7 V que podría ser suficiente para hacer circular una corriente que supere las especificaciones de ambas salidas y estas o una de ellas se dañe.

Por supuesto este daño también ocurre si por error se conectan dos señales de salida inadvertidamente así el firmware correspondiente esté ya cargado, o en caso de tarjetas de desarrollo que estas se coloquen sobre partes sueltas, herramientas o sobre residuos de soldadura que puedan existir sobre la superficie, ocasionando un corto entre dos puntos eléctricos de la misma.

Conectar dos entradas no produciría daño.

2. Conectar un pin configurado como entrada a un voltaje superior no tolerado por el uC ó uP. Normalmente los pines solo pueden tolerar un voltaje de alimentación del chip o levemente por encima (menos de 1 V por arriba) como voltaje máximo. Algunos dispositivos que operan con voltajes más bajos como 3.3 V, 2.7 V ó 2 V pueden tolerar voltajes superiores como 5 V en sus entradas, esto se debe verificar en la hoja de datos, y si no es compatible se deben emplear circuitos conversores de niveles, que pueden ser desde uno pasivo con un divisor de voltaje resistivo, hasta circuitos activos con transistores para no cargar la salida, o circuitos integrados dedicados como interface.

3. Los pines cuando se configuran como salidas generalmente tienen una capacidad muy limitada para suministrar corriente, lo que se conoce como operación en modo fuente ó source, cuando el nivel de salida está en alto, que puede ser por ejemplo 10 mA, 20 mA, 25 mA, información que se encuentra en la hoja de datos de cada dispositivo. En modo sumidero o sink, cuando el nivel de salida es bajo, pueden absorber típicamente un poco más de corriente de la que pueden proveer cuando la salida esta en modo alto o modo source. Si se exceden estos valores el pin podría quemarse o a veces todo el chip

4. Si el pin posee alguna función especial como salida de un bus de comunicaciones, por ej. es un puerto de trasmisión (Tx) o recepción (Rx) serial y no se conecta como corresponde la salida con una entrada, es decir que en la comunicación serial duplex Tx se debe conectar con Rx y Rx con Tx, cruzadamente. Este es un error muy típico en principiantes debido a que generalmente en electrónica, las señales del mismo nombre se conectan entre sí, sin embargo no siempre y este es uno de los casos en que no. Si se conectara Tx con Tx se estarían conectando dos salidas entre sí y cuando tengan niveles lógicos diferentes, y por tanto niveles de voltaje diferentes se producirá un cortocircuito y uno o los dos pines de ambos dispositivos se podrían dañar, o incluso podría fallar todo el chip. Conectar dos entradas no produciría daño, es decir Rx con Rx.