Bu uygulama PIC16C5X mikrodenetleyicisinin (ve hemen hemen tüm diğer Microchip mikrodenetleyicilerinin) tüm I/O portlarında bulunan giriş statik koruma devresinden faydalanır. Bu koruma devresi aşırı gerilim uygulandığında girişleri güç beslemesine kısa devre etmek üzere tasarlanmıştır. Böylece mikrodenetleyiciyi ani statik elektrik yükselişlerinden (ya da kıvılcım) korumuş olur. PIC16C5X’te bu koruma devresi her girişte iki P-N diyodundan oluşmaktadır. Bu diyodlar Vdd’den büyük herhangi bir voltajı Vdd beslemesine, Vss’den küçük her voltajı Vss beslemesine kısa devre eder. Akımı limitli olduğu sürece yüksek gerilimler mikrodenetleyiciye direkt olarak uygulanabilir.

Akımı sınırlamanın en ucuz yolu da direnç kullanmaktır. Güç hattı gerilimi direnç tarafından sınırlanır, ve daha sonra PIC’in içerisindeki giriş koruma diyodları tarafından söndürülür(clamp aslında da Türkçe karşılığını bilemiyorum). 115 VAC 60 tur sinüs dalgası 0′dan 2V’a 32 us’de ulaşır, bu nedenle PIC16C5X’in I/O portlarının 2V’luk eşik değeri sıfır geçiş algılama (zero crossing detection) için 30 us’lik bir zaman verir. Eğer I/O pinindeki tipik kapasitans 5pF ise en iyi sıfır geçiş algılaması için direnç değeri (t = RC)’den 6Mohm ya da daha az olmalıdır. 115 VAC’ye 5Mohm direnç uygulanırsa akım 20-30 mikroamper civarına sınırlanacaktır ki bu da mikrodenetleyicinin güvenlik sınırları içerisindedir.

Bu metod için iki türlü hata durumu vardır. Bunlardan birincisi direncin kısa devre olmasıdır. Direnç kısa devre olduğu takdirde mikrodenetleyiciye çok yüksek akım uygulanacağı için sistem patlar. Fakat kısa devre dirençte fazla görünen bir durum değildir. Direnç, hat parametrelerini ölçmek için kullanılan trafo, kondansatör gibi alternatif bileşenlere göre daha güvenilirdir. Bu güvenilirlik, 5Mohm’luk bir direnç yerine, 2.5′er megaohm’luk iki direnç seri bağlanılarak artırılabilir. Böylece bu hatanın oluşması için iki direncin de kısa devre olması gerekir ki bu pek kolay olacak bir iş değildir.

Oluşabilecek ikinci hata modu PIC’e aşırı akım gelmesinden dolayı koruma diyodunun açık devre olmasından kaynaklanır. Bu da güç hattı pik voltajlarının girmesine izin verir ve cihazın bozulmasına sebep olur. Bir I/O pinine maksimum sürekli uygulanabilecek akım 500 mikroamper olarak belirtilmiştir.

Bu metodu kullanarak Proteus simülasyonunda faz sırasını algılattım. Hemen hemen her PIC mikrodenetleyici ile yapılabilir. İlgili Microchip uygulama notu (AN521) için:

AN521