www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Anfänger Frage Quarz und Taster


Autor: Erik (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,
 ich will meinen ersten Mikrocontroller aufbauen und habe aber noch 
Fragen dazu.
Als erstes will ich nur eine Taste und Led anschließen.  So zu meinen 
Fragen

1.   Habe im Internet oft gelesen, dass der Quarz immer so nah wie 
möglich an dem Controller gesetzt werden soll, wegen HF-Effekten. Was 
sind das für Effekte?
2.   Bei der LED wird ja der Vorwiderstand angeschlossen um die Spannung 
an der LED zu verkleinern dazu gibt es hier  im Forum ja ne Formel. Gibt 
es eine Formel für den Widerstand  eines Tasters oder ist der egal. Was 
für ein Widerstand ist in dem Controller drin?

Kann mir einer die  Fragen beantworten
Erik

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Quarz nahe am Controller

In der üblichen Schaltung sind direkt an den beiden 
Kontroller-Anschlüssen X1 und X2 Kondensatoren von ca. 22pF gegen Masse 
geschaltet. Je cm Zuleitung ergibt sich etwa ein pF zusätzliche 
Kapazität, bei langen Zuleitungen ergeben sich dadurch falsche C-Werte.

Die Zuleitungen können kapazitiv Störimpulse aus der Nachbarschaft 
aufnehmen, dadurch kann der Oszillator schon mal ins Stottern kommen.

>Widerstand des Tasters

Offen: mehr als-zig MOhm, je nach Sauberkeit und Luftfeuchtigkeit
geschlossen einige mOhm, je nach Ausführung der Kontakte.

Wenn  man einen Widerstand nimmt, um eine Steuerspannung am Eingang zu 
schalten, ist 1kOhm etwa die Untergenze, sonst wird zuviel Strom 
verbraucht.
etwa 20 kOhm wäre die Obergrenze sonst ist die Leitung zum Taster zu 
störempfindlich. Schau mal in schon fertigen Schaltungen  nach.

>Widerstand im Kontroller

Im Kontroller wird ein Mosfet als pull-up-Stromquelle benutzt, die so 
20uA bis 50 uA liefert. (siehe datenblatt, pull-up current )Das 
entspricht einem -zig kOhm-Widerstand.

Autor: HildeK (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>1.   Habe im Internet oft gelesen, dass der Quarz immer so nah wie
>möglich an dem Controller gesetzt werden soll, wegen HF-Effekten. Was
>sind das für Effekte?
Lange Leitungen sind empfindlich gegen Einkopplung von Störungen.
Sie haben zusätzliche Streukapazitäten und Leitungsinduktivitäten, die 
die optimale Betriebsweise des Quarzes beeinträchtigen können. Einer der 
beiden Pins, an denen der Quarz angeschlossen ist, arbeitet als Eingang 
und ist deshalb recht hochohmig und empfindlich.
Immer, wenn höhere Frequenzen im Spiel sind, vermeiden kurze Leitungen 
Probleme.

>2.   Bei der LED wird ja der Vorwiderstand angeschlossen um die Spannung
>an der LED zu verkleinern dazu gibt es hier  im Forum ja ne Formel. Gibt
>es eine Formel für den Widerstand  eines Tasters oder ist der egal. Was
>für ein Widerstand ist in dem Controller drin?
Was meinst du damit? Den Pull-Up-Widerstand vor dem Taster? Da gibt es 
keine Formel. Man wählt einen sinnvollen Strom, nicht zu klein (wegen 
Empfindlichkeit) und nicht zu groß (wegen unnützem Stromverbrauch). Im 
vorliegenden Fall wären ca. 0.2-2mA kein schlechter Wert. Also, bei 5V 
Versorgung z.B. 10k, bei 3,3V z.B. 4k7. Faktor 5 der angegebenen Werte 
nach oben oder unten ist auch noch gut. Das ist überhaupt nicht 
kritisch!
Also z.B.: den Pin des Controllers am besten extern mit 4k7 nach VCC 
ziehen und den Taster direkt an den Pin und an GND anschließen. Wenn der 
Taster an einer Frontplatte mit einem längeren Draht angeschlossen 
werden soll, würde ich den Pull-Up eher noch auf 1k reduzieren. Es 
fließt ja nur Strom, wenn gedrückt wird.

>Was für ein Widerstand ist in dem Controller drin?
Das steht im Datenblatt - nur da gibt es eine sichere Aussage. Viele 
integrierte Pull-Ups haben Werte um 50k-100k. In letzter Zeit sind mir 
aber auch Pull-Ups im Bereich um 10k-20k begegnet.

Autor: HildeK (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Erik (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die Antworten.

Habe aber doch noch eine Frage.

Sei der Taster an GND und  an den Pin des Controllers angeschlossen ist 
und der Widerstand an den Pin des Controllers (ATmega8) und an die 5V 
angeschlossen.
Der Mikrocontroller fragt in einer Schleife den Pin ab, dann ist doch im 
offenen Taster zustand  immer die Spannung an den Pin. Wird der Taster 
geschlossen fließt der Strom nicht mehr in den Controller sondern nach 
GND.  Also ist immer im offenen zustand eine 1.

 Reagiert der Controller-Pin auf die Spannung oder den Strom der 
anliegt?


LG Erik

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Erik wrote:
>  Reagiert der Controller-Pin auf die Spannung oder den Strom der
> anliegt?

Strom liegt nicht an, Strom fließt. Spannung liegt an, und dann ist auch 
der Pin "high".

Autor: Ich (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Controller frägt SPANNUNGS-Level ab.

Zu deinem Taster: Ich würde noch einen Widerstand zwischen Taster und 
Controller von ca 150 Ohm hängen. Wenn dein Controller mal versehentlich 
als Ausgang definiert wird und Higt anliegt und du den Schalter Drückst 
würde sonst ein großer Strom Fließen und evtl. deinen Controller 
zerstören.

Ich schalte Taster immer Low-aktiv -> an den Controllerpin einen 10KOhm 
gegen 5V und einen 150Ohm über einen Taster gegen Masse.
High aktiv geht aber auch. Musst halt die Widerstände vertauschen (und 
den Taster).

Grüße
Felix

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
HildeK wrote:

> Schau dir auch mal das an:
> http://www.rev-ed.co.uk/docs/picaxe_manual3.pdf

Sehr interessant! Danke für den Link!

Autor: Erik (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke nochmal für die Antworten .

Aber eine Frage hätte ich noch  was ist eine  pull-up-Stromquelle?
Im Kontroller wird ein Mosfet als pull-up-Stromquelle benutzt, die so
20uA bis 50 uA liefert. (siehe datenblatt, pull-up current )Das
entspricht einem -zig kOhm-Widerstand.

Wie kann die einen Widerstand ersetzen?

LG Erik

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>pull-up

Normale Logik-Eingänge bei MOS-IC's können  wegen ihrer Hochohmigkeit 
undefinierte Spannungswerte haben, wenn sie nicht beschaltet sind.

Um falsche Werte zu verhindern, "zieht" man den Eingang zur positiven 
Betriebsspannung hoch. Das nennt man pull-up. Oft sieht man dafür einen 
Widerstand von etwa 10 kOhm zwischen Eingang und +5V.

Da Widerstände aber in IC's recht teuer sind, baut man bei Kontrollern 
einen p-Kanal-MOSFET zwischen +U und Eingang, der bei Bedarf 
eingeschaltet wird und dann eine Stromquelle darstellt, die von +U her 
einen Strom im -zig uA-Bereich liefert.

Auch solch ein MOSFET hat pullup-Wirkung, aber den zusätzlichen Vorteil, 
dass er zu- oder weggeschaltet werden kann.

Wenn bei einem Pinx DDRx auf 0 geschaltet ist, er also als Eingang 
dient,
kann mit PORTx = 1 der pullup zugeschaltet werden, ein außen auf null 
schaltender Schalter kann dann auf Null ziehen, ohne dass ein äußerer 
pullup-Widerstand nötig ist.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Erik wrote:

> Wie kann die einen Widerstand ersetzen?


Weil es einen Zusammenhang gibt zwischen Widerstand, Spannung und Strom. 
Das berühmte Ohmsche Gesetz

    U = R * I     ( U .. Spannung, R .. Strom, I .. Widerstand )

Jedesmal wenn irgendwo eine Spannung anliegt und ein Strom fliest, kann 
man sich ausrechnen, welcher Widerstand dort vorhanden ist. Das ist im 
Grunde völlig unabhängig davon op das nun tatsächlich ein Widerstand als 
elektronisches Bauteil ist oder nicht.

Wenn also an einem Bauteil eine Spannung von 1V abfällt und dieses 
Bauteil einen Strom von 1mA durchlässt, dann hat dieses Bauteil einen 
Widerstand von R = U / I  = 1 / 0.001 = 1kOhm. Es muss selbst kein 
elektronischer Widerstand sein, wenn du nicht wissen würdest was es ist 
und nur diese Messwerte hättest, müsstest du zum Schluss kommen das es 
ein Widerstand mit genau diesem Wert wäre.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.