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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LL-MOSFET über mehrere Signale schalten. So richtig?


Autor: Colt Fish (Firma: TUC) (coltfish)
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Hallo Leute,

ich plage mich gerade mit der im Anhang zu sehenden Schaltung.

Kurz zur Erläuterung:
An +UB hängt ein LiPoly Akku (3,0 - 4,2 V). Der Akku wird über den 
Logiclevel-Mosfet IRLML6402 vom restlichen System getrennt. Nun soll es 
insgesamt 3 Möglichkeiten geben, den Mosfet durchzuschalten.
1.) Per Tastendruck (S1)
2.) per Mikrocontroller-Portpin (Signal "POWERON")
3.) über den Alarmausgang einer RTC (Signal "/INT"), wird per 
Open-Collektor auf Masse gezogen.

Der Mikrocontroller muss zusätzlich in der Lage sein, den Tastendruck 
sowie den Interrupt der RTC getrennt voneinander detektieren zu können. 
Dazu sind die Signale "BUTTON_POWERON" sowie "CLOCK_INT_INPUT" 
vorgesehen, die jeweils im µC über interne Pullups auf 3.3V gezogen 
werden.

Meiner Meinung nach sollte das ganze - erstmal rein vom Signalfluss her 
- so funktionieren. Aber vielleicht gibt es ja an dieser Stelle bereits 
Einwände.

Ein Problem sehe ich allerdings in den Forward-Spannungen der 
BAT54C-Dioden. Der Mikrocontroller erkennt laut Datenblatt einen 
Low-Pegel noch bei 0,66 V. Bei ca. 0,35 V Forward-Spannung einer BAT54C 
sollte das - zumindest beim Drücken des Tasters - immer zuverlässig 
funktionieren. Kritisch wird es jedoch beim Alarmausgang der RTC. Im 
Datenblatt findet sich die Angabe, dass ein Low-Pegel hier ca. 0,4 V 
betragen kann. In Summe mit der Forward-Spannung der BAT54C liegt man 
hier nun - abhängig von Forward-Strom und Umgebungstemperatur - über den 
0,66 V. Es ist also durchaus möglich, dass der aktive Alarmausgang der 
RTC unter bestimmten Umständen nicht von dem Mikrocontroller registriert 
wird. Das ist ungünstig.
Daher würde mich interessieren, ob man diese ganze Schaltung womöglich 
anders gestalten könnte, womöglich über Logikbausteine oder wie auch 
immer.

Gibt es da Ideen?

Schönen Dank
Daniel

Autor: Colt Fish (Firma: TUC) (coltfish)
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Nanu, der IE mag das Bild nicht, im Firefox kein Problem... was ist denn 
hier los? Sicherheitshalber nochmal mit einem anderen Programm 
gespeichert...

Autor: Adlbert Rieger (Gast)
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Ist S1 ein Taster? Wenn ja, wie wird dann die Selbsthaltung gemacht?

Ich glaube Du machst es etwas kompliziert.
Am besten Du beschreibst, welche Zustände möglich sein sollen, dann
erübrigen sich vielleicht die Dioden.

Gruß aus Clausthal

Autor: Colt Fish (Firma: TUC) (coltfish)
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Hallo,

ja, S1 ist ein Taster, die Selbsthaltung erfolgt ausschließlich über den 
Mikrocontroller durch das Signal "POWERON".

Alle anderen Signale (Tasterimpuls und RTC-Alarm) sollen den MOSFET nur 
kurz durchschalten. Dadurch wird der Mikrokontroller selbst natürlich 
auch bestromt und ermittelt, durch welches Signal das Durchschalten des 
MOSFETs stattfindet (davon abhängig müssen unterschiedliche Aktionen 
durchgeführt werden) und kümmert sich um die "Selbsthaltung" über 
"POWERON".

schöne Grüße aus der Leibnizstrasse in Clausthal ;-)

Daniel

Autor: A. Rieger (Gast)
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Ich weiß ja nicht welchen µC Du verwendest, aber wäre nicht der
Sleepmodus auch eine Idee? Du hast ja nur zwei Ereignisse, also
brauchst Du nur zwei externe Interrupts.

>schöne Grüße aus der Leibnizstrasse in Clausthal ;-)

Wie sind denn die neuen Wohnheime?

Autor: Colt Fish (Firma: TUC) (coltfish)
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A. Rieger wrote:
> Ich weiß ja nicht welchen µC Du verwendest, aber wäre nicht der
> Sleepmodus auch eine Idee? Du hast ja nur zwei Ereignisse, also
> brauchst Du nur zwei externe Interrupts.
Es handelt sich um einen PIC24FJ256GB106, externe Interrupts sind mehr 
als ausreichend vorhanden. Der Sleepmodus wird ebenfalls verwendet. 
Zusätzlich soll das Gerät jedoch vollständig abschaltbar sein, über den 
Alarminterrupt der RTC (welche mit eigener Knopfzelle versorgt wird) 
sowie über den Taster eingeschaltet werden können.

Die Anforderungen sind also festgelegt, ich brauche alle Signale um den 
Mosfet zu schalten und zusätzlich die Signalisierung an den 
Mikrocontroller. Da komme ich nicht drumherum. Die Frage bleit also, wie 
ich diese Signale verknüpfe.

> Wie sind denn die neuen Wohnheime?
Soweit ich weiß schimmeln die inzwischen nicht mehr ;-) Als 
wissenschaftlicher Mitarbeiter darf man da aber eh nicht wohnen...

gruß
Daniel

Autor: A. Rieger (Gast)
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Also den Taster könnte man auch zwischen Vcc und dem Gate vom N-Fet
legen und dort das Signal für den PIC abgreifen, vielleicht kann man 
sich
die Dioden dann sparen.

Ich muß mir mal eine Schaltung aufmalen.

Autor: Colt Fish (Firma: TUC) (coltfish)
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Wahrscheinlich könnte man hier auch etwas mit Logikbausteinen basteln, 
allerdings bleibt dann das Problem, dass diese ständig eine 
Energieversorgung benötigen, was hier nicht wirklich sinnvoll wäre.

Allerdings habe ich wohl theoretisch "workaround" für das Problem 
gefunden. Der Signalzweig mit dem Taster funktioniert ja soweit (bereits 
im Einsatz) und kann daher eigentlich auch so bleiben. Kritisch ist ja 
nur das Einschalten über die RTC sowie die Signalisierung des 
Alarminterrupts an den PIC. Hier kann man jedoch ein "Fangnetz" 
einbauen, da der PIC jederzeit den Alarmzustand der RTC (DS3234) über 
das Auslesen der internen Register per SPI in Erfahrung bringen kann. 
Dadurch wird das Signal "CLOCK_INT_INPUT" ggf. überflüssig.

@ A. Rieger
Falls Du noch einen Schaltungsvorschlag hast, bin ich selbstverständlich 
nach wie vor noch interessiert! Bei den kurzen Wegen hier in CLZ könnte 
man das ja ggf. bei einem Bierchen besprechen ;-)

gruß
Daniel

Autor: A. Rieger (Gast)
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>Kritisch ist ja nur das Einschalten über die RTC sowie
>die Signalisierung des Alarminterrupts an den PIC.

Du könntest ja noch eine Transistorstufe an den Ausgang der RTC hängen
um z.B. auf einen High-Pegel zu kommen, den der Pic dann auswerten kann.

Grüße

Autor: Colt Fish (Firma: TUC) (coltfish)
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A. Rieger wrote:
> Du könntest ja noch eine Transistorstufe an den Ausgang der RTC hängen

Super Idee! Ja, damit sollte es natürlich auch gehen. Manchmal sieht man 
den Wald vor Bäumen nicht...

Dankeschön & Gruß

Daniel

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