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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LTC485 Opto 6N137


Autor: Julien (Gast)
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Hallo zusammen,

Habe hier ein Problem bezüglich einer galvanischen Signaltrennung.

im Bild ist der Treiberbaustein LTC485 (vgl. SN75176) zu sehen.
dann folgt ein Vorwiderstand (R21) der den Strom für die Opto-LED's
begrenzt.

die 6 Optos sind vom Typ 6N137

Jetzt stellt sich für mich die Frage ob der Vorwiderstand ausreichend
dimensioniert ist oder gar zu hoch?
und ob der Treiberbaustein überhaupt den nötigen strom für die 6 Optos
liefern kann.

Muß außerdem noch auf etwas geachtet werden??

MfG

Julien

Autor: leo9 (Gast)
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Hallo Julien,

wer aht eigentlich den 12-Kanal Dimmer auf deiner Seite gebaut wenn du
solche Fragen stellst??

*) R=U/I=(5-1,8)/(6*10mA)=53 Ohm
*) Der Treiber wird vermutlich sterben da er nur 4mA Ausgangsstrom
kann.
*) Du solltest für jeden Optokoppler einen eigenen Vorwiderstand
vorsehen statt einem gemeinsamen. (Wenn ein Koppler stirbt oder du bei
Test z.B. nur einen bestückst verändert sich der Stromfluß durch die
verbleibenden LEDs)

grüsse leo9

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Wenn Du die Schaltung wirklich so machen willst, solltest Du 6
Vorwiderstände nehmen, für jede LED einen eigenen. Sonst können die
Ströme durch die einzelnen LEDs sehr verschieden ausfallen, durch
Produktionsunterschiede der Optokoppler.

Welche Stöme der LTC485 liefern kann und was der Opto braucht, habe ich
nicht nachgeschaut. Beachte aber, dass im jetzigen Schaltbild der R für
alle 6 Optos verwendet wird und deshalb nur 1/6 des Wertes haben darf
wie bei Verwendung von nur einem Opto. Bei 220 Ohm bleibt für jeden
Opto gerade mal 2mA, das sieht mir etwas wenig aus.
Ist der Opto für die 250kbaud wirklich geeignet?

Aber warum brauchst Du eigendlich 6 Optokoppler? Ich nehme mal an, das
wird eine Lichtendstufe? Dann reicht doch 1 Opto. Dessen Signal kannst
Du dann für 6 Kanäle benutzen.

Sei bitte vorsichtig, wenn Du auf der Netzseite einen Microcontroller
benutzt. Auch mit Bedienelementen oder DIL-Schalter, etc, diese können
220V-Potenntial haben!

Stefan

Autor: Julien (Gast)
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Hi leo9,

Den Dimmer habe ich gebaut,
aber irgendwie bekomm ich wegen schriftl. abi nicht mehr so alles auf
die reihe.

Trotzdem mal danke.

Im USBDMX-Forum auf meiner seite ist der komplette Schaltplan.

Welche Lösung würdest du bevorzugen um das DMX Signal auf die 6
Ausgänge galvanisch zu trennen und zu splitten?

MfG

Julien

Autor: Julien (Gast)
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@Stefan

Also die Optos sollten das können (Datenblatt).
Sind High Speed Optos.

Werde nun 6 einzelne Widerstände nehmen.

Jetzt suche ich nur noch eine Lösung, da der LTC485 mir nicht den
erforderlichen Ausgangsstrom liefert.

Julien

Autor: mmerten (Gast)
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normaler 6 oder 8fach treiber als 74xx oder aus der ULN/UDN Familie
dürfte die einfachste Lösung sein.

Autor: leo9 (Gast)
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@Julien:

wozu sind ic2 und ic19? weglassen und vom avr-Port auf Transi und
danach auf die Kathoden der Optos. Alle Anoden über je einen Widerstand
(5-1,8)/15mA auf 5V.

Wofür willst du die sechs galvanisch getrennten Ausgänge verwenden? Ich
halte das für etwas übertrieben. In Hinblick auf Platinengröße und
Anzahl der interessierten "Mitbesteller" würde ich dein Projekt in
USB-DMX-Interface und "galvanisch trennenden DMX-Koppler"
aufsplitten.

grüsse leo9

Autor: Julien (Gast)
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@leo9

Zwischen IC2 und IC19 kommt noch ein umschalter um die Polarität der
DMX Leitung zu ändern.

Sonst könnte man schon die lösung mit dem Transistor nehmen.

6 Ausgänge für:

3x XLR 3pol
3x XLR 5pol

Ok,es ist schon etwas übertrieben, aber wer nicht so viele benötigt,
kann dann auch weniger verbauen.

Wenn ich jetzt eben die IC's 2 und 19 verwenden möchte, was für eine
lösung bietet sich dann noch?

Für Uf steht bei mir im Datenblatt 1,4V
daraus:

R = (5-1,4)V/15mA = 240Ohm

MfG

Julien

Autor: mmerten (Gast)
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Die paar optokoppler und nen treiber-ic sind ja nicht der kostenfaktor.
allerdings muß ja das netzteil dann auch über eine entsprechende anzahl
getrennter sekundärspannungen verfügen. oder halt 1 ds/dc wandler pro
output-universe. sinnvoll ist die sache schon, da gerade beim mobilen
einsatz die verkabelung flexibler gehandhabt werden kann und nicht
unbedingt jedes endgerät über korrekten dmx in/out (aus kostengründen)
verfügt. auch sind lästige potentialdifferenzen so leichter in den
griff zu kriegen.

Autor: Julien (Gast)
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@mmerten

Ja das Netzteil ist entsprechend mit 8 getrennten 5V Spannungen
ausgestattet.

ist vor den Treiber-IC's auf etwas zu achten(bezüglich der
6*15mA=90mA) ??

Julien

Autor: mmerten (Gast)
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also mit 15 mA brauchst du die 6N137 nicht gerade zu "heizen". 8-10 mA
reichen allemal. Der treiber ist relativ unkritisch, wir reden hier ja
nur von 250 kbps.

Autor: leo9 (Gast)
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@Julien:
zwei mal pegelwandeln zum invertieren ist aber nicht dein Ernst?
entweder einen Inverter und dann umschalten zwischen vor und nach dem
Inverter oder gleich per Software lösen.

grüsse leo9

Autor: Julien (Gast)
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@mmerten

Welche Möglichkeit siehst Du die dann anfallenden 60mA aufzubringen?
Denn die Treiber IC's schaffen das ja nicht!!!
vor IC2 und IC19 befindet sich ein Atmel µC.

Julien

Autor: Robin Adams (Gast)
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> Welche Möglichkeit siehst Du die dann anfallenden 60mA aufzubringen?

Mit einem Transistor. IC2 und 19 sind aber wirklich überflüssig.

Btw, ist das ein "AVR um jeden Preis"-Projekt?

Der AN2131 von www.cypress.com z.B. hat sowohl USB als auch einen
DMX-fähigen UART integriert und massenweise SRAM. Damit passt
USB<->DMX (ohne Potentialtrennung) in den XLR-Stecker :-).

Grüße,
Robin

Autor: Julien (Gast)
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@Robin

Es stimmt schon dass es diese Chips gibt.
Aber

1. bevorzuge AVR's
2. Soll nicht einfach nur USB<->DMX Umsetztung stattfinden.


>IC2 und 19 sind aber wirklich überflüssig.

Nein, da dazwischen noch ein DMX-Wandler kommt der je nach
Schaltstellung Data+ und Data- tauscht.

MfG

Julien

Autor: mmerten (Gast)
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@robin

Das Cypress Teil ist zwar nicht schlecht, aber dürfte mit 1 x DMX in
und 2 x DMX out deutlich überfordert sein, zumal man ja eh schon mit
timing problemen auf der USB seite zu kämpfen haben dürfte.
insbesondere dann wenn man eine realtime HTP oder LTP verknüpfung
durchführen möchte. LowCost "china" Teile ohne Potentialtrennung gibt
es doch schon zu hauf auf dem markt, die muß man nicht unbedingt auch
noch nachbauen.

Autor: Julien (Gast)
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Zur Transistorgeschichte,

Daten des LTC485:

Iosd1 (Driver Short-Circuit Current, Vout=HIGH; Vo=-7V) =100mA
Iosd2 (Driver Short-Circuit Current, Vout= LOW; Vo=10V) =100mA

Also ist die ganze Transistorüberlegung hinfällig wenn man den Strom
pro Opto-LED auf 10mA begrenzt!!!

WICHTIG!

Zwar ist der SN75176 baugleich und kompatibel, allerdings beträgt hier
der Ausgangsstrom max. 60mA.

Hier noch der DMX-Umschalter:

(siehe Datei im Anhang)

IC2 ist Sende-IC
auf JP1 wir ein 2fach Umschalter angeschlossen.
Pin 3,4 sind jeweils die Ausgänge bzw. Eingänge für IC19

Wenn es eine bessere Lösung hierfür gibt, bitte melden!!

MfG

Julien

Autor: Robin Adams (Gast)
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@Julien
Im Anhang mein Vorschlag zur Invertierung der Signale.

@mmerten
Moment, ich sehe in Juliens Schaltplan nur einen einzigen DMX-Ausgang
und keinen Eingang. Deshalb ist mir deine Forderung noch Echtzeit
LTP/HTP und mehreren Kanälen etwas schleierhaft. Ob die Rechenleistung
der EZUSBs für 2 Kanäle Eingang/Ausgang noch reicht habe ich noch nicht
überprüft, die UARTs würden es zumindest unterstützen.

Die Timingprobleme sehe ich eher bei einem AVR mit weniger als 513 Byte
RAM und einem FTDIChip, der keine Möglichkeit zur Synchronisation der
Datenübertragung bietet.

Autor: leo9 (Gast)
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Du mußt im Datenblatt die "485-" und die "TTL-"Seite
auseinanderhalten: die 100mA gelten für die Diff.-Outputs, der
Rd-Ausgang kann nur 4mA.
Anbei eine Inv. Schaltung, die drei dicken Striche sind ein Jumper,
entweder die linken zwei oder die rechten zwei, ich würde die
Umschaltung aber dennoch per Software machen.

grüsse leo9

Autor: mmerten (Gast)
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@julien bitte nicht die Strombelastbarkeit der RS485 mit der Logikseite
verwechseln Ro (Receiver Output) der LT485 kann max. 16 mA (garantiert
sind 8) verkraften. die typ. 100 mA beziehen sich auf die RS485 seite.
Als treiber für die Optokoppler reicht z.B. ein normaler 74HCT240 bzw
74HCT540 (8 Inverter) wobei 1 inverter mit jumper für inv/non inv.
Output genutzt werden kann.

Autor: Julien (Gast)
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@Robin

Sehe ich das richtig, dass dein Inverter auch das Problem der
Stromprobleme für die Optos löst??

Sonst muss man auch dafür noch eine Transistorschaltung irgendwie
einbinden!

MfG

Julien

Autor: Julien (Gast)
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@mmerten

Habe mir mal die beiden IC's angeschaut (kenne sie noch nicht)
Leider stehe ich gerade wengle auf dem schlauch wie dann die Schaltung
aussehen könnte um die Optos zu treiben, wenn die IC's 2 und 19
rausfliegen, da diese ja ehe eine umständliche Lösung waren.

Wäre über Tipps dankbar.

MfG

Julien

Autor: mmerten (Gast)
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@julien
du gibst dir irgendwie viel Mühe nicht DMX512 konforme Dinge einzubauen
(RS485 mit "falscher" Polarität, "böse" 3pol. XLR). Sinnvoll ist
eine "Signalinvertierung" hier wirklich nur dann, wenn man diese
selektiv für jeden der 6 Äusgänge vornehmen kann z.B. mit XOR Gattern.
Damit auch der  AAnschluß von nicht DMX512 konformen Equipment im Mix
möglich ist.

Autor: Julien (Gast)
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@mmerten

Danke erst einmal für all die Tipps :)

Wieso ist die Polarität an RS485 falsch??
Grundsätzlich versuche ich DMX512 konforme schaltungen zu entwickeln.
Es kann natürlich vorgekommen sein, dass flüchtig eine Pinvertauschung
aufgetaucht ist.

OK du hast recht, dass es wenig sinn macht alle 6 ausgänge gleich zu
invertieren oder eben nicht.
Einzeln würde mehr sinn machen.

Damit hier nicht ewig nur diskutiert wird und man zu einer
funktionsfähigen Lösung kommt würde ich vorschlagen, das ganze schritt
für schritt anzugehen.
Entweder von hinten aufzurollen (optos) oder vorne bei der
Signalausgabe vom AVR.

Im Prinzip sollte die schaltung bei den wenigen Bauteilen kein Problem
darstellen.

AVR -> Treiber für Optos -> RS485 Treiber -> Umschalter der Polarität
(Dip-Schalter oder so, da pro Ausgang einstellbar) DMX-Buchse (erst
einmal Stiftleiste)

MfG

Julien

Autor: leo9 (Gast)
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Schalt doch bitte vor den 485er Treibern (dort reicht einpolig
umschalten, auf der RS485-Seite brauchst du einen zweipoligen
Umschalter).

grüsse leo9

Autor: Julien (Gast)
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Also

das gesamte Problem hat sich jetzt gelöst.

Danke nochmals an mmerten

MfG

Julien

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