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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsteiler am Eingang Attiny und ein Problem!


Autor: Hamed (Gast)
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Hallo,

ich bin nicht der große Elektroniker und brauche eure Hilfe für ein 
Problem.

Schaut euch bitte den Schaltplan an! Ist ein Teil von einer Schaltung.
Es geht prinzipiell um einen Spannungsteiler für den ADC an einem 
ATtiny13. Die Spannungsquelle ist ein Fahrraddynamo und die Lampe ist 
eine Fahrradlampe. Ich will mit einem Attiny13 die Spannung vom Dynamo 
zum Vergleich mit einer anderen Spannung, die an einem anderen Pin 
liegt, messen. Damit will ich die Lampe umschalten usw...
Wichtig ist, ob der Dynamo sich überhaupt dreht oder nicht UND wenn ja, 
was für ne Spannung er lifert. Diesen letzten Wert bauche ich, um ihn 
mit einem anderen analogen Eingang vom µC vergleichen zu können. Ich 
(bzw. der µC) will einen Wert zwischen 0-5V am PB4 haben. 5V heißt 
Dynamo dreht sich voller Dampf und 0 heißt Dynamo steht.
Natürlich ist das keine reine DC Spannung, die am PB4 hängt, aber ich 
werde das Problem per Software lösen, indem ich einen Scmitt trigger 
dran anschließe oder in der Software eine Hysterese programmiere.
Die Z-Diode sollte die Überschreitung der Spannung über 5V vermeiden (ob 
das überhaupt Sinn bringt bin ich nicht sicher) das Problem ist, dass 
ich den Spannungsteiler für z.B. 15V Amplitude des Dynamos dimensioniere 
aber es kann passieren das der Dynamo u.U. mehr Spannung liefert. Das 
wollte ich naicerweise mit dieser Z-Diode vermeiden.

jetzt eine Fragen und das Hauptproblem

Ist so eine Schaltung überhaupt sinnvoll für meinen Zweck oder gibt es 
einfachere sicherere Varianten?

Das Problem:
so lange die Lampe nicht angeschlossen ist messe ich am PB4 eine 
Spannung nahe zu DC naturlich mit etwas Schwingung. So bald die Lampe 
angeschlossen wird messe ich einen Offset zu dieser Spannung und die 
Amplitude der Schwingung wird viel größer. Auf jeden Fall grüßer als die 
von mir definierte maximal sinnvolle Hysterese.
Natürlich bringt das meinen Attiny durcheinander und er schaltet wieder 
die Lampe aus, weil er denkt dass der Dynamo sich schneller dreht und so 
kommt es zu einem ständigen ein und ausschalten.
Wie kann ich das vermeiden? oder kann ich diesen Effekt nur mit Software 
beheben?

Gruß
Hamed

Autor: Hans Mayer (hansilein)
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Also der Schaltplan ist komisch, mindestens ein erde-symbol fehlt.
Was soll r1?
und wie soll mit einem spannungsteiler 1:1 aus 15V 5V werden? Bei mir 
wären das 7,5.

Autor: Hans Mayer (hansilein)
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Hast Du ein Oszi und kannst die Spannung am Wandler messen?

Autor: Hamed (Gast)
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ja du hast Recht, da unten fehlt ein Erde-Symbol. Ich glaube es ist klar 
wo.
R2 muss 20k sein. richtig!

Ich will einen 1k Widerstand parallel zum Kondensator haben und deshalb 
ist R1 da. parallel zu 30K bleibt der parallele Widerstand zum Elko 
immer noch ungefähr 1k. So kann ich die Schwingung relativ konstant 
haben und damit eine möglichst genaue Hysterese programmieren.

Ich habe n Oszi, und nun?

Hamed

Autor: Gast (Gast)
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Autsch!
D2 Ok.
R1 Raus!
C1 viel kleiner, dann wird die Funktion von R1 durch R2 und R3 erfüllt.
D1 muss Parallel zu R3 sonst Kurzschluss für Spannungen über 5V.
C2???

Autor: Hamed (Gast)
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na gut... und was ist jetzt mit dem Problem mit der Lampe?

Hat jemand eine Idee bitte, wodurch dieses Problem zustande kommt und 
wie man es vermeiden kann?

Gruß
Hamed

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>Hat jemand eine Idee bitte, wodurch dieses Problem zustande kommt und
>wie man es vermeiden kann?

Hast du schon mal die Spannung des Dynamos ohne deine Schaltung aber mit 
der Lampe gemessen?
Ich vermute, dass die Spannung des Dynamos durch die Belastung der Lampe 
zusammenbricht.
Die Lampe wird ja im Gegensatz zu deiner Schaltung sehr niederohmig 
sein.
Das würde bedeuten, dass deine Hysterese zu klein ist.

Was soll's denn überhaupt werden? Eine Akku gespeiste Fahrradlampe?

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Hamed schrieb:
> na gut... und was ist jetzt mit dem Problem mit der Lampe?
> Hat jemand eine Idee bitte, wodurch dieses Problem zustande kommt und
> wie man es vermeiden kann?

Dein Ansatz ist falsch.
Die Spannung ist lastabhängig und daher dafür unbrauchbar.

Du mußt die Frequenz messen.
D.h ab einer bestimmten Drehzahl wird die Spannung für gut befunden, 
egal wie hoch sie ist.


Peter

Autor: Hamed (Gast)
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Hallo zusammen

also @ STK-Besitzer:
ich will ein Standlicht für das Fahrrad meiner Freundin bauen.
Im Normalfall ist der Dynamo mit der Lampe verbunden. Man kann aber bei 
Bedarf das Standlicht einschalten. der µC überwacht die Spannung vom 
Dynamo und ab einer bestimmten Helligkeit (Dunkelheit) schaltet zwischen 
Batterie und Dynamo um. Diesen bestimmten Punkt kann man anhand eines 
Potis dem µC beibringen, so dass er weiß was für einen minimalen 
Hellligkeitssgrad sich der Fahrer wünscht und ab dann schaltet er auf 
Batteriebetrieb um. Wenn der Dynamo wieder die gewünschte "Helligkeit" 
liefert, dann wird es wieder auf Dynamobetrieb umgeschaltet.

@Peter:

ich habe schon überlegt und muss sagen, dass du vollkommen Recht hast! 
So ist die ganze Geschite viel besser beherrschbar.
Das Problem ist nur, es ist nicht egal wie hoch die Spannung ist, genau 
aus dem o.g. Grund. Ich will das Gerät unabhängig von den Eigenschaften 
einer speziellen Dynamo-Kennlinie bauen, so dass ich es auch auf meinem 
Fahrrad, das einen anderen Dynamo hat, nutzen kann, ohne den µC neu zu 
programmieren.

Hamed

Autor: Hans Mayer (hansilein)
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Ich hab nicht verstanden, wieso Du überhaupt wissen musst, wie schnell 
der Dynamo läuft.
Wenn es dunkel ist soll das Licht angehen.
Wenn der Dynamo läuft soll der Akku geladen/unterstützt werden.
Diese beiden Prozesse sind doch völlig unabhängig.

Autor: Hamed (Gast)
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vielleicht ist dieser Begriff "Standlicht" etwas verwirrend gewesen.

Ich versuche es nochmals erklären.
Im Normalfall hast du einen Dynamo und wenn du fährst, abhängig von 
deiner Geschwindigkeit, liefert er Spannung und dein Licht geht an. 
Einerseits ist die Helligkeit deiner Lampe abhängig von deiner 
Geschwindigkeit und andererseits hast du gar kein Licht, wenn du mal 
bremst und stehst.
Jetzt will ich diese Geschichte mit einem kleinen Akkupack (6V) 
unterstützen, indem ich einstellen kann, wann mein Lich vom Dynamo 
getrennt wird und direkt mit der Batterie angeschlossen wird (das wird 
ein Relais oder ein Mosfet für mich machen)
Dieses "Einstellen" heißt: mit einem Poti sage ich dem µC, wann er 
umschalten darf. Zum Beispiel will ich, dass er nur auf Batteriebetrieb 
umschaltet, wenn der Dynamo steht. Bzw. schaue ich beim fahren, ob ich 
mit der Helligkeit der Lampe bei einer bestimmten Geschwindigkeit 
zufrieden bin und wenn nicht, drehe ich den Poti runter und der µC 
schaltet bei Geschwindigkeiten kleiner gleich diese auf Batterie um.

Ich glaube jetzt ist es klar was der µC machen soll oder?

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Hamed schrieb:
> Jetzt will ich diese Geschichte mit einem kleinen Akkupack (6V)
> unterstützen, indem ich einstellen kann, wann mein Lich vom Dynamo
> getrennt wird und direkt mit der Batterie angeschlossen wird (das wird
> ein Relais oder ein Mosfet für mich machen)
> Dieses "Einstellen" heißt: mit einem Poti sage ich dem µC, wann er
> umschalten darf.

Und wo ist jetzt das Problem?

Du mißt mit dem Timer die Periodendauer der Dynamospannung und mit dem 
ADC die Potistellung. Und dann vergleichst Du beides (mit Hysterese).

In einem MC sind alles nur Zahlen.
Daher ist es dem MC völlig wurscht, ob eine Zahl nun Spannung, 
Temperatur, Frequenz, Helligkeit oder was auch immer ist.


Peter

Autor: Hamed (Gast)
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@ Peter

die Erklärungen waren für Hans. Er wollte wissen, was der µC überhaupt 
machen soll.
Was du sagst habe ich verstanden und finde es korrekt. jetzt bin ich 
schon dabei, das ganze mit der Frequenz zu programmieren.
Wenn ich das Programm fertig habe, werde ich sie zum Diskutieren hier 
anhängen.

Vielen Dank für eure Tipps besonders du Peter ;)
bis dann

Hamed

Autor: Hamed (Gast)
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kann mir jemand einen Tipp geben wie ich die Periodendauer eines Signals 
(Rechteck und TTL) in BASCOM-AVR messen (programmieren) kann!?

mit INT0 und Timer0 Interrupts? wie ungefähr?

danke
Hamed

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>mit INT0 und Timer0 Interrupts? wie ungefähr?

ICP

Autor: Hamed (Gast)
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entschuldigung, aber ich verstehe nicht was du mit ICP meinst...

wie gesagt, bin noch nicht soweit, alles zu können und verstehen ;)

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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InputCapture-Unit.
Die hängt an einem der Timer und liefert dir einen Zeitstempel bei einer 
Flanke (Die Richtung ist einstellbar).
Guck mal ins Datenblatt deines Controllers. Vielleicht hat der auch 
diese Funktion.

Autor: Hamed (Gast)
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Ich habe mich gerade schlau gemacht, der Attiny13 hat keinen ICP  :(

geht anscheinend nur mit dem timer und evtl. int0 oder?

Hamed

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>geht anscheinend nur mit dem timer und evtl. int0 oder?

Ja.

Autor: Hamed (Gast)
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ok, dann lege ich los.... mal sehen ob ich es schaffe... bis später

Hamed

Autor: Hans Mayer (hansilein)
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Da ist ja blöd, wenn man noch den akku zuhause laden muss.
Ausserdem benutzst Du den Dynamo garnicht wenn er zuwenig Spannung 
liefert.
Da wäre ein schaltreglerakkulader sinnvoller, vom akku könntest Du 
direkt aufs licht schalten, da braucht man keinen µC.

Autor: Hamed (Gast)
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> Da wäre ein schaltreglerakkulader sinnvoller

das habe ich auch vor, aber nachdem ich erstmal die Grundfunktionen 
schon programmiert habe. Allerdings will ich das geschickter maachen als 
nur ein Akkulader und direktes "Akkulicht"!
Der Akku wird geladen wenn der Dynamo zusätzliche Energie liefert.
Ich will aber erstmal die normalen Funktionen programmieren.

Ich hatte zuerst versucht das ganze Projekt analog und ohne µC zu bauen. 
Da muss ich aber zugeben, ab einem bestimmten Komplexitätsgrad der 
Schaltung ist die Analogelektronik nicht mehr meine Sache und ich kann 
es noch nicht...
Obwohl an dieser Stelle möchte ich auch dazu sagen, dass aus meiner 
Sicht ist die Analogelektronik viel schöner und anspruchsvoller als µCs 
programmieren. (das ist nur eine Meinung)

Ich freue mich sehr wenn jemand noch Ideen hat, wie man diese Idee 
erweitern kann.

Gruß
Hamed

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>Ich hatte zuerst versucht das ganze Projekt analog und ohne µC zu bauen.
>Da muss ich aber zugeben, ab einem bestimmten Komplexitätsgrad der
>Schaltung ist die Analogelektronik nicht mehr meine Sache und ich kann
>es noch nicht...

Die Umschaltung zwischen Dynamo und Akku habe ich in den frühen 90ern 
aus einem Buch nachgebaut. Das war aber als Standlicht gedacht.
Alles analog natürlich.

Autor: Hans Mayer (hansilein)
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Hamed schrieb:
>> Da wäre ein schaltreglerakkulader sinnvoller
>
> das habe ich auch vor, aber nachdem ich erstmal die Grundfunktionen
> schon programmiert habe. Allerdings will ich das geschickter maachen als
> nur ein Akkulader und direktes "Akkulicht"!

Was gibt es denn geschickteres? Die Variante bietet sogar 
überspannungsschutz für die Lampe.


>
> Ich freue mich sehr wenn jemand noch Ideen hat, wie man diese Idee
> erweitern kann.
Boost-Knopf, der den Dynamo als Motor betreibt, zum überholen ;)

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