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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mit µC einen Spanungsteiler steuern wie beim Oszilloskop


Autor: Christian S. (kruemel)
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Guten morgen,

ich möchte mit einem µC so eine Spannungsschaltung wie an einem 
Oszilloskop schalten. Dazu reichen wie bei den alten Oszilloskops die 
dort verwendeten Spannungsteilerschaltungen aus, es soll so einfach wie 
möglich gehalten werden.

Die Spannungsstufen sollen mit einem Drehschalter einstellbar sein und 
sich an einem anderen Ort befinden als die Spannungsteilerschaltungen. 
Nun muss ich dann ja wahrscheinlich mit einem µC ein kleines Protokoll 
schreiben, das mir meine Daten irgendwie überträgt und auf der anderen 
Seite von einem µC ausgewertet.

Oder hat jemand andere Ideen?
Ich hab bis jetzt nur Grundwissen in µC Programmierung, gibts da 
irgendwo Sachen zu lesen, die mir bei dieser Problemstellung 
weiterhelfen könnten?
Wie baue ich ein Protokoll auf mit einem µC?

Vielleicht kann mir ja jemand helfen und ein paar Tipps geben.
Wenn ich zu undeutlich war bei meiner Formulierung bitte sagen, ich habs 
veruscht so gut wie möglich zu beschreiben :)

Vielen Dank im vorraus

Autor: gast (Gast)
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Sollen über den Drehschalter Spannungen erzeugt werden? - Dann genügen 
ein paar Drähte, um die Distanz zwischen Drehschalter und 
Spannungsteilerschaltungen zu überbrücken.

Was die 'Daten' sind, die dein µC übertragen soll u nd wie sie mit 
diesen Spannungen zusammenhängen, bleibt in deiner Beschreibung unklar.

Autor: Christian S. (kruemel)
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Hi,

danke für die schnelle antwort.
Mit dem Drehschalter sollen die Spannungen runtergeteilt werden am 
anderen Ende.

Mit Daten meine ich eben evtl. die genaue Dreheinstellung und welcher 
Spannungsteiler am anderen Ende dazu gehört.
Die Entfernung zwischen FrontPanel und der Messsonde an der die 
Spannungsteiler eingesetzt werden sollen beträgt ca. 10m. Das war eine 
Idee von mir das vielleicht so umzusetzen.

Es soll möglichst digital passieren. Ich hoffe jetzt ist es ein bisschen 
genaurer.

Autor: Carsten Sch. (dg3ycs)
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Hi,

verstehe ich das richtig:
Du hast einen Drehschalter aus einem alten Skope (Y-Kanal).
Diesesn hast du in ein "Testgerät" eingebaut und als Umschalter für 
einen Spannungsteiler verwendet, der als Spannungsreferenz dient.

Dies möchtest du jetzt Fernsteuerbar machen, Du willst auch abgesetzt 
die Spannungen umschalten können, der Drehschalter soll aber weiterhin 
Funktionsfähig bleiben?

Liege ich da richtig?

-> Wenn ja, dann wird das SO nicht so einfach gehen!
Eine "Entweder / Oder " Lösung wäre sicherlich kein Problem, also das 
ein Umschalten zwischen µC und Handbedienung möglich ist.
Aber alles andere wird in dieser Konstellation schwer, da der 
Mikrocontroller im Testgerät nach erhalt des Fernbedienungsbefehls ja 
den Drehschalter "mechanisch" Schalten müsste.
Die einzige Möglichkeit die ich sehen würde wäre ein Schrittmotor, der 
mit an der Achse hängt... Aber das ist nicht mehr einfach!

Viel simpler wäre da eine Lösung wo du die Einstellung auf der 
Frontplatte und die Spannungserzeugung voneinander entkoppelst. Du hast 
also einen irgendwie gearteten D/A Wandler (Auch über Relais 
umschaltbare Spannugnsteiler sind D/A Wandler... Wobei man -sofern 
möglich- dann auch soweit gehen sollte integrierten Lösungen den Vorzug 
zu geben. Macht es einfacher und warscheinlich auch billiger) der von 
einem µC gesteuert wird.
Der µC enthält einen Fernsteuerungseingang und einen "Controll" Eingang 
für den Schalter auf der Frontplatte. Je nach Schaltzustand schaltet der 
um.
Wenn du zum Beispiel deine restliche Mechanik schon hast und diese 
Beibehalten willst, so nimmst du für die "lokale" Steuerung den 
Drehschalter, lässt diesen weiterhin als Spannugnsteiler arbeiten, so 
das dieser Spannungen zwischen 0-5 erzeugt (evtl. die Abstufungen 
ändern).
Diese Spannung wertest du dann über einen AD-Wandler im µC aus und 
kannst so deinen SOLL Schaltzustand ermitteln.
Vom Ablauf könntest du das ja so Programmieren das jeweils der "letzte" 
Schaltbefehl immer gilt, also wenn jemand am Drehschalter hantiert 
ändert sich der Wert. Kommt dann ein Fernbedienungsbefehl änder sich der 
Wert wieder usw. Nachteil ist das so nach einem Fernbedienungsbefehl der 
am Gerät eingestellte Zustand bis zum nächsten "manuellen" Schalten 
nicht mit dem tatsächlichen Zustand übereinstimmen muss.

Wenn du das Lösen willst, so solltest du vom Mechaninschen 
Stufenschalter wegkommen und den z.B, durch einen Drehimpulsgeber 
ersetzen. Der eingestellte Zustand wird dann z.B. durch LEDs angezeigt. 
So könntest du auch den angezeigten Zustand nach Fernbedienung ändern.

Wie gesagt, sollen nur Denkanstösse sein. !

Gruß
Carsten

Autor: Christian S. (kruemel)
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Hallo,

danke für deine Antwort, aber ich möchte den Schalter nicht mechanisch 
per µC stellen, so habe ich das jetzt verstanden wie du mir das erklärt 
hast.

Ich möchte am einen Ende mit dem Drehschalter, Schalterstellungen 
vorgeben, die mir dann auf der anderen Seite einen dazu entprechenden 
Spannungsteiler schalten. Sprich ich möchte den Spannungsbereich an der 
Sone runterschalten.

Ich bin jetzt auf dem Weg, das ich auf der Empfängerseite einfach einen 
Multiplexer nehme.Die 4 Bit die in ihrer Kombination entprechen dann 
jeweils einer Schalterstellung.

Mein Problem jetzt ist dann jedoch, wie und womit ich jeder 
Drehschalterstellung eine Bitkombination zuweise.

Tut mir leid wenn ich etwas undeutlich in meiner Formulierung bin.

Danke im vorraus

Autor: gast (Gast)
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... Sehe ich das richtig? Die Schalterstellungen 0..15 werden binär 
codiert und dann über ein 4+1 adriges Kabel geführt. Auf der anderen 
Seite brauchst du dann einen binär-nach dekadisch Decodierer. Als 
TTL-Baustein kannst du da den 74154 nehmen. Die 
Spannungsteiler-Schaltung kannst du dann mit ein paar CD4066 machen. 
Einen µC brauchst du dazu nicht, glaube ich.

Autor: Christian S. (kruemel)
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Ja okay vielen Dank.

Autor: gast (Gast)
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mir fällt gerade ein, dass es noch einfacher geht. Wenn du schon 4bit 
binär codiert hast, kannst du eigentlich deine Spannungsteiler mit einem 
einzigen CD4066 direkt mit diesen bits verschalten, wenn die Widerstände 
im verhältnis 1:2:4:8 sind ...

Autor: Michael L. (michaelx)
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Als problematisch an der Lösung mit dem 4066 könnten sich am 
Spannungsteiler anliegende Spannung, die fehlende galvanische Trennung 
und/oder der nicht gerade geringe und recht variable Innenwiderstand des 
4066 erweisen. Aber auch die Entfernung und Potentialunterschiede 
zwischen Bedienteil und Spannungsteiler sehe ich als mögliches Problem. 
Da sind nicht nur die ICs ganz schnell kaputt, sondern es kann auch für 
den Bediener sehr gefährlich werden.

Leider hat uns der OP bei diesen nicht unwesentlichen Parametern im 
Dunkel stehen lassen.

Falls der Spannungsteiler nicht in rascher Folge schalten soll, was ich 
auf Grund der Beschreibung annehme, wäre eine Lösung mit Relais hinter 
dem Decoder wohl die sicherste Lösung.

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