www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Rücklaufspannung für AVR ein Problem?


Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich betriebe meinen AVR mit 3,3V, Bestimmte Ausgänge hängen an einer +5V 
Quelle, die bei verbinden mit LOW reagiert. (Schalter)
Um das zu realisieren schalte ich die Ausgänge zwischen EIN/AUSgang hin 
und her.

Jetzt ist meine Frage ob das ein Problem sein kann wenn, bei schalten 
des AVR als Eingang die 5V aus der Quelle in den AVR zurückkommen?

Falls ja, wie kann ich den AVR schützen? Hilft ein Reihenwiderstand?

Autor: Rainer Unsinn (r-u)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, das ist ein Problem. Pegelwandler benutzen (gibt es einen Artikel 
dazu).

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und was genau soll dann gewandelt werden?

Autor: Fabian B. (fabs)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Serienwiderstand ist das richtige Stichwort. Berechne den so, dass über 
die internen Clamp-Dioden maximal 1mA fliesst und du bist auf der 
sicheren Seite.

Gruß
Fabian

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fabian B. schrieb:
> Serienwiderstand ist das richtige Stichwort. Berechne den so, dass über
>
> die internen Clamp-Dioden maximal 1mA fliesst und du bist auf der
>
> sicheren Seite.
>
>
>
> Gruß
>
> Fabian

Hallo,

kannst du mir das genauer erleutern?
Bis zu "Serienwiderstand" ist mir das noch klar.
Aber was ist eine Clamp-Diode?

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Clamp-Dioden sind interne Schutzdioden die die Spannung an den Pins 
im bezug auf die Versorgungsspannung begrenzen.


Gruss

Marc

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und die hängen direkt an den EIN/AUSgangspins?

D.h. pro bin darf max 1 mA fließen?

Autor: Randy N. (huskynet)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
5V -----|R1|-----|Clamp-Diode>|----- 3,3V

Der Teil rechts neben R1 befindet sich bereits im AVR. R1 muss nun den
Strom über die Clamp-Diode auf maximal 1mA begrenzen. 2kOhm wären z.B.
angemessen.

Autor: Randy N. (huskynet)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich hab mir deine Frage nochmal durchgelesen. Hast du möglicherweise
eine Art Busleitung, die per Widerstand an +5V hängt und die du per AVR
auf 0V ziehen möchtest?

Weil in diesem Fall wird es sowieso nur mit einem zusätzlichen
Transistor gehen, denn die besagte Clamp-Diode begrenzt dann auch hier,
wenn der Pin auf Eingang geschaltet ist, die Spannung auf der
"Busleitung" (oder was immer du da hast) auf 3,3V. Es sei denn, das ist
kein Problem, aber dann kannst du den Bus auch gleich an die 3,3V
hängen.

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das was hinter dam AVR hängt ist ein C64 am Joystickport.
Die Pins liegen im Ruhebetrieb an 5V die ich mit dem AVR auf 0V ziehe.

Da ich da Ungern mit einer Spannung drauffahre (egal ob 3V oder 5V9 
würde ich gerne nur die Flussrichtung des AVR ändern.

Das heißt die komplette Elektronik am AVR würde dann mit 3V laufen?

Helfts mir bitte. Bin schon am Verzweifeln.

Autor: Randy N. (huskynet)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schau dir das mal an:

http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/6/65/T_a_s.png
(Quelle: http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand)

Statt RC müsstest du dann den Eingang des C64 an den Transistor 
anschließen. Ist der Transistor ausgeschaltet (Basisstrom = 0), hängt 
der Eingang des C64 "in der Luft", schaltest du ihn mit dem AVR ein 
(Basisstrom > 0), zieht der Transistor den Eingang des C64 auf 0V 
runter.

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was passiert wenn ich den AVR auf Eingang ohne Pullup schalte. Hängt er 
dann nicht auch quasi in der Luft?

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Clamping Dioden sind auch dann da, wenn du den Pull-Up deaktivierst.

Wenn du die Pins vom C64 auf Masse ziehen moechtest und den AVR mit 3.3V 
versorgst, dann nimm nen Transistor Emitter an Masse, Collector an den 
C64 und ueber nen Basisvorwiderstand an den AVR. Wie  Randy schon sagte.

Gruss

Marc

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schaut euch doch bitte meine Schaltung an.
Dabei ist jetzt nur der strichlierte Teil wichtig.

An AVR sollen im Endeffekt 2 System angeschlossen werden:
1 x Wii Controller
1 x C64/Amig

Der Wii Controller wird mit 3V betrieben
Der C64 mit 5V

Die Tastenerkennung ist bei beiden gleich: Spannung auf 0V gezogen -> 
ergibt einen Tastendruck.

Wie würdet ihr das Lösen?
Den AVR mit 3V oder 5V versorgen?

Und den AVR mittels HI/LO am Ausgang schalten oder zwischen 
EINGANG/AUSGANG und den Transistoren wie ihr vorgeschlagen habt?

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Willst du einen einen Wii Controller und einen C64 Controller an einen 
AVR Anschliessen oder den AVR an einen C64 und an eine Wii.

Hab das noch nicht so ganz verstanden.

Gruss
Marc

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der AVR soll nichts anderes als einen Joystick simulieren. Der die 
Tasten zuweist.
Und der soll entweder für die Wii oder den C64 nutzbar sein.

Beide gleichzeitig kommt nicht vor.

Also ->  AVR an einen C64 und an eine Wii

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok. jetzt hab ichs verstanden. Nimm die Transistor Loesung. das tut. 
dann ists auch egal ob der AVR mit 5 oder 3V laeuft.

Gruss
Marc

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ok, und dann zwsichen EIN/AUSgang schalten? oder HI/LO?
Jetzt müßte ich nur noch wissen wieviel Strom auf dem Joystickport an 
jedem PIN benötigt wird.

Soll ich das dann für den Wii Kontroller auch in erwgung ziehen, oder 
kann ich dort mit den 3V drauffahren? und mittels HI/LO schalten.

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ob hi/lo oder Eingang/LO ist wenn du ueberall Transistoren verwendest 
egal. Wenn du die Wii ohne Transistoren anschliesst dann wuerd ich 
zwischen Eingang und LO Pegel umschalten.

Gruss
Marc

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Marc Donner schrieb:
> ob hi/lo oder Eingang/LO ist wenn du ueberall Transistoren verwendest
>
> egal. Wenn du die Wii ohne Transistoren anschliesst dann wuerd ich
>
> zwischen Eingang und LO Pegel umschalten.

dann kommen aber vom Wii-Controller auch die 3V retour in den AVR.
Ist das unkritisch?

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
wenn die Spannung am Pin des AVR gleich oder kleiner der 
Versorgungspannung ist, ist das unkritisch.

Gruss

Marc

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Marc Donner schrieb:
> wenn die Spannung am Pin des AVR gleich oder kleiner der
>
> Versorgungspannung ist, ist das unkritisch.

Hm, dann könnte ich den AVR ja gleich mit 5V betreiben und die Ausgänge 
ohne Transistoren schalten?
Also so wie ich es oben in meiner Schaltung gezeichnet habe.

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
dann hast du aber, so wie du es gezeichnet hast 5v vom C64 auf der Wii.

Gruss

Marc

Autor: Axel Laufenberg (axel_5)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Seid ihr kopmpliziert.

Irgendwas zwischen 2k und 3kOhm Widerstand dazwischen und das wird 
funktionieren.

Gruss
Axel

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Axel Laufenberg schrieb:
> Irgendwas zwischen 2k und 3kOhm Widerstand dazwischen und das wird
>
> funktionieren.

Also doch?
Ohne Transistoren und den ganzen Kram?

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
das hatten wir doch schon. Serienwiderstand und auf die Clamping Dioden 
verlassen. Tut aber nur wenn dein Pullup in der Wii oder dem C64 
deutlich groesser ist als dein Serienwiderstand.

Gruss
Marc

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aber Vorsicht, wenn man etliche solche Pseudo-Pegelwandler mit 
Serienwiderständen vor den internen Clamp-Dioden betreibt. Wenn da 
beispielsweise 6x 1mA über die Dioden nach Vcc fliessen, dann müssen 
diese 6mA irgendwo hin. Wenn Controller und der Rest der Schaltung grad 
weniger als 6mA verbrauchen...

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
A. K. schrieb:
> dann müssen
>
> diese 6mA irgendwo hin. Wenn Controller und der Rest der Schaltung grad
>
> weniger als 6mA verbrauchen...

Tja, das ist dann die Frage. Wo gehen die dann denn hin? In den AVR 
zurück?

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ueber die Clamping Dioden zurueck in deine Stromversorgung.
Probiers doch einfach mal aus, oder nimm ueberall Transistoren dann bist 
auf der sicheren Seite.

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Marc Donner schrieb:
> oder nimm ueberall Transistoren dann bist
>
> auf der sicheren Seite.

Das wären dann aber 12 Stück und dazu 24 weitere Widerstände.
Man bedenke das ich das ganze mit 3 x AA Batterien betreiben möchte.

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
was haben 36 bauelemente mit der Stromversorgung zu tun? und fuer was 
brauchst du 24 Widerstaende? Ich dachte aus der Wii und dem C64 kommt 
eine Spannung und du ziehst nach Masse. Dann sinds nur 12 Widerstaende.
Probiers doch einfach mal aus, bevor das hier noch eine endlose 
Diskusion wird. Und falls dir der AVR abraucht sind die 1.50 Euro auch 
nicht so tragisch.

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Marc Donner schrieb:
> und fuer was
>
> brauchst du 24 Widerstaende?

Auf der Transistorschaltung ist noch ein RC eingezeichnet.

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ja das ist der Pull-Up. Wenn der aber schon vorhanden ist, brauchst den 
nicht unbedingt nochmal.

Autor: Axel Laufenberg (axel_5)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Tja, das ist dann die Frage. Wo gehen die dann denn hin? In den AVR
>zurück?
>Man bedenke das ich das ganze mit 3 x AA Batterien betreiben möchte.

Passt doch. die 6 mA gehen in den AVR.

Dann helfen die 6mA ganz gewaltig beim Stromsparen :-)

Und wer hat schon Lust so viele Transistoren zu verlöten.

Gruss
Axel

Autor: Marcus Overhagen (marcus6100)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die 6 mA gehen nur in den AVR, solange die Schaltung auf 3,3V Seite mehr 
als 6 mA benötigt. Nimmt die Schaltung weniger als 6 mA auf, steigt die 
3,3V Spannung und wird dann im Extremfall zu 5 Volt

Ich hatte mal einen ähnlichen Aufbau, da konntest du die
Versorgungsspannung einfach weglassen, dann wurde komplett
über die Schutzdioden der Eingänge versorgt. Zuverlässig ist
sowas aber eher nicht.

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok, wenn ich jetzt die Werte berechnen möchte. Geh ich beim Verbraucher 
davon aus wieviel Strom auf jeden Pin oder insgesammt benötigt wird?

Der Wii Kontroller benötigt zb im Betrieb ca. 70mA an der 
Spannungsversorgung gemessen.

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was sagt ihr zu dieser Variante?

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
In der Version vom gestrigen Thread lief der AVR mit 5V und hatte 
Spannungteiler um den 3V WII nicht zu überfordern. Nun läuft der AVR mit 
3V und braucht Transistoren (stromsparend) oder Optokoppler 
(stromfressend) damit der 5V WII den AVR bzw. dessen Batterie nicht 
nervt.

Also was jetzt? Hat der WII nun 3V oder 5V?

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, jetzt kann man sichs aussuchen :)
Also der Wii-Controller läuft immer mit 3V (2 x 1,5V AA)

Ja, welche ist denn jetzt die bestel Lösung?

1,2 oder 3? :)

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn ich das bisher richtig verstanden habe, dann geht es darum, Taster 
zu simulieren, die seitens des WII an GND liegen.

Wenn du stets VCC(AVR) >= VCC(WII)-0.5V sicherstellst, dann geht der WII 
direkt, mit der von dir mal angepeilten OUT(low) <=> IN Variante.

Wenn nicht, dann dürften simple Transistoren NPN(+Basiswiderstand) oder 
N-FET der einfachste Weg sein. Alternativ 74HC4050 an der 
Stromversorgung des WII betrieben.

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Wii-Controller ist nicht das Problem. Sondern der C64 der mit 5V 
arbeitet.
Die Version mit dem Spannungsteiler ist nicht zu empfehlen?

Mit welchen Werten errechne ich den basiswiderstand. Bezieht sich der 
auf die Stromaufnahme des AVR?

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ein Spannungsteiler taugt nicht wirklich, wenn dessen untere Hälfte 
parallel zu einem Schalter im WII sitzt. Je nach Grösse vom Pullup im 
WII führt das zu Dauer-EIN.

Ausserdem führt so zemlich jede Variante davon zu seltsamen Strömen, 
wenn WII ein und AVR aus oder umgekehrt.

Sind auf der C64/PC-Seite mit den 5V auch Schalter, die du 
kurzschliessen willst, oder worum geht es dort?

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Manfred W. schrieb:

> Mit welchen Werten errechne ich den basiswiderstand. Bezieht sich der
> auf die Stromaufnahme des AVR?

Basisstrom >= (Kollektorstrom / Stromverstärkung) * 2

Den Kollektorstrom, also den Strom der fliesst wenn du den WII Pin auf 
GND ziehst, den kannst du ganz normal nachmessen.

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
A. K. schrieb:
> Sind auf der C64/PC-Seite mit den 5V auch Schalter, die du
>
> kurzschliessen willst, oder worum geht es dort?

Das gleiche Prinzip.
Nur ein PIN der im Ruhezustand auf HIGH und bei gedrückt auf LOW gezogen 
wird.
Nur eben ein High von 5V

> Den Kollektorstrom, also den Strom der fliesst wenn du den WII Pin auf
> GND ziehst, den kannst du ganz normal nachmessen.

Der Strom der durch den Wii-Controller fließt? Also zwischen 
Spannungsquelle und Controller oder nur am einzelnen Knopf?

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Manfred W. schrieb:

> Der Strom der durch den Wii-Controller fließt? Also zwischen
> Spannungsquelle und Controller oder nur am einzelnen Knopf?

Am Knopf natürlich. Yesses, bischen denken schadet doch nicht, oder? 
Messgerät auf Gleichstrom schalten und damit WII Pin gegen GND 
verbinden. Wenn's blitzt und donnert oder der WII nix davon merkt, dann 
war das Konzept von vorneherein falsch, ansonsten müsste ein bischen 
Strom fliessen (vermutlich Mikroamperebereich) und der WII auf 
gedrückten Knopf erkennen.

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Manfred W. schrieb:

> Nur eben ein High von 5V

Gleichen Prinzip mit den Transistoren. Gibt in beiden Fällen 
Alternativen mit mehr oder weniger verfügbaren ICs, aber so ist es 
ziemlich narrensicher.

Eine solche Alternative wäre ein 74LS05 mit VCC vom C64/PC. Anders als 
74HC stören sich die 74LS nicht an Eingangsspannung bei fehlendem VCC.

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei der Wii 0,15mA

Bei C64 ist das sehr dubios.
Da liegen -2,70mA wenn das Gerät nicht eingeschalten ist wenn ich den 
AVR mit 5V betreibe und dort direkt anschließe.
Nach dem Einschalten steigt der Strom allerdings auf 0,14mA.
Und dann beim Betätigen der Taste gehts auf 0,80mA rauf.

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Korrektur:

Bei der Wii 0,15mA

Bei C64:
Bei Betrieb des AVR mit 5V:
Vor dem Einschalten des C64: -2,68mA
Nach dem Einschalten des C64: 0,14mA
Beim Betätigen der Taste: 0,80mA

Bei Betrieb des AVR mit 3V:
Vor dem Einschalten des C64: -1,74mA
Nach dem Einschalten des C64: 0,52mA
Beim Betätigen der Taste: 0,80mA

Autor: Marc Donner (cosinus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ich dachte die das sind Taster die den Eingang auf GND ziehen. Wie 
kannst du dann da einen Strom messen, wenn der Stromkreis gar nicht 
geschlossen ist?
Ich geb's jetzt auf.

Autor: Lokus Pokus (derschatten)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ne Zwischenfrage.
Schaltet der BC547B eigentlich auch mit 3V?

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja. Basisspannung von Bipolartransistoren ist um die 0.7V.

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.