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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Datensignal auf Gleichspannung aufmodulieren


Autor: Robert S. (razer) Benutzerseite
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Hallo an alle,

Ich habe hier ein 12V DC Schaltnetzneitil, an dem mehrere PWM Dimmer für 
Halogenlampen angeschlossen sind. Auf diese 12V möchte ich gleichzeitig 
gerne zusätzlich ein Datensignal übertragen.

Das Signal muss also auf die 12V aufmoduliert werden.

Nun meine Frage: Geht das prinzipiell?

Wenn ja, wie kann so eine Schaltung aussehen, dass ich auf einer Seite 
mit einem uC einspeise und auf der anderen Seite mit einem uC empfange.

Welche Protokolle sind für soetwas geeignet? Manchester-Codierung?

Danke im Voraus
lg Robrt

Autor: C. H. (_ch_)
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Hallo Robert,

klar geht sowas.
Bei SAT-Anlagen wird das auch so gemacht. Auf der Koax-Leitung für LNBs 
ist die DC-Versorgungsspannung und das 'Steuersignal' aufmoduliert.
Guuugle mal nach 'DiSeqC' - da finden sich bestimmt ein paar 
Anregungen/Schaltungsvorschläge die dir weiterhelfen :)

Gruß
Christian

Autor: T. C. (tripplex)
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Das geht.
Ich kenne eine Applikation da wird ein Daten/NF/HF Signal auf einer 
Versorgungsspannung moduliert. Wie das genau funktioniert weiß ich 
nicht,
aber es schein wohl irgendwie zu gehen.

Autor: Robert S. (razer) Benutzerseite
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Hallo an alle,

Ich habe heute am Nachmittag ein bisschen mit LtSpice simuliert. Dazu im 
Anhang der Schaltplan und das Simulationsergbnis (Messung nach der 
Diode).

Eine steigende Flanke beim Sender ergibt einen "hohen" Puls am Ausgang 
und eine fallende Flanke eine niedrigere.

Wie kann ich das in das Rechtecksignal vom Eingang umwandeln?

Oder passt mein Schaltungsprinzip so nicht?

Danke für Hilfe!
lg Robert

Autor: Robert S. (razer) Benutzerseite
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Was mir mit diesem Prinzip jedoch gewaltig stört, die Induktivität bei 
jedem Verbraucher. Bei jedem Verbraucher soll nämlich ein Mosfet PWM 
Dimmer hin, und da stört die Induktivität gewaltig....

Autor: Guter Rat (Gast)
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Du könntest auch versuchen zwei unterschiedliche "Pieps-Töne", sprich
NF-Signale über einen Kondensator aufzumodulieren.
Einen Ton für die "0" und einen anderen für die "1". Sinnvollerweise
sollten die Frequenzen nicht das vielfache voneinander sein.
Dieses Prinzip habe ich mal vor vielen Jahren (>25) recht erfolgreich
eingesetzt. (Mehr darf ich leider nicht verraten)

Autor: C. H. (_ch_)
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Das mit deinen hohen und niedrigen Spikes mag zwar vlt in der Simulation 
ganz gut funktionieren - in der Praxis würde ich mir nicht zuviel davon 
versprechen - zumindest nicht, wenn du noch ein paar Meter Leitung dran 
hast (-> Längsinduktivität, -> Parallelkapazität).
Ohne dir jetzt was aufzwingen zu wollen würde ich mir eine feste 
Frequenz definieren (die am Besten kein Vielfaches deiner 
Dimmer-PWM-Freq ist) und mir ein Protokoll überlegen, das ich mit 
'Schwingungspaketübertragung' realisiere.
Demodulation über ein C und Komparator. Der spuckt dir dann hinten 
wieder deine Frequenzpakete aus, die du über CapComp-Timer auswerten 
kannst.
... nur so ne Idee ...

Gruß
Christian

Autor: karadur (Gast)
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Hallo


wenn du deine PWM-Schaltung damit versorgst wirst du sicher viel Spass 
mit deiner Übertragung bekommen.

Autor: HildeK (Gast)
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Robert S. schrieb:
> Was mir mit diesem Prinzip jedoch gewaltig stört, die Induktivität bei
> jedem Verbraucher. Bei jedem Verbraucher soll nämlich ein Mosfet PWM
> Dimmer hin, und da stört die Induktivität gewaltig....

Das verstehe ich jetzt nicht.
Ich habe verstanden, dass dein Verbraucher zunächst eine 12V 
Gleichspannung erhält.
Wenn du den Eingang des Verbrauchers mit einem LC-Glied filterst, dann 
ist das doch nur von Vorteil. Du hast wesentlich weniger Rückwirkungen 
auf die Versorgung und andere Schaltungsteile - unabhängig von der 
Datenübertragung.
Und die Ls sind notwendig um die Belastung des aufmodulierten 
Datensignals durch den Verbraucher zu verhindern.
Was an der Skizze von dir fehlt, sind die Cs nach dem L (parallel zum 
Verbraucher).

karadur schrieb:
> wenn du deine PWM-Schaltung damit versorgst wirst du sicher viel Spass
> mit deiner Übertragung bekommen.

Schon deshalb sollten die dynamischen Ströme aus einem C direkt an der 
PWM-Schaltung kommen.

Autor: Robert S. (razer) Benutzerseite
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Hallo Leute,

Hier ein Ansatz mit OOK (On-Off_Keying). Hier wird eine das Datensignal 
auf eine Trägerfrequenz aufmoduliert. Im außgeschaltenen Zustand 
funktioniert das. Aber im eingeschaltenen (200W gesamt) geht das nicht 
mehr so.

Auch der Ansatz mit den Induktivität versaut die ganze PWM Ansteuerung.

Gibt es andere Ansätze ohne Induktivitäten das Signal einzuspeisen?

lg Robert

Edit:
karadur schrieb:
> wenn du deine PWM-Schaltung damit versorgst wirst du sicher viel Spass
> mit deiner Übertragung bekommen.

Das habe ich bereits in der Simulation gemerkt. Sobald der Strom fließt 
funktioniert obige Schaltung nicht mehr.

HildeK schrieb:
> Das verstehe ich jetzt nicht.
> Ich habe verstanden, dass dein Verbraucher zunächst eine 12V
> Gleichspannung erhält.

Jeder Verbraucher erhält 12V DC. Der Verbraucher selbst ist jedoch ein 
Mosfet Dimmer, der eine ohmsche Last schaltet.

HildeK schrieb:
> Und die Ls sind notwendig um die Belastung des aufmodulierten
> Datensignals durch den Verbraucher zu verhindern.

OK, um die werde ich anscheinend nicht herumkommen.

> Was an der Skizze von dir fehlt, sind die Cs nach dem L (parallel zum
> Verbraucher).

Danke für den Hinweis

lg Robert

Autor: Jürgen Franz (unterstrom)
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Hallo,
Du musst dein Steuersignal induktiv einkoppeln. Die Drossel L1 muss die 
Sekundärseite eines Trafos werden, die Steuersignale liegen an der 
Primärseite. Damit wird die Steuerspannung zur Versorgungsspannung 
addiert.
Im Bereich Modelleisenbahn werden damit die unterschiedlichen Locks 
gesteuert (DCC).

Jürgen

Autor: mischu (Gast)
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Wie wäre es mit folgender Idee:

Du speist die mit deinem 12V DC-Netzteil eine Halbbrücke.
Den Halbbrückenabgriff plus Masse führst Du als Versorgungsleitung zu 
deinem Modulen.
Mit deinem Micro-Controller modulierst Du die Halbbrücke und codierst 
die Daten. Ich würde eine Schaltfrequenz von einigen kHz nehmen und 
einen Tastgrad um 90% nutzen. Die Kodierung der bits könntest Du über 
die Anschaltdauer realisieren.
Die Empfängermodule könnten die "PWM" über eine art Pulseskip des eh 
schon modulierten Versorgung realisieren. Für die Stromversorgung der 
Steuerung muss Du die Rechteckspannung per Diode auskoppeln und gut 
puffern.
"Senderseitig" sollte aber noch ein kleines LC-Filtern hin, damit du 
nicht einen Mittelwellensender gebaut hast.

Vorteil:
- einfache Ansteuerung / Kodierung
- sehr robust gegen Störungen

Nachteil:
- begrenzte Übertragungsgeschwindigkeit
- etwas höhere Verluste

Autor: Phase (Gast)
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MCU + bild (Sendeseite)------ OP+MCU   alles mit Manchester-Codierung 
funz bis 3km bei 10-20kHz

oder 
http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcServic...

oder TDA5051A

oder ziemlich exotisch aber funktioniert &-) IR Receiver TSOP4836

http://www.microchip.su/attachment.php?attachmenti...

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Phase schrieb:
> http://www.microchip.su/attachment.php?attachmenti...

Kann man nicht abrufen mangels Paßwort.

Autor: Phase (Gast)
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Ahhh... entschuldigen...

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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dobre dan!

Ah. An sowas dachte ich auch mal - hatte es aber nicht ausprobiert. Geht 
also und ist effektiv!!

Der Versorgungsbus brauch natürlich noch Spulen oder zumindest 
Widerstände.

Autor: Phase (Gast)
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Ja, da braucht man einen Drossel

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