Hallo, ich (Hobbybastler) möchte gerne auf einfache Weise die Impulse von Piezoelementen mit einem AVR auswerten. Klopft man mit der Fingerspitze auf eines von acht Holzscheiben, unter denen die Piezoelemente befestigt sind, dann soll das entsprechende Controllerbein auf low gezogen werden. Meine Idee ist: ich schließe die acht Piezos über je einen 50K-Trimmer direkt an einen 8fach-Inverter (gebufferte Version) an. Dann den Inverterausgang ohne Umwege an den µC. Klopft man mit dem Finger auf eine der Holzscheiben, entsteht eine Spannung von ca. 1 bis 2V (bei Ri = 47K). Die abgegebene Spannung ist insgesamt recht hochohmig. Hat jemand eine Idee, welcher Inverter sich hier besonders eignen könnte? Wichtig ist auf jeden Fall, dass 8 Inverter in einem Gehäuse untergebracht sind und dass die Betriebsspannung ca. 4,5 bis 5,5V beträgt.
CMOS sollte es für den Eingangswiderstand schon sein, also irgendein 74HC240 oder ähnlicher invertierender Bustreiber. Ein Überspannungsschutz in Form einer Diode nach Vcc wäre nicht verkehrt.
>CMOS sollte es für den Eingangswiderstand schon sein, also irgendein >74HC240 oder ähnlicher invertierender Bustreiber. Danke für die Info! Luk4s K. schrieb: > Warum nicht direkt die Piezoelemente an den AVR? Geht das denn?? Und muss das über den AD-Wandler laufen (der wäre möglicherweise zu langsam!?!)?
Was soll an einem CMOS-Inverter-Eingang anders sein als an einem CMOS-uC-Eingang ? Schutzdioden haben beide drin. Und was soll der 50K-Trimmer?
Hätte jetzt gedacht, dass der AVR-Eingang mit zugeschalteten Pullups (30K - 100K) zu niederohmig ist. Aber eigentlich hast du recht... Mit dem 50K-Trimmer wird die Schwelle eingestellt, ab wann der Piezo auslöst, soll heißen: Piezo-Plus o---- I I I I 47K- I I <-----------o zum Inverter/Controller Trimmer I I I I masse
dann kommt aber vermutlich nicht mehr viel am µC an, wenn Du den mit 50kOhm "kurzschließt"
Jens G. schrieb: > dann kommt aber vermutlich nicht mehr viel am µC an, wenn Du den mit > 50kOhm "kurzschließt" zu hochohmig darf er aber auch nicht sein, weil ein piezo sich ja selber wie ein kondensator aufläd und dann "sperrt". eine gewisse grundlast muss also vorhanden sein. ab welchem spannungspegel wechselt ein AVR in der praxis eigentlich von low nach high?
> Hätte jetzt gedacht, dass der AVR-Eingang mit zugeschalteten Pullups > (30K - 100K) zu niederohmig ist. Niemand zwingt dich, die Pull-Ups zuzuschalten. > Mit dem 50K-Trimmer wird die Schwelle eingestellt, ab wann der Piezo > auslöst, soll heißen: Hmm, ob die 50k nicht schon zu stark belasten ? Na, du probierst es aus. > ab welchem spannungspegel wechselt ein AVR in der praxis eigentlich von > low nach high? Ein Blick ins Datenblatt sagt: Ungefähr bei 0.4 VCC, allerdings mit einer Toleranz von +/-0.2 VCC.
da fällt mir grade noch was ein: im grunde wäre hier ein komparator wahrscheinlich wesentlich besser geeignet. gibt es sowas wie einen 8fach-komparator, bei dem an einem einzigen pin die referenzspannung für alle 8 komparatoreingänge eingestellt wird?
Viele AVR enthalten einen Komparator, den man auf verschiedene Eingänge umschalten kann. Wenn es dir damit gelingt schnell genug nacheinander alle Eingänge abzutasten um keinen Piezo zu verpassen, brauchst du keine extra Bauteile. Der Komparator ist schneller als ein A/D-Wandler. Allerdings liefern Piezos recht hohe Spannungen, wenn man sie NICHT belastet (nicht mal kapazitiv). Die Schaltschwelle sollte also nicht dein Problem sein. Du wolltest die Piezos gar mit 50k bedämpfen.
MaWin schrieb: > Viele AVR enthalten einen Komparator, den man auf verschiedene Eingänge > umschalten kann. Wenn es dir damit gelingt schnell genug nacheinander > alle Eingänge abzutasten um keinen Piezo zu verpassen, brauchst du keine > extra Bauteile. Der Komparator ist schneller als ein A/D-Wandler. Danke für die Info! Den AD-Wandler würde ich ohnehin nicht benutzen, wenn, dann sollen die Piezos selber die Pegel an den Portpins auf high schalten. Muss ich mal eine Testreihe machen, ob das in der Praxis taugt. Das mit der Pegeländerung ab 0,4V kann ich mir fast nicht vorstellen: >> ab welchem spannungspegel wechselt ein AVR in der praxis eigentlich von >> low nach high? > >Ein Blick ins Datenblatt sagt: Ungefähr bei 0.4 VCC, allerdings mit >einer Toleranz von +/-0.2 VCC. Das würde ja heißen, dass unter Berücksichtigung der Toleranzen ein Wechsel schon bei 0,2V stattfinden kann. > Allerdings liefern Piezos recht hohe Spannungen, wenn man sie NICHT > belastet (nicht mal kapazitiv). Die Schaltschwelle sollte also nicht > dein Problem sein. Du wolltest die Piezos gar mit 50k bedämpfen. Ja, ich weiß, bei sehr hohem Ri liefern sie quasi unberechenbar hohe Spannungen (s. Elektor-Klopflampe)... deshalb der Poti zum Bedämpfen und(!) zur Pegelanpassung!
> Das würde ja heißen, dass unter Berücksichtigung der Toleranzen ein > Wechsel schon bei 0,2V stattfinden kann Nein, das bedeutet, daß du nicht lesen kannst. 0.4 VCC sind nicht 0.4V sondern 0.4 * VCC und VCC ist meistens 5V, also 0.4 * 5V = 2V. Und wenn es dich schon verwirrt, hättest du wenigstens selber im Datenblatt nachgucken können. > deshalb der Poti zum Bedämpfen und(!) zur Pegelanpassung! Dan sollte man das Poti vielleicht so verdrahten: Piezo --+-- AVR-Eingang | Poti<-+ | | Masse
Dieser Schaltungsvorschlag bewirkt aber einen poti-abhängigen Frequenzgang (Hochpaß mit variabler fg). Wenn dies nicht stört, dann nehm's.
Angehängte Dateien:
-
piezo.png
3,1 KB
DK schrieb: > ich (Hobbybastler) möchte gerne auf einfache Weise die Impulse von > Piezoelementen mit einem AVR auswerten. So mach ich das, funktioniert. Ob die Schalung so sinn macht... Sie funktioniert :-) Z-Diode ist für den Fall das zuviel Spannung ankommt was bei meiner Anwendung passieren kann. Die Diode in Signalrichtung kann eventuell auch wegbleiben, genauso wie der Serien-R in dem Fall. Ich hab es mit absicht nicht direkt am AVR Pin hängen.
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