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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Problem mit AVR und 2 Spannungen


Autor: Markus (Gast)
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Hallo,

Ich möchte mehrere Bewegungsmelder(12V) an einem AVR anschließen. Die 5V 
für den AVR erzeuge ich mit einem 7805-Regler, der mit am 12V Netzteil 
hängt das die Bewegungsmelder versorgt. Die 12V Pegel der 
Bewegungsmelder bringe ich mit je einem Spannungsteiler auf 5V und zum 
Schutz vor Überspannung hab ich den AVR-Pins noch eine Z-Diode 
spendiert.

Und nun zu meinem Problem:
Der 7805 wird von einer Schmelzsicherung geschützt, doch was passiert 
mit dem AVR wenn diese durchbrennt, die Versorgungsspannung für den AVR 
dadurch abgeschaltet wird und die Bewegungsmelder noch ein Signal über 
die Spannungsteiler auf den AVR geben? Im Datenblatt steht was davon das 
die einzelnen Pins keine Spannungen größer Vcc+0,5V vertragen. Da Vcc 
jetzt ja gleich null ist, finden das die Pins bestimmt nicht lustig.
Oder ist das Egal weil der AVR nicht in Betrieb ist und die Spannung 
unter 5,5V bleibt?

MfG Markus

Autor: Joachim K. (minifloat)
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Der AVR läuft durch seine internen Schutzdioden einfach weiter.
Insofern merkst du das Durchbrennen der Sicherung dann nicht.

Wenn du den ~RESET-Pin des Atmels mit einem 10k-Widerstand an VCC 
hängst, wird er aber durch das Fehlende VCC im Reset-Zustand gehalten.

mfg mf

Autor: Hc Zimmerer (mizch)
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Mach Deine Spannungsteiler hochohmig genug, dass der Strom durch die 
Schutzdioden klein bleibt.  Ich habe irgendwas von 0,5 mA im Kopf, die 
zulässig sind und von Atmel stammen sollen, weiß aber die Quelle nicht 
mehr.

Ob der AVR weiterläuft, weil er sich aus den Eingängen versorgt, hängt 
davon ab, was er zu treiben hat und kann ohne Kenntnis der Schaltung 
nicht gesagt werden.

Autor: Paulchen_Panter (Gast)
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Hi!

Du kannst auch einen npn-Transistor verwenden. Basis an die 
Bewegungsmelder, Kollektor an Masse und Emitter über Pull-Up an AVR-IO. 
Das Signal wird dadurch halt invertiert.
Von Basis nach Masse soltest du auch einen Widerstand machen, damit der 
Eingang nicht zu empfindlich wird.

Gruß
PP

Autor: Markus (Gast)
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Hier ist mal ein neuer Entwurf für die Schaltung.
R1=4,7k / R2=3,3k es fließen 1,5mA durch den Spannungsteiler. R3=10k 
begrenzt den Strom zum AVR auf maximal 0,5mA. D1=ZD5.1
Am Resetpin ist ein 4,7k Pullup.
Jetzt stellt der AVR die Arbeit beim Spannungsausfall ein und die 
Schutzdioden im AVR sind vor zu großen Strömen geschützt.

Autor: Markus (Gast)
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Des Weiteren hängen am AVR noch ein paar LED's, ein Display, ein Max232 
für die Verbindung zum PC und 3 Relais(12V) die über einen ULN2003 
angesteuert werden. Sollten also auch keine Probleme machen.
Den Spannungsteiler wollte ich nicht hoch ohmiger machen da ich bereits 
mit einem hochohmigen Spannungsteiler Probleme hatte da sich ab und zu 
beim einschalten einiger Verbraucher Spannungsspitzen einschleichen, die 
als 1-Signal erkannt werden.
Die Idee mit den Transitoren ist auch nicht schlecht, nur mit dem 
berechnen der Widerstände tue ich mich immer etwas schwer.

Autor: Hc Zimmerer (mizch)
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Markus schrieb:
> Am Resetpin ist ein 4,7k Pullup.
> Jetzt stellt der AVR die Arbeit beim Spannungsausfall ein und die
> Schutzdioden im AVR sind vor zu großen Strömen geschützt.

Den Pullup gegen Vcc am Reset kannst Du Dir sparen; dieser Vorschlag ist 
nicht sinnvoll.  Falls sich der AVR über Inputs und Schutzdioden selbst 
versorgen kann, liegt Vcc ebenfalls auf Plus, denn die Schutzdioden 
leiten nach Vcc ab.  Das ist ja gerade der Witz am ganzen 
Sich-Selbst-Versorgen.

Aktiviere Brownout, dann schaltet sich der AVR schon ab, wenn Vcc nicht 
mehr ausreicht.  Und solange sie ausreicht (falls das in Deiner 
Schaltung wirklich der Fall sein sollte), kann Dir's egal sein, woher 
die Versorgung kommt.

Autor: Paulchen_Panter (Gast)
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Die Widerstände für die Schaltung lassen sich wie folgt berechnen:

Über R3 wird der PullUp-Widerstand für den AVR-IO eingestellt. Die 
Spannung beträgt knapp 5V, 1mA ist ok => ~5kOhm.

Der Transistor hat auf jeden Fall nen Verstärkungsfaktor von 10, daher 
reicht ein Basistrom von 100µA aus.

Wenn der Bewegungsmelder 12V liefert und du ca. 1mA ziehst, brauchst du 
für R1 10kOhm.

Für R2 kannst du auch 10kOhm nehmen.

Als Transistor kannst du praktisch jeden npn Transistor verwenden.

Die genauen Werte von PullUp Widerständen sind nicht so wichtig. Hier 
kannst du jeden Widerstand halbieren oder verdoppeln, es wird immer 
funktionieren.

Gruß
PP

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