Hallo, Es ist folgendes Problem: Ich muss ein paar Taster auslesen, die örtlich weit entfernt sind (R_L). Ich habe mir gedacht ich nehme eine höhere Spannung, damit am µC "auch was ankommt". Nun habe ich mir das folgenderweise vorgestellt: 1. Taster offen -> LO (GND) am µC-Pin 2. Taster geschlossen -> HI (4,7V pm5%). Ist meine Schaltung denn so zu gebrauchen, seitens der Wärmeentwicklung? Ich weiß es fließt ein geringer Strom (100µA-1mA-Bereich), aber wenn ich da 10 Taster habe dann summiert es sich... MFG kendr
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kendr schrieb: > Ich muss ein paar Taster auslesen, die örtlich weit entfernt sind (R_L). Der Eingangswiderstand vom AVR ist nahezu unendlich, ziemlich sinnlos das ganze... Bei langen Leitungen und/oder starken Störungen in der Umgebung macht man dann im Zweifel die Zustände niederohmig, i.e. Umschalter statt Schließer und Pullup. Allgemein schaltet man Taster normalerweise gegen GND, dann spart man sich jegliche externe Beschaltung im Regelfall durch den Controller-internen Pullup.
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Der Störabstand wird größer, wenn du 10k und 6k8 als Spannungsteiler nimmst.
kendr schrieb: > aber wenn ich > da 10 Taster habe dann summiert es sich... Zu max. 87.6mW wenn Rl=0Ω. Je nachdem wo du die Schaltung einbauen willst ist das vernachlässigbar. BTW: Wenn du den oberen Widerstand durch 15kΩ ersetzt kannst du dir die Z-Diode Sparen.
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Danke für die schnellen Antworten! Marian B. schrieb: > Bei langen Leitungen und/oder starken Störungen in der Umgebung macht > man dann im Zweifel die Zustände niederohmig, i.e. Umschalter statt > Schließer und Pullup. Leider habe ich nur Schließer. Marian B. schrieb: > Allgemein schaltet man Taster normalerweise gegen GND, dann spart man > sich jegliche externe Beschaltung im Regelfall durch den > Controller-internen Pullup. Du meinst also einfach die internen Pull-Up Widerstände aktivieren und mit dem Taster gegen GND schalten, dann werde ich das ausprobieren.
kendr schrieb: > Ist meine Schaltung denn so zu gebrauchen, seitens der Wärmeentwicklung? Rechne einfach die Leistung aus und vergleiche das z.B. mit einer kleinen Glühbirne. An deinem einen 10kΩ-Widerstand fallen 7.3V ab, d.h. die Leistung beträgt P = 7.3*7.3/10000 W = 0.005 W. 1/4W wäre also mehr als großzügig. kendr schrieb: > Du meinst also einfach die internen Pull-Up Widerstände aktivieren und > mit dem Taster gegen GND schalten, dann werde ich das ausprobieren. Die internen Pull-Up Widerstände liegen bei 20..50 kΩ, d.h. es fließt mindestens ein Strom von gerade mal 5V/50kΩ = 100µA. Das ist nicht mehr viel und es ist günstiger, wenn du einen externen Pull-Up von z.B. 4,7kΩ verwendest, damit Störsignale von deiner Antenne - äh - Anschlussleitung keinen so großen Anteil haben. Und die Software kann, wenn sie meint, einen Tastendruck entdeckt zu haben, natürlich noch mal einige Millisekunden später nachgucken, ob das wirklich so ist - Stichwort "Entprellen"
kendr schrieb: > Ich muss ein paar Taster auslesen, die örtlich weit entfernt sind Dann sollte vor dem Eingang vom µC ein Optokoppler liegen. Stichwort: galvanische Trennung. Primärseitig reicht ein Widerstand zur Strombegrenzung und sekundär der interne Pullup des AVR.
Mike schrieb: > kendr schrieb: >> Du meinst also einfach die internen Pull-Up Widerstände aktivieren und >> mit dem Taster gegen GND schalten, dann werde ich das ausprobieren. > > Die internen Pull-Up Widerstände liegen bei 20..50 kΩ, d.h. es fließt > mindestens ein Strom von gerade mal 5V/50kΩ = 100µA. Das ist nicht mehr > viel und es ist günstiger, wenn du einen externen Pull-Up von z.B. 4,7kΩ > verwendest, damit Störsignale von deiner Antenne - äh - Anschlussleitung > keinen so großen Anteil haben. Und die Software kann, wenn sie meint, > einen Tastendruck entdeckt zu haben, natürlich noch mal einige > Millisekunden später nachgucken, ob das wirklich so ist - Stichwort > "Entprellen" Full ack. 4.7 kΩ ist für manche Taster (bevorzugt solche "Digitaster" oder die von Drehencodern) zu viel, bei 5 V fließen da etwas mehr als 1 mA, besagte Taster vertragen oft nur 1 mA. Also, wie immer, Datenblatt lesen, nachdenken, dann basteln - dann klappts auch und hält :)
m.n. schrieb: > Dann sollte vor dem Eingang vom µC ein Optokoppler liegen. Stichwort: > galvanische Trennung. Das erhöht nicht unbedingt den Störabstand.
Harald Wilhelms schrieb: >> Dann sollte vor dem Eingang vom µC ein Optokoppler liegen. Stichwort: >> galvanische Trennung. > > Das erhöht nicht unbedingt den Störabstand. Och, bei langen Leitungen (und potentiellen Masseschleifen) erleichtert ein Optokoppler einem das Leben ungemein. Der Eingangsschutz vom µC ist optimal! Der ängstliche Anwender kann ja zwei Koppler nacheinander schalten :-)
m.n. schrieb: > Och, bei langen Leitungen (und potentiellen Masseschleifen) erleichtert > ein Optokoppler einem das Leben ungemein. Der Eingangsschutz vom µC ist > optimal! Ein Optokoppler bringt aber nur was, wenn er die Potentiale wirklich entkoppelt. Es ist z.B. Blödsinn, einen OK einzusetzen und dann die Massen von LED- und Transistorseite zu verbinden. kendr schrieb: > Du meinst also einfach die internen Pull-Up Widerstände aktivieren und > mit dem Taster gegen GND schalten, dann werde ich das ausprobieren. Das ist für lange Kabel viel zu hochohmig. Und das ist das Problem: hochohmige Signalpfade sind empfindlich für Einkopplungen. Die Optokopplerlösung erzwingt meist einen Strom von 10..20mA und mach den Signalpfad schön niederohmig. Deshalb funktioniert sie so problemlos. Man kann aber auch einfach den Pullup niederohmig machen und einen Kondensator dazu, dann ist meist viel geholfen:
1 | 5V |
2 | | |
3 | 470R |
4 | | |
5 | .---------------------------------------------22R---o-----uC |
6 | | | |
7 | / Schalter 100nF |
8 | | | |
9 | '---------------------------------------------------o |
10 | | |
11 | GND |
Lothar Miller schrieb: > Ein Optokoppler bringt aber nur was, wenn er die Potentiale wirklich > entkoppelt. Es ist z.B. Blödsinn, einen OK einzusetzen und dann die > Massen von LED- und Transistorseite zu verbinden. Jein, bei starken Stürimpulsen wie einem nahen Blitzeinschlag geht dann nur der Optokoppler kaputt, bzw. die Sendediode des OK dürfte unempfindlicher als der µC Eingang sein. Lothar Miller schrieb: > Das ist für lange Kabel viel zu hochohmig. Und das ist das Problem: > hochohmige Signalpfade sind empfindlich für Einkopplungen. Genau das ist das eigentliche Problem. Höhere Spannungen bringen hier nichts, nur mehr Strom. Auch noch wichtig: die langen Kabel vom Schalter verdrillen.
Lothar Miller schrieb: > Ein Optokoppler bringt aber nur was, wenn er die Potentiale wirklich > entkoppelt. Es ist z.B. Blödsinn, einen OK einzusetzen und dann die > Massen von LED- und Transistorseite zu verbinden. Ich weiß nicht, was Dein Einwand soll. Natürlich kann man mit einem Fön nicht die Haare trocknen, wenn man ihn unter Wasser hält :-( Gerade bei längeren Zuleitungen (wir wissen ja ganichts Genaues) kann man sich alle möglichen Störungen einfangen. Als Eingangsschutz 100nF mit 22R vorzusehen, schützt überhaupt nicht gegen eine zufällige Überspannung. Der µC ist sofort hinüber. Hingegen bleibt er völlig unversehrt, wenn auf der Primärseite eines 10-20ct Optokopplers im Fehlerfall 230VAC anliegen. Für mich ist das eine sinnvolle Investition.
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m.n. schrieb: > Als Eingangsschutz 100nF > mit 22R vorzusehen, schützt überhaupt nicht gegen eine zufällige > Überspannung. ... > Hingegen bleibt er völlig unversehrt, wenn auf der Primärseite eines > 10-20ct Optokopplers im Fehlerfall 230VAC anliegen. Für mich ist das > eine sinnvolle Investition. Vielleicht klingt es blöd was ich hier frage aber, würde man nicht mit einer Z-Diode ähnliches erreichen im Bezug auf Überspannung am µC? Oder müsste man die Z-Diode größer auslegen (bspw. ZD 4,7 5), was natürlich wieder teuerer wäre :-( m.n. schrieb: > (wir wissen ja ganichts Genaues) also ich habe alles was ich konnte nachgeschaut und es sieht wie folgt aus: + Leitung (von außen nach innen) angenommene Leitungslänge ca. 30m: - Mantel - Cu-Geflecht - Al-kaschierte Folie - kunststoff Folie - verdrillte Cu-Adern ==> CAT5.e S/FTP 4x2xAWG24/1 + Taster: - ähnlich dem Bild, ist halt so ein "Mikro-Endlagen-Taster" (Wechsler)mehr weiß ich nicht aber 30V muss der aushalten (setzte ich mal vorraus) + Reed-Kontakte (angenommen): - Schaltspannung max. 48 V DC - Schaltstrom max. 0,4 A - Transportstrom max. 1,0 A - Kontaktwiderstand max. 100 m Ω - Schaltleistung max. 10 W rein ohmsche Last neben den Leitungen für Taster liegen auch die 230VAC-Leitungen ungeschirmt es werden Motoren geschaltet, schätzungsweise 200W Motoren, nur geschaltet also f=50Hz. :-) Könnte man es so machen wie in dem 2. Bild?
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Mein Vorschlag anbei. Der Optokoppler hat einen Koppelfaktor >= 0,5. R1 kann entfallen, wenn stattdessen der interne Pullup-Widerstand des AVR aktiviert wird. Zu beachten ist ferner, dass die Schaltschwelle des AVR-Eingangs bei ca. VCC/2 liegt. Näheres steht im Datenblatt: LTV817 bzw. ATmega... Eine Entprellung des AVR-Eingangs wird vorausgesetzt.
Danke m.n.! ich verstehe nicht die Bedeutung der Diode in deiner Schaltung.
D1 soll verhindern, dass bei einer höheren Spannungsspitze die Reverse-Spannung der LED des Optokopplers überschritten wird.
Ist SW1 der Wechseltaster? Dann könnte man den anderen Pol (3) über 3k3 an VCC legen. Wenn dort wirklich nur Spalter mit max. 10 Hz Schaltfrequenz liegen, würde ich dort noch einen Tiefpass reinhängen. R3 finde ich eher ungünstig. Ich meine, dass dadurch Störungen auf der Leistung nicht mehr so gut gegen GND abgeleitet. Oder soll der den Leitungswiderstand symbolisieren?
Achim Hensel schrieb: > R3 finde ich eher ungünstig. Ich meine, dass dadurch Störungen auf der > Leistung nicht mehr so gut gegen GND abgeleitet. Oder soll der den > Leitungswiderstand symbolisieren? Ich seh das so, daß der zusammen mit R2 die "lange Leitung" symmetrieren soll, daß sich auf der verdrillten Leitung die Störeinflüsse gegeneinander aufheben. Den Effekt hättest du ohne R3 nicht.
Achim Hensel schrieb: > Ist SW1 der Wechseltaster? Nein, dann hätte ich einen gezeichnet. > Wenn dort wirklich nur Spalter mit max. 10 Hz Schaltfrequenz liegen, > würde ich dort noch einen Tiefpass reinhängen. Wozu denn einen Tiefpaß? Der µC entprellt seinen Eingang und das reicht. > R3 finde ich eher ungünstig. Ich meine, dass dadurch Störungen auf der > Leistung nicht mehr so gut gegen GND abgeleitet. Oder soll der den > Leitungswiderstand symbolisieren? Da muß nichts nach GND abgeleitet werden. Allein der Strom durch den Koppler wird als Schaltimpuls registriert. Wenn erforderlich nimmt man eine 2-pol. geschirmte Leitung, wobei der Schirm nur ans Gehäuse/Erde und nicht an GND kommt. Es soll auch nichts symmetrisch sein, sondern die 'lange Leitung' kann im Fehlerfall an beliebiger Stelle Kontakt gegen GND oder auch +/-24V bekommen, ohne das irgendetwas abraucht! Noch etwas: GND der +12V und GND von Vcc müssen nicht identisch und auch nicht miteinander verbunden sein. Das kann man je nach Stromversorgung so oder so machen.
Ok,verstehe! Danke! Ich werde bei Gelegenheit das mal ausprobieren und hier meine Ergebnisse vorstellen, vielleicht nützt es dem einen oder anderen. Aber bis dahin wird es ein kleines Weilchen dauern muss noch andere Sachen erledigen. VG kendr
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