Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Netzspannung ans STM32F3 Discovery


von Justus Z. (justus_zeiger)


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Hallo Forum-Member,

ich benötige ein Paar Tipps und hoffe, dass ihr mir hier helfen könnt. 
Bei meinem vorletzten Projekt hat alles super geklappt. Darum nehme ich 
an, dass ich hier wieder auf Leute treffe, die mir gerne helfen. :)

Ich habe folgendes Problem, das ich lösen möchte:

Ich habe mir vor kurzem das STM32F3(03 VC Discovery) geholt. Das werden 
sicher viele von euch kennen. So mal davon ja eine ganze Reihe 
entstanden ist. Jedenfalls möchte ich dieses Board mit Spannung 
versorgen. Jedoch nicht über USB Stick, sondern mit der Netzspannung. 
Ich möchte am Ende einen Stecker in die Steckdose stecken, wodurch das 
Board mit Spannung versorgt wird. Außerdem möchte ich die Netzspannung 
gleichzeitig an die Pins des AD-Converters packen, um die Netzspannung 
zu samplen.

Nochmal kurz geschrieben:
•  230V AC auf 3V bzw 5V DC (Spannungsversorgung)
•  230V AC auf (ich bin noch unsicher in welchem Bereich das 
Samplingsignal sein darf, aber ich denke auch 0V - 5V) 5V AC

Und bitte nicht sagen, dass es nicht geht. Es geht immer wenn man 
möchte. :)


Natürlich habe ich mir auch schon selbst ein paar Gedanken gemacht. Aber 
sicherlich werde ich nicht alles bedacht haben als Leihe.

Spannungsversorgung 5V DC:
Ich würde die 230V AC zuerst mittels Transformators auf 12V AC herunter 
transformieren. Dann lasse ich die negativen Halbwellen über einen 
Rectifier hochklappen, Glätte das Signal dann mit (ich müsste lügen um 
100% sicher zusein) aber 1000µF sollten reichen. Gehe dann in ein LM7805 
und bekomme somit meine 5V DC Versorgungsspannung. Falls ich doch 3V 
benötige, werde ich einen einfachen Spannungsteiler hinten ran packen.
Meint Ihr, das würde so simpel wie es klingt klappen?

Signal zum Samplen:
Auch wieder über einen Trafo 230V AC diesmal 5V AC machen. Dann wurde 
mir gesagt, dass es besser ist, wenn ich anschließend den negativen Teil 
der Spannung über einen Gleichrichter gleichrichte, damit der ADC von 0V 
- 5V laufen kann. Und dann das Signal an die richtigen Pins legen.


Hört sich das zu einfach an oder könnte das so klappen?
Ich habe nur die Befürchtung, dass mir der Eisenkern vom Trafo nervige 
Oberschwingungen rein haut.

Und worauf sollte ich beim Transformator achten, damit das Signal nahe 
zu unverändert bleibt?


Schon mal großes Danke im Voraus, schon fürs Lesen. ;)

Gruß
Zeiger

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Justus Z. schrieb:
> Falls ich doch 3V
> benötige, werde ich einen einfachen Spannungsteiler hinten ran packen.
> Meint Ihr, das würde so simpel wie es klingt klappen?

Nö, bis zum 7805 sollte alles klappen, aber auch die 3V(3,3V) musst du 
mit einem Spannungsregler erzeugen, denn ein einfacher Spannungsteiler 
ist vom durch in fliessenden Strom belastet und ändert seine 
Ausgangsspannung.

Um aus 5V stabile 3,3V zum machen, benötigst du einen sogen. 'Low-Drop' 
Regler, der nur wenig Differenz zwischen Eingang und Ausgang braucht, um 
zu regeln.

Justus Z. schrieb:
> Signal zum Samplen:
> Auch wieder über einen Trafo 230V AC diesmal 5V AC machen.

Du könntest auch deinen vorhandenen 12V Trafo vor dem Gleichrichter 
anzapfen, diesmal wirklich über einen z.B. 1:10 Spannungsteiler und 
diese Spannung samplen.
Hier mal eine einfache Schaltung für den ADC Eingang
1
+3V
2
o--------+
3
         |
4
        ---
5
        | |  10k
6
        | |
7
IN      ---
8
  | |    |          ADC
9
--| |----+----------->
10
  | |    |
11
 0,22µF ---
12
        | | 10k
13
        | |
14
        ---
15
         |
16
GND      |
17
o--------+----------->
Der Spannungsteiler muss vor diese Schaltung. Die sorgt dafür, das der 
ADC bei 0V an IN etwa in der Mitte seines Bereiches steht und somit die 
ganze Sinusschwingung gemessen werden kann, ohne Gleichrichtung oder so.

Justus Z. schrieb:
> Ich habe nur die Befürchtung, dass mir der Eisenkern vom Trafo nervige
> Oberschwingungen rein haut.

Da brauchst du dir wenig Sorgen zu machen, eher hat der Trafo eine 
schlechte Übertragungsqualität bei höheren Frequenzen als 50-60Hz.

Die Frage ist eben, was du mit der Messung des Netzes anfangen willst.

: Bearbeitet durch User
von Bumsfallara (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Justus Z. schrieb:
>> Falls ich doch 3V
>> benötige, werde ich einen einfachen Spannungsteiler hinten ran packen.
>> Meint Ihr, das würde so simpel wie es klingt klappen?
>
> Nö, bis zum 7805 sollte alles klappen, aber auch die 3V(3,3V) musst du
> mit einem Spannungsregler erzeugen, denn ein einfacher Spannungsteiler
> ist vom durch in fliessenden Strom belastet und ändert seine
> Ausgangsspannung.
>
> Um aus 5V stabile 3,3V zum machen, benötigst du einen sogen. 'Low-Drop'
> Regler, der nur wenig Differenz zwischen Eingang und Ausgang braucht, um
> zu regeln.


Man benötigt einen Regler, der mit weniger als 1,7V Differenz zurecht 
kommt. Das muss nicht zwingend ein Low-Drop sein.

Desweiteren ist 12V für den armen 7805 schon ein bisserle viel. Wenn die 
Schaltung z.B. 0,2A braucht verheizt du damit schon 2,4W, was einen 
möglicherweise einen Kühlkörper nötig macht. (12VAC -> 16,9VDC nach 
Gleichrichtung und Kondensator)

Ich persönlich würde dazu raten, mir ein fertiges Steckernetzteil zu 
kaufen, weil Netzspannung nicht ganz ungefährlich ist.
Solche Netzteile gibts bei Reichelt, Pollin, Conrad (unter anderem). 
Achte auf das Zeichen für Schutzisolation und ein VDE-Zeichen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass da gleich eine brauchbare 
Spannung herauskommt, und sie sind dazu oft kleiner und leichter als ein 
Trafo.
Schau mal bei Ladegeräten mit USB-Schnittstelle. Da sollten fertige 5V 
herauskommen.

von Justus Z. (justus_zeiger)


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Erstmal danke für die schnelle Antwort. Ich bin immer wieder überrascht, 
wie schnell man hier eine Antwort bekommt!


Matthias S. schrieb:
> Die Frage ist eben, was du mit der Messung des Netzes anfangen willst.

Ich möchte die Frequenz, Amplitude und Phase berechnen. Ich weiß, es 
gibt vielerlei Möglichkeiten das zu tun. :) Ich möchte mir selber da mal 
ein Bild zu verschaffen und gleichzeitig ein wenig meine 
Programmierskills und Microcontrolerskills etc. auffrischen. Das Umgehen 
mit Datenblätten usw.


Matthias S. schrieb:
> Nö, bis zum 7805 sollte alles klappen, aber auch die 3V(3,3V) musst du
> mit einem Spannungsregler erzeugen, denn ein einfacher Spannungsteiler
> ist vom durch in fliessenden Strom belastet und ändert seine
> Ausgangsspannung.

Ich denke mal, dass ich ohne Sorge mit den 5V arbeiten kann. Leider sind 
die Datenblätter immer sehr "durcheinander". Liegt wohl auch daran, dass 
ich davon nicht alles verstehe. Es ist immer schwer zu erkennen, welche 
Spannung man wo braucht, welche Intern zur Verfügung gestellt wird und 
wie hoch der Maximale Eingangsstrom sein darf. Hast du da einen kleinen 
Geheimtipp, an wen ich mich da wenden kann, ohne denjenigen zu nerven 
mit "simplen" Fragen? (Zum STM32F303 VC). Ich persönlich finde es immer 
sehr schwierig wenn man nicht in der Materie steckt, leider. Aber das 
wird sich dann hoffe ich Stück für Stück wieder legen.


Bumsfallara schrieb:
> Ich persönlich würde dazu raten, mir ein fertiges Steckernetzteil zu
> kaufen, weil Netzspannung nicht ganz ungefährlich ist.

Nein, ein fertiges Netzteil möchte ich nicht kaufen. Ich würde das schon 
ganz gerne selber machen. Dann ist auch der Lerneffekt gleich viel 
größer. Und danke für die Information, ich werde vorsichtig sein. :) 
Aber als Elektrotechnik interessierter sollte man keine Angst davor 
haben.

Bumsfallara schrieb:
> Desweiteren ist 12V für den armen 7805 schon ein bisserle viel. Wenn die
> Schaltung z.B. 0,2A braucht verheizt du damit schon 2,4W, was einen
> möglicherweise einen Kühlkörper nötig macht. (12VAC -> 16,9VDC nach
> Gleichrichtung und Kondensator)

Welchen würdest du denn für geeigneter halten?


Gruß
Zeiger

von Guest (Gast)


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Bumsfallara schrieb:
> Man benötigt einen Regler, der mit weniger als 1,7V Differenz zurecht
> kommt. Das muss nicht zwingend ein Low-Drop sein.

Das ist aber die Definition eines LowDrop(outVoltage)-Reglers. Eine 
kleine Differenzspannung zwischen In und Out und mit 'klein' ist da 
üblicherweise als 'kleiner als bei der 78xx-Serie' gemeint.

Bumsfallara schrieb:
> Schau mal bei Ladegeräten mit USB-Schnittstelle. Da sollten fertige 5V
> herauskommen.

Und wie soll er damit die Netzspannung messen?

von klick klack (Gast)


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Justus Z. schrieb:
> Ich möchte die Frequenz, Amplitude und Phase berechnen.

Die Phase relativ zu welchem Signal ? Phase macht nur Sinn gegen 
irgendeine Referenzspannung.

Alle relevanten Daten stehen im Datenblatt. Lesen hilft da sehr viel bei 
:-)

Wegen der Verlustleistung eine kleinere Sekundärspannung verwenden z.B. 
9V -> ca. 13V Gleichspannung max.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Justus Z. schrieb:
> Hast du da einen kleinen
> Geheimtipp, an wen ich mich da wenden kann, ohne denjenigen zu nerven
> mit "simplen" Fragen?

Das Discovery F303 kenne ich nicht, aber sowohl das VL Disco (F1xx) als 
auch die beiden F407 und F429 Discovery Boards haben einen Regler, der 
aus den 5V vom Mini USB die internen 3,3V herstellt. Dummerweise ist da 
auch noch eine Diode in Reihe, die die Spannung auf etwa 3V reduziert 
und sie gleichzeitig weich macht.
Weis beim F303 aussieht, kann ich aber nicht sagen. Die 5V sollten 
jedenfalls auch am Pinheader leigen, ebenso die 3V, die du für die o.a. 
Schaltung brauchen kannst.

klick klack schrieb:
> Die Phase relativ zu welchem Signal ? Phase macht nur Sinn gegen
> irgendeine Referenzspannung.

Da kann man ja z.B. einen zweiten ADC Kanal zu nehmen. Aber soweit isses 
noch nicht.
@TE: Die internen ADC der STM32 sind nicht besonders sauber. Selbst mit 
allen Tricks sind sie doch recht gestört und z.B. für Audio nicht gut zu 
gebrauchen. Für Versuche mit 50Hz geht das aber schon noch.
Fürs Netzteil reicht auch ein Trafo mit 8V-9V AC, allerdings ist das 
Board mit Sicherheit kein Stromfresser, das den 7805 zum Glühen bringt. 
Ein kleiner Kühlkörper wird aber nicht schaden. Wenn du es ganz richtig 
machen willst, nimmst du einen Trafo mit 2*9V Wicklungen und nimmst die 
eine zum Speisen des Boards und die andere als 50Hz Messwicklung.

http://www.reichelt.de/Printtrafos-10-16VA/4818-2/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=2502&GROUPID=3317&artnr=4818-2

Für Kurvenuntersuchungen ist das F429 Disco mit Bildschirm aber deutlich 
besser.

: Bearbeitet durch User
von Justus Z. (justus_zeiger)


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Matthias S. schrieb:
> [...] 5V vom Mini USB die internen 3,3V herstellt. Dummerweise ist da
> auch noch eine Diode in Reihe, die die Spannung auf etwa 3V reduziert
> und [...]

Naja der USB Port ist sowieso keine Option für mich, da es später nicht 
am PC laufen soll.
Aber ich werde mich nochmal richtig reinarbeiten.


Ok super, dann werde ich mir das mal angucken und schauen, ob das eine 
Option ist mit dem Trafo. :)

Also nicht denken, dass ich jetzt weg bin. Thihi :)

Dann werde ich euch über meine Fortschritte berichten und falls nötig 
(ich hoffe nicht, aber ich denke eher schon) nochmals um Hilfe bitten.

...

Achso, eins noch. Würdet ihr irgendeine Software o.ä. für das Board 
empfehlen?

Gruß
Zeiger

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Justus Z. schrieb:
> Naja der USB Port ist sowieso keine Option für mich, da es später nicht
> am PC laufen soll.

Brauchst du auch nicht. Du kannst aber mit einem Mini-USB Kabel hier 
trotzdem die 5V einspeisen. Wie gesagt, liegen die 5V aber auch am 
Pfostenfeld an und da kannst du auch einspeisen.

Justus Z. schrieb:
> Achso, eins noch. Würdet ihr irgendeine Software o.ä. für das Board
> empfehlen?

Ich bin ein konservativer alter Knacker und verwende deswegen immer noch 
CooCox 1.4.4, die CMSIS und StdPeriLib - das funktioniert gut und nach 
meinen Ausritten zu Atollic und Eclipse hatte ich irgendwann die Faxen 
dicke. Atollic sollte dann Geld kosten und Eclipse ist ein 
Softwaremonster vom Feinsten und auf meinem Quadcore so gerade noch 
ruckelarm zu bedienen.

Angeblich sind die Atollics jetzt wieder frei - aber zurückwechseln tue 
ich trotzdem nicht.

: Bearbeitet durch User
von Justus Z. (justus_zeiger)


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Guten Abend miteinander. Ich hatte leider in der letzten Woche nicht 
viel Zeit zu machen. Aber jetzt habe ich endlich wieder etwas geschafft. 
Dabei bin ich mir nicht 100% sicher. Vielleicht treffe ich wieder auf 
verständnisvolle Hilfe von euch, um das ganze Stück für Stück immer 
weiter zu lernen, um auch zukünftige Projekte in mehr und mehr in 
Selbständigkeit zu erledigen.

Das Board habe ich gewechselt, ich nehme nun das STM32F401 VC!!!

Ich habe 2 mögliche Varianten des Netzanschluss mal herausgearbeitet, 
bei denen ich mir aber noch nicht vollends sicher bin. Nun denn, ...

... Variante 1:
In dieser Variante möchte ich nur 1 Diode nutzen, um die 5V DC Spannung 
für das Board bereitzustellen. Hierbei nutze ich nur die positive 
Halbwelle und glätte diese mit 3x330uF Kondensatoren. Den LM7805 mit Ein 
-und Ausgangskapazitäten.
Für das ADC-Spannungssignal bin ich mir unsicher. Ich hatte an einen 
Bandpass (Tief und Hochpassfilter) gedacht mit den Grenzfrequenzen 49Hz 
und 51 Hz.
Bei mehr bin ich mir noch nicht sicher.
Also...
I) Komplexer Spannungsteiler. Hier bin ich noch auf keine richtige 
Lösung gekommen, um meine 9V (6V) AC auf 3.0-3.3 V AC zu drücken. Und 
benötige ich hier einen extra Spannungsteiler nach dem Bandpass oder 
kann ich auch diese Bauteile so dimensionieren, sodass die Spannung 
direkt gedrückt wird, und meint ihr, ich verunstalte damit mein 
Eingangssignal?
II) Kann ich hinter dem LM die 5V abgreifen und mit einem "normalen" 
Spannungsteiler die 3V machen, um das Signal anzuheben?
III) ----X    X----- Hier wurde mir gesagt, ich solle ein 
Präzisionsgleichrichter benutzen, um die Spannung nicht anheben zu 
müssen. Mein Problem ist dann aber, dann weiß man ja nicht mehr welche 
Welle positiv ist, und welche negativ.
Würdet ihr eher zu II) oder III) raten?

... Variante 2:
Hier benutze ich einen Rectifier, um den LM zu versorgen. Wegen den 4 
Dioden und deren 0.7V wird dann aber anscheinend das Signal für den 
AD-Wandler zu schlecht, deswegen würde ich das Signal hierfür noch vor 
dem Gleichrichter abgreifen. (Beim schreiben macht das irgendwie 
garnicht richtig Sinn). Der Rest ist wie bei Variante 1.

Was sagt ihr dazu, was muss ich ändern oder habe ich vergessen zu 
beachten, damit das wirklich funktioniert.

Ich werde demnächst mal beide Schaltungen aufbauen, um einen direkten 
Vergleich zuhaben (aber erst, wenn die Schaltungen einwandfrei sind). 
Und auch erstmal mit einem Funktionsgenerator, also nicht direkt mit dem 
Trafo.


Schon einmal Danke für eure Hilfe. Bin gespannt ob noch jemand hier 
herumtreibt am Sonntag um 22:12 Hehe. ;)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Das Problem bei allen deinen Varianten ist, das der folgende 
Gleichrichter immer deinen Sinus verformt. Das ist beim 
Einweggleichrichter eine 'Delle' in der oberen Halbwelle (der Reservoir 
Kondensator wird geladen) und im Brückengleichrichter sinds dann 
entsprechend zwei Dellen.

Ganz rückwirkungsfrei geht das nur mit einem extra Trafo für den ADC, 
der ein ganz winziger sein kann.
Ach, noch was: Ein Trafo mit 6V ACrms wird beim Einweggleichrichter 
nicht genug Spannung für den 5V Regler liefern können (kommen ja dann 
nur etwa 4,2Vss raus).

: Bearbeitet durch User
von Stefan K. (stefan64)


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Matthias S. schrieb:
> Ganz rückwirkungsfrei geht das nur mit einem extra Trafo für den ADC,
> der ein ganz winziger sein kann.

Genau so würde ich das auch machen.
Und auf die Gefahr hin, daß ich noch andere Vorposter hier wiederhole:
Die Spannungsversorgung würde ich mit einem handelsüblichen USB-Netzteil 
machen. Das ist viel billiger als ein Selbstbau und auch im Wirkungsgrad 
um Klassen besser.

Viele Grüße, Stefan

von Justus Z. (justus_zeiger)


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Alles klar. Für das 6V Problem habe ich zur Not noch das 9V Netzteil, 
dann sollte das kein Problem mehr sein.

Matthias S. schrieb:
> Ganz rückwirkungsfrei geht das nur mit einem extra Trafo für den ADC,
> der ein ganz winziger sein kann.

Was meinst du damit, das es ein ganz winziger sein kann? Von der Größe 
her? Mir wurde von einem Trafo mit 2*9V Wicklungen abgeraten, weil der 
angeblich doch so viele Oberwellen rein bringt. Vielleicht muss ich mir 
den dann doch einfach mal holen und ausprobieren. :(


Hättest du noch ein paar gute Anmerkungen zu dem Rest (vor allem zu den 
Spannungsteiler?)



Stefan K. schrieb:
> Die Spannungsversorgung würde ich mit einem handelsüblichen USB-Netzteil
> machen. Das ist viel billiger als ein Selbstbau und auch im Wirkungsgrad
> um Klassen besser.

Wie würde das dann bei dir Aufbautechnisch aussehen? Ich möchte ja nur 1 
Steckdose blockieren. Teile ich dann die Netzspannung direkt auf und 
lasse sie ein mal in das USB Netzteil gehen und einmal in einen 6V 
Trafo?
Ich muss denke auch noch die 5V benutzen, um die auf 3V zu regeln, um 
das Netzsignal anzuheben, um auch die negativen Halbwellen abzutasten.

Gruß
Justus

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Justus Z. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> Ganz rückwirkungsfrei geht das nur mit einem extra Trafo für den ADC,
>> der ein ganz winziger sein kann.
>
> Was meinst du damit, das es ein ganz winziger sein kann?

Der kleinste, den es gibt :-P
Also z.B. sowas hier:
http://www.reichelt.de/Printtrafos-0-33-0-5VA/150-06-1/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=1598&GROUPID=3312&artnr=150.06-1

Da da immer noch 6V AC rauskommen (also etwa 8,4Vss) wirst du für einen 
typischen STM32 AD Wandler einen Spannungsteiler mit etwa 4:1 benötigen. 
Eine leichte Belastung des Trafos schadet sicher nicht, da die 
Leerlaufspannung höher sein dürfte. Wenn du ihn z.B. mit 20mA belastest, 
könnte das klappen. Die Belastung sollte rein ohmsch sein, also z.B. ein 
Widerstand.

: Bearbeitet durch User
von Justus Z. (justus_zeiger)


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Dann werde ich wohl das Problem so lösen, dass ich erstmal einen 
Mehrfachstecker nehmen und mein Board und das Signal separat erstellen 
werde.

Gibt es auch irgendwo fertige Netzstecker für 230V AC/6V AC??? Scheint 
echt selten zu sein.

Wie bekomme ich es dann wirklich umgesetzt, dass ich das Netzsignal 
anhebe? Ich habe das heute mal ausprobiert wie ich es euch geschickt 
habe, aber das hat irgendwie nicht so sehr geklappt. :(

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Justus Z. schrieb:
> Wie bekomme ich es dann wirklich umgesetzt, dass ich das Netzsignal
> anhebe?

Ich gehe mal von einer getrennten Trafowicklung aus:
1
                     /-------------------> ADC
2
--Z || Z--|===|--|==/==|--+
3
  Z || Z   2k2    2k2     |
4
  Z || Z   R1      P1     |
5
  Z || Z                  |
6
--Z || Z-----+------------+-----|====|---+ 3V STM32 Vcc
7
             |                    1k
8
     TR      -                    R4
9
            | | 1k
10
            | | R3
11
             -
12
             |
13
             +------------------------ GND
R3 und R4 sollten gleich gross sein und halten das untere Ende des 
Trafos auf etwa 1,5V (die Mitte des Aussteuerbereiches des ADC)
R1 und P1 bilden den einstellbaren Spannungsteiler und werden auf gute 
Aussteuerung des ADC justiert. Parallel zu R3 kann der geneigte Leser 
noch einen Elko schalten. R1 kann auch 3,3k haben.
MAn kann das auch mit einem OpAmp lösen, aber dann braucht man schon 
einen Rail-to-Rail.

: Bearbeitet durch User
von Justus Z. (justus_zeiger)


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Hast du vielleicht auch einen Netzadapter parrat, für 230VAC auf 6VAC? 
Bisher habe ich nur welche auf eher dubiosen Seiten gefunden. Scheint 
nicht ganz gängig zusein, soetwas zu benutzen. :/

Und wofür dienen diese STM 3V Vcc. Tut mir leid, ich scheine momentan 
echt schwer von Begriff zu sein.

Gäbe es denn vielleicht die Möglichkeit dich anderweitig zu 
kontaktieren, E-Mail oder telefonisch? Ich hoffe das ist nicht 
unhöflich, aber so kann man vielleicht manche Fragen besser und 
eindeutiger klären. :)
Ich könnte im Gegenzug ja ein ´Danke-Obstkörbchen' oder gar Kuchen 
backen. ;)

Gruß
Justus

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Justus Z. schrieb:
> Und wofür dienen diese STM 3V Vcc. Tut mir leid, ich scheine momentan
> echt schwer von Begriff zu sein.

Passiert jedem mal. Das Disco Board stellt an ein oder zwei Pins die 
interne Betriebsspannung bereit. (Pinleiste P2 - Pins '3V'). Das ist 
praktisch, denn diese Spannung wird auch als Referenz für den ADC 
benutzt.
Damit liegt die Verbindung von R3 und R4 auf dem halben Potenzial der 
Referenz und würde, wenn der Trafo gerade null Volt liefert, in die 
Mitte des Bereiches des ADC ausgesteuert.
Darauf überlagert der Trafo nun seine Wechselspannung, regelbar mit dem 
Poti. Der Ausgang des Potis besitzt also nun ein Potenzial von AREF/2 
plus der regelbaren Wechselspannung und hat somit genau den richtigen 
Bereich für den ADC. Zusätzlich sorgen R1 und P1 auch noch für eine 
gewisse, wenn auch kleine Belastung des Trafos. Wir schlagen also gleich 
ein paar Fliegen mit einer Klappe.

Justus Z. schrieb:
> Gäbe es denn vielleicht die Möglichkeit dich anderweitig zu
> kontaktieren, E-Mail oder telefonisch? Ich hoffe das ist nicht
> unhöflich, aber so kann man vielleicht manche Fragen besser und
> eindeutiger klären.

Das glaube ich nicht. Immerhin sehen viele Augen mehr als drei und 
sicher kommt noch der eine oder andere hilfreiche oder auch nicht 
hilfreiche Beitrag hier.

PS: Du solltest dir unbedingt die Schematics (Schaltpläne) fürs Board 
holen:
http://www.st.com/content/st_com/en/products/evaluation-tools/product-evaluation-tools/mcu-eval-tools/stm32-mcu-eval-tools/stm32-mcu-discovery-kits/32f401cdiscovery.html

Das hilft enorm, freie Pins zu finden, denn oft sind die Disco Boards 
ein wenig - sagen wir, verbaut.
Uwe B. hat da schon einige Pläne über die interne Pinbelegung der 
Dinger, aber leider ist das F401 noch nicht bei.

: Bearbeitet durch User
von Justus Z. (justus_zeiger)


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SO ... Also die Spannungsversorgung steht. Was aber nicht geht, ist das 
ADC Signal. Ihr hattet ja vorgeschlagen, einfach das Signal so zu 
setzen, sodass es bei Null symmetrisch liegt. Soweit ich das aber 
verstanden habe im Datenblatt, kann der ADC nur Spannungen von 0...3V 
handlen (Ich benutze momentan doch das STM32F4 Discovery). D.h. ich muss 
mein Signal mit 3Vpp um 1,5V anheben. Habe es bisher mit einem 
nicht-invertierenden Adder mit einem OPAMP versucht, leider ohne Erfolg.

von Justus Z. (justus_zeiger)


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Also es funktioniert alles. Spannungsversorgung ist Stabil. Über die 5V 
greife ich ca. 1,08V Referenzspannung für den OPAMP ab, da ich keine 
negative Spannung zur Verfügung hatte. Das Netzsignal habe ich erst per 
Spannungsteiler verkleinert und dann über einen invertierenden OPAMP in 
den Bereich gebracht, den ich brauchte. Leider habe ich es nur geschafft 
0.8V ... 2.8V ca. auszunutzen. Aber das sollte vorerst O.K. sein. Wenn 
ich ein größeren Bereich benötige, werde ich das mit den Widerständern 
noch irgendwie ändern.

Interessiert sich jemand für die Schaltung oder soll ich mal ein Bild 
hochladen?

Gruß
Justus

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Justus Z. schrieb:
> Ihr hattet ja vorgeschlagen, einfach das Signal so zu
> setzen, sodass es bei Null symmetrisch liegt.

Nö, meine Schaltung oben macht genau den Offset auf 1,5V auf das untere 
Ende des Trafos. Am oberen Ende kann man dann mit dem Poti geregelt die 
Wechselspannung mit überlagerten 1,5V Offset abgreifen.
Dazu brauchts auch keinen Opamp.

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