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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Erfassen 0,3V Pegel mit Input Capture Unit


Autor: danny (Gast)
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Hallo Zusammen,

ich habe folgendes Problem und bräuchte die Unterstützung eines fähigen 
E-Technikers ;)

Ich habe eine Signalquelle mit einem Pegel von ca. [0; 0,5] V und würde 
gerne auf die steigende Flanke mit der Input Capture Unit des Mega32 
triggern (die ICU ist auf fallende Flanke konfiguriert).

Ich hab jetzt ne normale Emitterschaltung mit einem BC547C:

                  5V
                  |
                  R1
                  |------MCU-IN
                 /
IN >>-----R2----|
                 \
                  |
                  GND

Dummerweise schaltet das Ding ja erst bei ca.07V durch... :(  ich würde 
aber auch gerne schon bei 0,3V nen Trigger bekommen.

Kann mir jemand eine (einfache) Schaltung empfehlen, mit der ich auch 
einen Pegel von 0,3 - 2 V verarbeiten kann?

Vielen Dank Im Vorraus!!

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Bei den meisten AVRs kann man den Analog-Komparator intern auf den 
Input-Capture schalten. Damit ist die Schaltschwelle exakt einstellbar. 
Frag mal das Datenblatt, ob der Mega32 das auch kann.

...

Autor: Chrisi (Gast)
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Lege die Basis über einen Spannungsteiler zwischen VCC und GND auf eine 
geeignete feste Spannung, z.B. 0.8V und benutze den Emitter als Eingang. 
Evtl. benötigst Du im unteren Zweig dieses zusätzlichen Teilers noch 
eine Diode zur Temperaturstabilisierung.

Ein Komparator würde die Sache allerdings stark vereinfachen.

Autor: Tippgeber (Gast)
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Die Basisschaltung ist dein Freund.

Autor: danny (Gast)
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... ja krass! das geht ja schnell mit den Antworten ;)

Tja, wer lesen kann ist klar im Vorteil! Natürlich kann der Mega32 auch 
den Komperator als Trigger für Input-Capture verwenden.

Ok, wenn ich das richtig verstanden habe, konfiguriere ich den Muxer des 
Komperators auf einen freien ADC-Channel. In das Register dieses 
Channels schreibe ich den Wert, der 0,3V entspricht.
Meine Signalquelle hänge ich an AIN0 des Komperators.

Soweit richtig?

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Man kann AIN1 aber auch extern mittels Spannungsteiler an 0,3V legen.

...

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Kann? Muß! Woraufhin soll der Komparator sonst vergleichen? ;-)
In ein Register schreibt man da keinen Vergleichswert. Das ist nämlich 
kein "Digitalkomparator", sondern ein analoger, der 2 Spannungen 
vergleicht. Wenn eine Spannung niedriger als der Wert der anderen 
Spannung (Referenz) ist, wird eine logische 0 ausgegeben, ist sie höher, 
eine logische 1. Durch vertauschen der Anschlüsse AIN0 und AIN1 erreicht 
man das gegenteilige Verhalten.

Autor: danny (Gast)
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OK! Soweit so klar...

Nur:

Ich wollte die Signalquelle vom AVR entkoppeln. Das Signal stammt 
nämlich von einem induktiven Geber (Pickup) einer Zündung eines 
Zweitakters und ist alles andere als "sauber".

Ich hatte mir dazu auch überlegt, nach dem Transistor noch einen 
Optokoppler zu hängen, dessen Ausgang dann in den AVR geht.

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Travel Rec. wrote:
> Kann? Muß! Woraufhin soll der Komparator sonst vergleichen? ;-)

Ja sicher doch. Aber da der Mega32 nicht mein Leib- und Magentyp ist 
(mir reichen meist viiiiieeeel kleinere AVRs) und ich keine Lust hatte, 
für Andere das Datenblatt zu studieren, wollte ich mich nicht festlegen 
und nur einen Denkanstoß geben. ;-)

Grüß die Holtemme und die Klusberge...

danny wrote:

> Ich wollte die Signalquelle vom AVR entkoppeln. Das Signal stammt
> nämlich von einem induktiven Geber (Pickup) einer Zündung eines
> Zweitakters und ist alles andere als "sauber".
>
> Ich hatte mir dazu auch überlegt, nach dem Transistor noch einen
> Optokoppler zu hängen, dessen Ausgang dann in den AVR geht.

Das relativiert natürlich alle bisher geäußerten Gedanken. Denn wenn Du 
das Signal (dass zu schwach für einen Transistor in Emitterschasltung 
ist) extern aufbereiten willst und dazu sogar einen Optokoppler (zum 
Zwecke der galvanischen Trennung?) einsetzen willst, dann kannst Du auch 
gleich vernünftige Logikpegel generieren, was den Einsatz des 
Analogkomparators erübrigt.

Andererseits kommt der Gedanke, dass die Eingangsfrequenz weit unter 200 
Hz liegt (200 Hz wären ja 12000 Umdrehungen pro Minute, etwas viel für 
einen üblichen Zweitakter), also nicht gerade zeitkritisch ist. Da 
könnte man schonmal über Schutzwiderstand, Z-Diode und Kondensator (in 
Kombination mit dem Schutzwiderstand als Tiefpass zum Filtern von 
Spikes) nachdenken, um das Signal AVR-verträglich zu machen. Sind aber 
alles erstmal nur unreife Gedanken.

...

Autor: danny (Gast)
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@Hannes Lux:
Hmm... genau das würde ich ja gerne... vernünftige Logikpegel 
generieren..und am besten galvanisch getrennt.


BTW. Ich denke die Basisschaltung ist eher ungeeignet, da ich damit den 
Geber ja unnötig belaste.

Autor: Hannes Lux (hannes)
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danny wrote:
> @Hannes Lux:
> Hmm... genau das würde ich ja gerne... vernünftige Logikpegel
> generieren..und am besten galvanisch getrennt.
>

Das dürfte aber dank Analog-Komparator nicht erforderlich sein.

>
> BTW. Ich denke die Basisschaltung ist eher ungeeignet, da ich damit den
> Geber ja unnötig belaste.

Ich denke, dass ein Vorwiderstand im zweistelligen KiloOhm-Bereich in 
Verbindung mit einer Z-Diode den Geber kaum belastet. Sollte es zu 
Mehrfachauslösungen kommen, so schafft ein Kondensator im dreistelligen 
pF-Bereich bis wenige nF am Comparator-Eingang vermutlich Abhilfe.

Miss doch mal mittels Oszi das Signal. Danach weißt Du doch mehr.

...

Autor: Tippgeber (Gast)
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Warum sollte man einen induktiven Geber nicht belasten?
Der sollte niederohmig genug sein.
Eine hochohmige Auswertemimik fängt da eher parasitären Müll ein.

Autor: H. W. (digger72)
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>Das Signal stammt nämlich von einem induktiven Geber
>(Pickup) einer Zündung eines Zweitakters und ist alles andere >als "sauber".

Ach, du dickes EMV-Huhn :-)
Da hilft nur eine vernünftige Eingangsschaltung mit
externem Komparator/Schmitt-Trigger und Schutzbeschaltung.
Das Teil erzeugt bei hohen Drehzahlen richtig Spannung.
OptoKoppler würde ich nicht nehmen, weil der erst bei einer
bestimmten Drehzahl anfängt, was auszugeben.

MfG
Digger

Autor: danny (Gast)
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Moin,

gaaanz so tragisch ist das nicht mit der Spannung! Mehr als ~5V kommen 
da nicht raus.

@Digger: Wie sollte denn dann so eine Schutzbeschaltung aussehen?
Der Geber an sich hat einen Widerstand von 115 Ohm.

Danke im Vorraus

Autor: Hannes Lux (hannes)
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danny wrote:
> Moin,
>
> gaaanz so tragisch ist das nicht mit der Spannung! Mehr als ~5V kommen
> da nicht raus.

Wie und Womit hast Du das gemessen?

Es interessiert nicht die mittlere Spannung, sondern die maximale Spitze 
(positiv wie negativ), auch wenn sie nur sehr kurz ist. Die Analyse der 
Spannung sollte also mit einem Scope erfolgen.

...

Autor: danny (Gast)
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Tja, da haben wir das Problem... ich habe kein Oszi und habe mit einem 
Multimeter (RMS) gemessen :(

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