ESP32 Eingang 12V-24V

Einen echten Weitbereichseingang, Timing in Millisekunden könnte ein lm334 (einstellbare Stromquelle, 2-40V) im To-92 Gehäuse mit nachgeschaltetem Optokoppler bringen.

Der LM334 gibt dann von 1 bis 40V immer den gleichen Strom an den Optokoppler. z.B. 10ma.

Womöglich reicht auch ein einfach berechneter Spannungsteiler.

Dietrich L. schrieb:

Wenn Potenzialtrennung nicht nötig ist: Spannungsteiler + Transistor.

Das ist die einfachste Idee, BC_irgendwas mit 10k an der Basis. Dem ist es egal, ob er nun 1 oder 3 mA Basisstrom bekommt. Vielleicht noch eine Z-Diode davor, damit er nicht schon bei 1 Volt schaltet.

Philipp K. schrieb:

Einen echten Weitbereichseingang, Timing in Millisekunden könnte ein lm334 (einstellbare Stromquelle, 2-40V) im To-92 Gehäuse mit nachgeschaltetem Optokoppler bringen.

Aufwandsmaximierung. Wenn Trennung gefordert ist, reicht ein Vorwiderstand am Optokoppler, gerne noch eine blaue LED in Reihe. Auch da bleibt man bei beiden Spannungen im sicheren Arbeitsbereich, auch wenn der Strom sich ändert.

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Peter N. schrieb:

Was ist eurer Meinung nach die beste Variante 12V bis 24 V auf den 3,3 V Eingang eines ESP32 zu bekommen?

Was soll denn aus den 12V oder den 24V am Pin dann werden? Schwankt deine Eingangsspannung zwischen 12V und 24V und das soll dann ein AD-Wandler irgendwie in einen Wert zwischen 0...4095 wandeln? Oder hast du ein Signal mit 0V/12V oder 0V/24V, das in 0/1 umgewandelt werden soll? Oder hast du einen Schalter, der nach 12V geht und einen anderen Schalter, der nach 24V geht?

Was ist eurer Meinung nach die beste Variante

Man sollte die zugrundeliegende Aufgabe beschreiben, nicht aber, wie man selber meint, das Problem lösen zu wollen.

Peter N. schrieb:

mit Z Diode

Peter hat die Z-Diode von sich aus in den Mund genommen, also gehe ich schwer davon aus, dass er nur die Anwesenheit der Spannung von 12 bis 24V detektieren möchte.

Dafür ist der Optokoppler mehr als gut genug. Es genügt ein Vorwiderstand für die LED und am Ausgang ein Pulldown Widerstand.

Der Vorteil ist der universelle Einsatz, weil durch den Optokoppler keine Masseschleifen mehr entstehen können.

Ich liebe Optokoppler!

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Otto K. schrieb:

Ich liebe Optokoppler!

Ich vermeide Optokoppler aus mehreren Gründen. Die meisten davon haben mit Exemplarstreuungen und Alterung zu tun.

Dort ist ein solcher unnötig überraschender Fall dokumentiert:

Peter hat die Z-Diode von sich aus in den Mund genommen

Er stochert da mit allgemein geläufigen Begriffen im der trüben Suppe und hofft, ein Stück Fleich zu ergattern.

also gehe ich schwer davon aus, dass er nur die Anwesenheit der Spannung von 12 bis 24V detektieren möchte.

Bist du auch sonst gut im Raten? Ich kann mir einige Eingangsbeschaltungen vorstellen, wo eine Z-Diode verbaut sein könnte, die irgendwas aus den 12V..24V macht, womit man wieder was anderes anfangen könnte.

Peter N. schrieb:

Was ist eurer Meinung nach die beste Variante 12V bis 24 V auf den 3,3 V Eingang eines ESP32 zu bekommen?

Kommt sehr darauf an, ob du da unbedingt eine Potentialtrennung braucht oder eben nicht. Ich versuche in meinen Schaltungen, auf eine Potentialtrennung zu verzichten. Das macht die Schaltungen einfacher.

Peter N. schrieb:

5mA bei 12V also 10 mA bei 24V…

Nimm einen Optokoppler mit einem hohen CTR-Wert. Dann genügen auch 2mA bei 12V und 4mA bei 24V, dadurch hält der Optokoppler länger und wird nicht so schnell stumpf.

Zusätzlich kann der Pulldown Widerstand am Ausgang auch noch hochohmiger gemacht werden (10k statt 1k), das bringt nochmal einen kleinen Schwupps!

Otto K. schrieb:

Kurze Frage, wie groß ist denn so ein Pullup im ESP?

kann man ja messen, typisch sind CMOS Eingänge um 100k-1M, für sicheren Betrieb rechnet man mit 10k.

Otto K. schrieb:

Nimm einen Optokoppler mit einem hohen CTR-Wert. Dann genügen auch 2mA bei 12V und 4mA bei 24V, dadurch hält der Optokoppler länger und wird nicht so schnell stumpf.

ich würde ja eher einen langsames Photomos Relais nehmen, die üblicherweise bis 10-50 mA vertragen und sicher ab 3mA schalten. Weil aber die LEDs in der Leuchtdichte nachlassen, würde ich mit 10mA-20mA starten das sollte eine Weile reichen bis die IR Led nachläßt.

Joachim B. schrieb:

Weil aber die LEDs in der Leuchtdichte nachlassen, würde ich mit 10mA-20mA starten das sollte eine Weile reichen bis die IR Led nachläßt.

Mit so einer Maßnahme erreichst du nur, dass die Leuchtdichte noch schneller nachlässt. Viel effektiver ist, die LEDs so anzusteuern, dass sie normalerweise aus sind. Das geht allerdings nicht für sicherheitskritische Anwendungen. Eine vernünftige Stromquellenschaltung würde dafür sorgen, dass bei 24V der Strom nicht so hoch geht.

Gast

Otto K. schrieb:

H. H. schrieb:

Man nutzt da eher die im ESP eingebauten Pullups.

Kurze Frage, wie groß ist denn so ein Pullup im ESP?

Edit: Also jetzt nicht von der Baugröße her, sondern vom Ohm-Wert her?

Musste ich auch erst im Datenblatt nachsehen: typisch 45kOhm.

Und zu meiner Überraschung kann man beim ESP32 sogar auswählen ob man Pullup oder Pulldown zuschalten möchte.

H. H. schrieb:

Musste ich auch erst im Datenblatt nachsehen: typisch 45kOhm.

Danke Hinz. Mit dieser Angabe kann man jetzt vernünftig weiterarbeiten.

Mit dieser Schaltung fließen immer konstant 2mA durch die Optokoppler-LED, egal ob 12V oder 24V am Eingang anliegen. Sogar 6V wären noch möglich.

Lothar M. schrieb:

Ich versuche in meinen Schaltungen, auf eine Potentialtrennung zu verzichten. Das macht die Schaltungen einfacher.

Aber gerade wenn man nicht weiß wo die Schaltung eingesetzt wird, dann ist ein Optokoppler evtl. doch sinnvoll, sonst fängt man sich noch in der Produktionshalle lästige Störungen vom Maschinenpark ein, oder eine GND-Schleife.

Angehängte Dateien:

Joachim B. schrieb:

Toleranzen der Transistoren berücksichtigt?

Nein, und Temperatur auch nicht. Ist aber hier auch nicht so wichtig. Es darf ruhig zwischen 2 und 3mA schwanken.

Joachim B. schrieb:

Ich würde ja lieber zum LM317 als I-konst Quelle greifen.

Der Vorteil ist natürlich der konstante Strom, aber wenn man für R1 einen 560 Ohm Widerstand einsetzen will, um auf 2mA zu kommen, dann kann es sein, dass der LM317 anfängt zu schwingen.

Nicht umsonst werden 240 Ohm empfohlen. Es sei denn man will tatsächlich verschwenderische 5mA haben, dann passt das natürlich wieder.

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