12V-Signal an µC

OP #3631792
Lesenswert?

Moin,

habe ein kleines Problem. Schaltung sieht wie folgt aus:


--Blackbox--
|    12V   |
|          |
|          |
|          |
----/T1-----
|          |
|          |
----/T2-----

T1: Taster 1
T2: Taster 2


Bei einem Tastsignal einer der beiden Schalter wie die Blackbox 
aktiviert.
Nun möchte ich das 12V-Signal ebenfalls an einen Mikrocontroller bringen 
und weitere Funktionalitäten einzubauen.

Nun meine Frage:
Wie lösen wir das Problemchen? Habe schon im Forum etwas gesucht und es 
läuft meist auf Spannungsteiler o.Ä. hinaus. Hierzu müsste ich aber ja 
den bestehenden Kreis unterbrechen und dann wieder zusätzlich über 
Relais/Optokoppler o.Ä. schließen. Gibt es auch eine Möglichkeit ohne 
den derzeitigen Kreis zu unterbrechen?
Kurze ASCI-Skizze wäre super - mache sowas leider nur selten.

Vielen Dank schonmal.
Gast #3631801
Lesenswert?

Wäre es nicht möglich das ganze auch bei 5V oder 3.3V zu betreiben? Weil 
sonst sehe ich keine Möglichkeit direkt mit 12V an einen µC Pin zu 
gehen. Sonst würde ich eine Extra µC Signalleitung dazunehmen.

PS: Was ist das für eine Blackbox(welche Anschlüsse, Funktion, Eigenbau? 
etc.)
Gast #3631802
Lesenswert?

Michael N. schrieb:
> Hierzu müsste ich aber ja den bestehenden Kreis unterbrechen und dann
> wieder zusätzlich über Relais/Optokoppler o.Ä. schließen.

Um das Signal mit dem µC auszuwerten, brauchst du einen Bezugspegel, 
z.B. Gnd. Gibt es soetwas in deiner bestehenden Schaltung.
Ob sich ein Optokoppler anschließen läßt, hängt davon ab, was sich in 
der Blackbox befindet. Ein OC braucht Strom, damit die LED betrieben 
werden kann.
OP #3631813
Lesenswert?

12V DC schrieb:
> PS: Was ist das für eine Blackbox(welche Anschlüsse, Funktion, Eigenbau?
> etc.)

Garagentorantrieb. Da komme nicht wirklich dran (ist schon alt und die 
Hälfte abgebrochen - hatte den einmal auf, das war eine Heidenarbeit 
wieder hinzufriemeln), habe eben nur die beiden Adern über die man mit 
Tastern die 12V schaltet.

Werner schrieb:
> Um das Signal mit dem µC auszuwerten, brauchst du einen Bezugspegel,
> z.B. Gnd. Gibt es soetwas in deiner bestehenden Schaltung.

Habe an einer Aufputzdose die Möglichkeit an die beiden Adern zu kommen. 
Hier hätte ich ja dann quasi GND und +12V.
Gast #3631910
Lesenswert?

Miss doch mal beide Seiten der Taster mit einem Multimeter (also 
schwarzes Kabel nach GND, rotes Kabel an eines der Tasterenden).
Ich vermute an einem der Tasterenden liegen entweder stetig 12V oder 0V 
an, am anderen Tasterende ändert sich die Spannung (0V/12V) je nachdem, 
ob der Taster gedrückt ist oder nicht.

GND von deine uC Controllerschaltung legst du mit GND deiner 
Garagentoranlage zusammen, so hast du ein gemeinsames Bezugspotential.
An der Seite des Tasters, an dem sich die Spannung ändern kannst du den 
Spannungsteiler anbringen:

Taster +  (12V/0V)
       |
      +++
  47K | |
      | |
      +++
       |
       +---- zum uC input (3.3V/0V)
       |
      +++
   18K| |
      | |
      +++
       |
GND ---+----- zum uC (GND)
OP #3631932
Lesenswert?

Ich will wirklich an das Signal kommen und nicht selbst das 
Öffnungssignal geben - das hat also schon gepasst.

Ich verstehe nicht ganz warum ich nun am Taster messen soll!? Was ich 
bisher gemessen habe:

--GT-Antrieb--   Garagentorantriebs-Steuerung
|            |
|            |   Außer den 230V gehen diese beiden dünneren Adern raus
|            |
|---      ---|
   |      |
|- | ---- | -|   Landen hier in einer Aufputz-Dose, hier kann ich
|  |      |  |     12V zw. beiden messen
|- | ---- | -|
   |      |      ...gehen nun irgendwo in die Wand
   |      |
   |      |
   ---T1---      Fakt ist: Es gibt 2 Taster. Diese sind dann
   |      |        höchstwahrscheinlich so angebunden
   |      |
   |      |
   ---T2---


Also verstehe derzeit nicht warum ich direkt am Taster messen soll 
(würde es ja schnell machen, aber ist so extra-sicheres Zeug mit 
Schlüsseln damit es niemand ausbaut...).

Wenn ich jetzt den Spannungsteiler einfach so einbaue: Checkt die 
Garagentorsteuerung dann noch, wenn ich einen Taster drücke? Immerhin 
hängen ihm dann insgesamt 65K Ohm in der Leitung. Der muss den 
Tastendruck ja immer noch mitbekommen
Gast #3631939
Lesenswert?

Das gibt Probleme.

Normalerweise gibt es bei einer solchen Anordnung 3 Leitungen.
1x Spannung (z.B. 12V)
2x Signaleingang. Wie sollte die Steuerung auch sonst unterscheiden, ob 
T1 oder T2 betätigt wurden. Ist aber bei den Problemen unwichtig.

Die 12V lassen sich aber in dieser Konfiguration nur sehr schwer 
anzapfen.
1. Die Betätigung eines Tasters bewirkt einen "Kurzschluss" zwischen
   den 2 Adern.
2. Es steht keine "echte" Masse zur Verfügung. Ist aber die Polarität
   umgekehrt, so steht keine echte Betriebsspannung zur Verfügung.
Oder anders ausgedrückt: Bei jeder Tastenbetätigung wird der µP 
abgeschaltet.
Gast #3631944
Lesenswert?

Was hältst Du davon die beiden Taster durch 2-polige zu ersetzen und das 
jeweils 2. Kontaktpaar für die Signalisierung an den µC zu benutzen? Das 
entspricht zwar nicht der ursprünglichen Fragestellung aber sollte doch 
zum Ziel führen (Signal an den µC wenn ein Taster betätigt wird).
Gast #3631945
Lesenswert?

>aber ist so extra-sicheres Zeug mit
>Schlüsseln damit es niemand ausbaut...

Eine freundlich-naive Annahme.

Der Schlüssel dient dem gleiche Zweck, wie der Hausschlüssel und nicht 
dem Diebstahlschutz des Tasters. In vielen Fällen führt nämlich durch 
die Garage ein Eingang in das Haus. Auch werden oft in Garagen Geräte 
von nicht unerheblichem Wert gelagert plus einem Fahrzeug.
Gast #3631948
Lesenswert?

Michael N. schrieb:
> |- | ---- | -|   Landen hier in einer Aufputz-Dose, hier kann ich
> |  |      |  |     12V zw. beiden messen
> |- | ---- | -|

ja, und jetzt drücke doch mal einen der Taster, während du die Spannung 
in der Aufputzdose misst.

Ändert sich die Spannung dann auf 0V zwischen den beiden Adern...?
OP #3631961
Lesenswert?

Amateur schrieb:
> Normalerweise gibt es bei einer solchen Anordnung 3 Leitungen.
> 1x Spannung (z.B. 12V)
> 2x Signaleingang. Wie sollte die Steuerung auch sonst unterscheiden, ob
> T1 oder T2 betätigt wurden. Ist aber bei den Problemen unwichtig.

So ist es bei diesem Antrieb aber eben nicht. Es sind 2 Leitungen! 
Betätigt man einen der beiden Taster (durch Schlüsseldrehen), geht das 
Tor auf oder zu - je nach aktuellem Zustand. Rauf/Runter habe ich nicht 
zur Auswahl.

Dennis schrieb:
> Was hältst Du davon die beiden Taster durch 2-polige zu ersetzen und das
> jeweils 2. Kontaktpaar für die Signalisierung an den µC zu benutzen?

Bevor ich die tausche würde ich eher mein Projekt wieder einstampfen...

Amateur schrieb:
> Der Schlüssel dient dem gleiche Zweck, wie der Hausschlüssel und nicht
> dem Diebstahlschutz des Tasters.

Ja ne, is klar. Habe mir das eben nochmal angeschaut - habe doch ein 
Schräubchen gefunden mit dem das aufgehen sollte.

Easylife schrieb:
> ja, und jetzt drücke doch mal einen der Taster, während du die Spannung
> in der Aufputzdose misst.
>
> Ändert sich die Spannung dann auf 0V zwischen den beiden Adern...?

Messe ich gleich. Muss noch auf zweiten Mann warten, da das alles so 
weit außeinander ist...
Gast #3631963
Lesenswert?

So, und wenn das so ist, dann nimmst du mal einen 100K Widerstand, und 
legst diesen zwischen die 2 Leitungen.
Bei einem so hohen Widerstand sollte dein Garagentoröffner dies nicht 
als "Taster" gedrückt interpretieren.

Bei Conrad gibt es einen schönen Optokoppler: HCPL-070A
Der kommt mit Eingangsströmen von nur 40uA klar.
Über den 100K hättest du ca. 100uA, das sollte locker ausreichen.

Zur Sicherheit würde ich den Optokoppler noch mit einer 12V Zenerdiode 
vor Überspannung schützen.
Gast #3631977
Lesenswert?

Nein, die 100K nicht in den Tastkreis schalten, sondern parallel zu 
den Tastern.

Ich hänge dir ein Bild an, wie es gemeint ist.

Um sicherzugehen, dass das Tor nicht unabsichtlich öffnet, nimmst du 
dann auch mal einen 10K statt den 100K (zum Testen). Das Tor darf nicht 
aufgehen, wenn du die 10K parallel zu den (ungedrückten) Tastern 
schaltest. Dann bist du mit den 100K auf der sicheren Seite.
Angehängte Dateien:
Gast #3632190
Lesenswert?

Du solltest halt unbedingt diesen Optokoppler nehmen.
Mit 100K Vorwiderstand kommen die meisten "älteren" Modelle nicht klar, 
und der Widerstand sollte möglichst groß sein, damit dir dein Tor nicht 
mal unbeabsichtigt auf geht...
OP #3632990
Lesenswert?

So, hab eben nochmal ausprobiert:
Bei 10k geht das Tor immer noch auf...
Mit 100k passt es dann :)

Aber kann ich wirklich 100k vor diesen Optokoppler hängen? Wenn ich das 
Datenblatt richtig deute, sind das 1,6V - 5mA (als DIP sogar 10mA)
Da komme ich bei 12V auf einen Vorwiderstand von 2k. Der schaltet doch 
bei 100k (oder lassen wir es 50k sein...) nicht mehr!?
Gast #3633017
Lesenswert?

Michael N. schrieb:
> Der HCPL-4701 sollte dann wohl die gleichen werte haben. Muss ich mal
> schauen, dass ich den zeitnah herbekomme

Richtig. Der hat deswegen die gleichen Werte, weil es der gleiche Typ 
ist, nur im PDIP8-Gehäuse.
Der HCPL-070A ist wie gesagt bei Conrad erhältlich und der HCPL-4701 ist 
bei Farnell im Angebot. Und wenn du nicht gewerblich bestellen kannst, 
hier gibts das gesamte Farnell-Angebot für privat:
https://hbe-shop.de/Art-9995137-AVAGO-TECHNOLOGIES-HCPL-4701-000E-OPTOKOPPLER-DARLINGTON-O-P
Gast #3633067
Lesenswert?

Also, du kannst es auch so machen, wie im angehängten Bild.
Voraussetzung ist ein Optokoppler, der eben im Gegensatz zum zuerst 
vorgeschlagenen, möglichst viel LED Strom braucht.

Dann schaltest du den Vorwiderstand und den Optokoppler in Reihe mit 
deinen Tastern.

GANZ wichtig ist die Diode, die antiparallel zur LED des Optokopplers 
liegt.
Die Leitungen an deiner Installation sind lang und stellen daher eine 
Induktivität dar.
Wenn du keine Zenerdiode hast, kannst du auch erstmal irgend eine andere 
"normale" Diode nehmen.
Angehängte Dateien:
Gast #3633355
Lesenswert?

Ja, die sehen doch beide "gut" aus. Vertragen ordentlich Strom... ;-)

Nimm mal statt den 2.2K (R2) nur 1K.
Deine Abtriebsteuerung hat ja auch noch einen Serienwiderstand in der 
Tasterschleife, dessen Größe unbekannt ist.
Wenn du dann die Schaltung in die Schleife reingebaut hast, kannst du ja 
mal messen, welche Spannun am R2 abfällt, wenn eine der Taster gedrückt 
ist. Daraus kann man dann auch diesen unbekannten Widerstand errechnen.

Oder noch einfacher: du nimmst wieder deinen 10K, legst ihn (bei 
ungedrücktem Taster) parallel zu den Tastern, und misst mal die 
Spannung, die an dem 10K abfällt.
Das müsste weniger als 12V sein.

Der unbekannte Serienwiderstand in der Antribsteuerung errechnet sich 
dann so:

R_unbekannt = ( (12 / U_gemessen) * 10K) - 10K
OP #3633531
Lesenswert?

Okay also mit nur 1k in der Schaltung reagiert zwar das Tor ganz normal, 
allerdings schaltet der Optokoppler nicht durch.

Habe an 10k 2V gemessen.
Das heißt, dass Ding hat intern nen Widerstand von 50k.
Wie dimensioniere ich nun den Vorwiderstand für den Optokoppler? (Lasse 
ich ihn ganz weg? Bringe ich den Optokoppler überhaupt zum laufen?)

edit: Habe nun mal die Vorwiderstand auf ca 600 Ohm verkleinert. Nun 
konnte ich am Optokoppler-Ausgang bei gedrücktem Taster mehrere kOhm 
messen. Notfalls könnte ich das ja nun in Software am Mikrocontroller 
(Optokoppler-Ausgang soll einen Eingang ansteuern) lösen - wenn er aber 
wirklich durchgängig wäre, wäre natürlich schöner...
Gast #3633590
Lesenswert?

50K ist natürlich recht viel...

Dann nimm mal nur 100 Ohm als Vorwiderstand, und vergrößere den Pullup 
am Ausgang des Optokopplers, nimm z.B. sowas wie 47K oder sogar 100K.

Welchen Optokoppler hast du denn jetzt im Einsatz?
OP #3633620
Lesenswert?

Easylife schrieb:
> Dann nimm mal nur 100 Ohm als Vorwiderstand, und vergrößere den Pullup
> am Ausgang des Optokopplers, nimm z.B. sowas wie 47K oder sogar 100K.

Eben bei 100Ohm gemessen: Ausgang hat immer noch 230K
Ohne Vorwiderstand (also natürlich trotzdem die 47k vom Antrieb): ca. 
150K
Dann müsste ich also eher nen 200k aufwärts-Pullup verbauen. Bekomme ich 
da Probleme?
Gast #3633653
Lesenswert?

Der Ausgang des Optokopplers ist ein Transistor, insofern machts nicht 
so viel Sinn hier mit dem Ohmmeter hinzugehen.
Du müsstest schon die 3.3V über einen Pull-Up Widerstand anlegen.

Ob Pull-Ups > 100K von deinem uC akzeptiert werden, hängt vom uC Eingang 
ab.
Probiere es einfach aus. Hauptsache du bekommst einen für den uC 
eindeutigen high/low Pegel hin.

Du kannst ja mal den von mir ursprünglich vorgeschlagenen Optokoppler 
(HCPL-070A) mitbestellen.
Der hält auch bis zu 5mA aus, und bei 50K + 100R sind ja nicht mehr als 
0.25mA zu erwarten. Wäre also ein guter Ersatz für den LTV817, Schaltung 
so lassen wie zuletzt aufgebaut (Optokoppler in Serie mit den 
Schaltern).

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren