ich möchte eine 7 segment anzeige aus einer entfernung von ca. 150m
mittels taster hinaufzählen. das netzteil sitzt bei der anzeige. die
taster müssen aber im selben stromkreis betrieben werden. vcc=12v.
gesteurt wird das ganze von einem atmega. wie krieg ich die 5v vom
atmega möglichst verlustfrei zu den tastern? oder reicht es aus, wenn
ich einfach die gemeinsame masse von der anzeige zu den tastern lege und
die taster extern versorge? taster sind active high. kann man da mit
optokoppler arbeiten?
wolf schrieb:> ich möchte eine 7 segment anzeige aus einer entfernung von ca. 150m> mittels taster hinaufzählen. das netzteil sitzt bei der anzeige. die> taster müssen aber im selben stromkreis betrieben werden. vcc=12v.> gesteurt wird das ganze von einem atmega. wie krieg ich die 5v vom> atmega möglichst verlustfrei zu den tastern? oder reicht es aus, wenn> ich einfach die gemeinsame masse von der anzeige zu den tastern lege und> die taster extern versorge?
Im Prinzip ja. Nur: was hilft es dir, die Tasterleitung muss ja trotzdem
wieder zum Mega zurück. Und ob du jetzt in deinem Kabel noch eine Ader
mehr hast, ist auch schon wurscht.
Ich würde mir überlegen, ob ich nicht auf der zusätzlichen Ader mit den
12V zu den Tastern fahre. Dort sitzt ein externer Pullup und die
Tasterleitung zurück begrenze ich dann am Mega mit einer Z-Diode die
Spannung. Ob dann auf dem langen Kabel von den 12V etwas verloren geht
oder nicht, ist dann nicht mehr kritisch. Denn selbst wenn auf der
Tasterleitung nur 11V zurück kommen, die Z-Diode begrenzt das dann
sowieso wieder auf einen vernünftigen Pegel und der Unterschied zwischen
dem und GND langt allemal.
> taster sind active high.
Warum?
active High finde ich nicht so toll.
Bei active Low Tastern kann man per µC feststellen ob die Verkabelung
nicht in Ordnung ist. Ist auf einer Leitung Dauer-Low, dann stimmt da
was nicht. Sind alle Taster-.Leitungen auf Dauer-Low dann könnte sich wo
ein Stecker gelöst haben, das Kabel gerissen sein, etc.
Hast du aber eine Leitung, bei der im Normalfall keine Spannung drauf
ist, dann kann man da gar nichts sagen.
Und bei 150m Kabel kann da schon einiges passieren. Inklusive dem
Bagger, der beim Kanalverlegen das Kabel abreißt.
> kann man da mit> optokoppler arbeiten?
Kann man auch. gleiches Prinzip.
wolf schrieb:> wie krieg ich die 5v vom> atmega möglichst verlustfrei zu den tastern?
Mit einem einfachen, mehrpoligen, dünnen Kabel.
Einfach machen!
Karl Heinz Buchegger schrieb:> Und bei 150m Kabel kann da schon einiges passieren. Inklusive dem> Bagger, der beim Kanalverlegen das Kabel abreißt.
Und ich dachte immer, nur die Deutschen seien Bedenkenträger :-)
Ian schrieb:> wolf schrieb:>> wie krieg ich die 5v vom>> atmega möglichst verlustfrei zu den tastern?>> Mit einem einfachen, mehrpoligen, dünnen Kabel.> Einfach machen!>> Karl Heinz Buchegger schrieb:>> Und bei 150m Kabel kann da schon einiges passieren. Inklusive dem>> Bagger, der beim Kanalverlegen das Kabel abreißt.>> Und ich dachte immer, nur die Deutschen seien Bedenkenträger :-)
das heißt, wenn ich jetzt ein 1,5mm² nehme dann habe ich keine probleme
auf diese entfernung?
die formel lautet ja R=(rho*l)/A
bei 1,5mm² komme ich auf 1700 Ohm, bei 2,5mm² auf 1020 Ohm.
Ist das problematisch oder nicht?
wolf schrieb:> das heißt, wenn ich jetzt ein 1,5mm² nehme dann habe ich keine probleme> auf diese entfernung?>> die formel lautet ja R=(rho*l)/A>> bei 1,5mm² komme ich auf 1700 Ohm, bei 2,5mm² auf 1020 Ohm.
? Bist du dir sicher, dass dir da dein Komma nicht um 3 Stellen
verrutscht ist?
Das wäre (1.5mm^2) immerhin mehr als 1 Ohm bei 1 Meter Kabellänge. Nicht
sehr realistisch. Da kämen deine Netzspannungsleitungen in den Wänden
ganz schön schnell in Schwierigkeiten, wenn deine Rechnerei stimmen
würde.
wolf schrieb:> die formel lautet ja R=(rho*l)/A>> bei 1,5mm² komme ich auf 1700 Ohm, bei 2,5mm² auf 1020 Ohm.
Das solltest Du noch einmal überdenken, ich komme auf 1,78 Ohm bei
1,5mm².
Ohm schrieb:> wolf schrieb:>> die formel lautet ja R=(rho*l)/A>>>> bei 1,5mm² komme ich auf 1700 Ohm, bei 2,5mm² auf 1020 Ohm.>> Das solltest Du noch einmal überdenken, ich komme auf 1,78 Ohm bei> 1,5mm².
rho für kupfer ist doch 0,017 oder?
> rho für kupfer ist doch 0,017 oder?
Übliches Problem... Welche Einheiten?? Selbst bei meinen Techniker
kämpfe ich gegen dieses Phänomen. Nehmt bei Rechnungen IMMER die
Einheiten mit. Wenn dann ein Widerstand z.B. in Ohm/m² oder VA
rauskommt, dann ist in der Formel irgend was faul gewesen...
rho für Kupfer ist daher 0,01786 Ohm*mm²/m
Also für 1,5mm² ergibt sich ein Widerstandsbelag von 0,01786 Ohm*mm²/m /
1,5mm² = 0,0119 Ohm/m
Für 150m gibt das dann 0,0119 Ohm/m * 150m = 1,78 Ohm.
Zurück zum ursprünglichen Problem: für solche Übertragungen hat man
früher (TM) Stromschnittstellen z.B. mit 20mA genutzt.
Abschlusswiderstand am Empfänger passend dimensioniert und schon gibt
das immer ein sauberes Signal.
wolf schrieb:> die> taster müssen aber im selben stromkreis betrieben werden.
Kannst du das näher erläutern? Welcher Grund ist hier vorhanden?
Denn wie schon vorhin jmd. erwähnt hat:
Storm schrieb:> Manch einer nimmt bei solchen Aufgaben auch mal ein einfaches Funkmodul.> RFM12 käme mir da spontan in den Sinn...>> http://www.mikrocontroller.net/articles/RFM12
Das eignet sich doch hier, ist eine eher einfache Aufgabe, sogar das
Ausschlachten einer Funksteckdose eignet sich hier, der Taster sitzt
schon auf der FB. Die 150m müsste man halt prüfen, gibts aber sicherlich
auch mit der Reichweite.
Bernhard Spitzer schrieb:>> rho für Kupfer ist daher 0,01786 Ohm*mm²/m> Also für 1,5mm² ergibt sich ein Widerstandsbelag von 0,01786 Ohm*mm²/m /> 1,5mm² = 0,0119 Ohm/m> Für 150m gibt das dann 0,0119 Ohm/m * 150m = 1,78 Ohm.>> Zurück zum ursprünglichen Problem: für solche Übertragungen hat man> früher (TM) Stromschnittstellen z.B. mit 20mA genutzt.> Abschlusswiderstand am Empfänger passend dimensioniert und schon gibt> das immer ein sauberes Signal.
1,78Ohm auf 150m sollte doch kein Problem sein. Da brauch ich doch keine
solche Stromschnittstelle oder?
Bernhard Spitzer schrieb:> rho für Kupfer ist daher 0,01786 Ohm*mm²/m> Also für 1,5mm² ergibt sich ein Widerstandsbelag von 0,01786 Ohm*mm²/m /> 1,5mm² = 0,0119 Ohm/m> Für 150m gibt das dann 0,0119 Ohm/m * 150m = 1,78 Ohm.
Für den "Rückweg" kommen dann nochmal 150 m dazu, denn eine
Eindrahtlösung wird das wohl kaum werden.
Über das Umfeld, also eventuelle Störungen ist auch nichts bekannt.
wolf schrieb:> 1,78Ohm auf 150m sollte doch kein Problem sein. Da brauch ich doch keine> solche Stromschnittstelle oder?
Zum Schutz des Prozessors sollte man bei solchen Leitungslängen vor die
Eingänge Optokoppler setzen. PC817 zum Beispiel. Als Pullup reichen 10k
oder der interne Widerstand des AVR.
Schätzwerte:
Bei einem Koppelfaktor von 50% reichen ca. 2-3mA Schleifenstrom auf der
Senderseite des Kopplers, die der Taster schaltet. Bei 5V und einer
Durchlassspannung von ca. 1V des Optokopplers (Fotodiode) kann der
Gesamtwiderstand der langen Leitung rund 2kOhm betragen. Da man sowieso
einen Serienwiderstand - sagen wir 1k - als Strombegrenzung verwendet,
bleiben noch 1kOhm für die Steuerleitung.
Wo ist das Problem?
Ian schrieb:> Zum Schutz des Prozessors sollte man bei solchen Leitungslängen vor die> Eingänge Optokoppler setzen. PC817 zum Beispiel. Als Pullup reichen 10k> oder der interne Widerstand des AVR.
OK, alles klar. Aber aus welchem Grund muss ich den Prozessor schützen,
oder inwiefern schützt der Optokoppler den Prozessor?
wolf schrieb:> OK, alles klar. Aber aus welchem Grund muss ich den Prozessor schützen,> oder inwiefern schützt der Optokoppler den Prozessor?
Der µC kann am Eingang 5V gegenüber Gnd ab, der Optokoppler kann am
Eingang 3000V gegenüber Gnd des Prozessors ab ...
Mach´s doch wie MIDI das macht. Mit ´ner Stromschleife sind 150m kein
Problem und galvanisch getrennt ist es auch noch.
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:StandardMIDIInterface.gif&filetimestamp=20061012162441
Brauchst nur den IN-Kanal. Statt des 6N138 tut´s auch der zuvor genannte
Koppler. So schnell muss er ja nicht bei Tastern... Die Taste kommt mit
jeweils 220 Ohm zwischen 5V und nach Masse an die treibende Leitung
geschaltet.
Ian schrieb:> Zum Schutz des Prozessors sollte man bei solchen Leitungslängen vor die> Eingänge Optokoppler setzen. PC817 zum Beispiel. Als Pullup reichen 10k> oder der interne Widerstand des AVR.
Genau.
also dann werde ich das ganze wie folgt angehen:
ich hab 8 taster, werde 2 5x1,5 kabel verlegen und vor jedem port pin am
atmega einen optokoppler schalten. damit sollte sich der fall erledigt
haben. taster sind mit einem 4k7 immer auf high, sobald eine gedrückt
wird frage ich diesen über den interrupt ab, da ich den sonst eh nicht
benötige.
wolf schrieb:> haben. taster sind mit einem 4k7 immer auf high, sobald eine gedrückt> wird frage ich diesen über den interrupt ab,
Taster über externen Interrupt ist keine gute Idee.
Ist nur Aufwand für nichts, denn Entprellen musst du sowieso.
Da kannst du auch gleich eine ordentliche Entprellung nehmen, die über
Polling mittels Timer funktioniert.
Entprellung
Alle Tasterleitungen an einen Port, die PeDa Entprellung darauf ansetzen
und du hast zuverlässige Tasterbetätigungen.
Ich würde da nur 0,14mm² Kabel nehmen, warscheinlich soagr einfach
Netzwerkkabel und dann den Schirm als Rückleiter nutzen. Es ist doch
krank so dickes Kabel zu nehmen, das ist schon Kupferverschwendung...
Das Kabel wird dann hin und zurück vieleicht 40-50 Ohm haben. Das ist so
gut wie nichts.
Auserdem tragen sich 150m Patchkabel wesentlich besser als 300m 5x1,5.
@ wolf (Gast)
>ich hab 8 taster, werde 2 5x1,5 kabel verlegen und vor jedem port pin am>atmega einen optokoppler schalten. damit sollte sich der fall erledigt>haben.
Und die Aktionäre der Kupferminen köpfen noch ne Flasche Schampus.
Selten so einen Overkill gesehen. Meine Herrn!
Für popelige 8 Taster Nimmt man BESTENFALLS 9x0,14mm^2 Steuerkabel, der
Strom da drüber kann man in den Skat drücken. Wer einen Funken an
Ästetik hat, wird die 8 Taster seriell übertragen, per UART, dazu
braucht es bestenfalls drei Adern, wer bischen clever ist gerade mal 2
(4-20mA). Und Richtig elegant wird dann Funk.
> taster sind mit einem 4k7 immer auf high, sobald eine gedrückt>wird frage ich diesen über den interrupt ab,
Schon wieder falsch. Taster fragt man per Timer Interrupt ab, da kann
man auch prima filtern bzw. entprellen.
@wolf:
Warum nicht an der Tasterseite einen kleinen preisgünstigen µC
einsetzen, wie z.B. den PIC12F675? Mit knapp über einem Euro ist man
dabei.
Der macht die Entprellung, und man könnte in Software einen UART bilden,
weil dieser Winzling selbst keinen hat.
Die Baudrate muß aber wegen der Kabeldämpfung nicht zu hoch gewählt
werden. Außerdem sollte man die Simplex-Übertragung wählen, also UART
nur in eine Richtung mit separatem Takt. Denn der interne Taktoszillator
des PIC ist mit 2% Toleranz für einen UART etwas ungenau.
Als Kabel würde dann ein einfaches Telefoninstallationskabel IYY2x2x0,6
reichen, das gibts auch preisgünstig auf 250m-Rolle. Je 2 Adern zur
Energieversorgung und 2 Adern zur Datenübertragung.
Hier gibt's zwei Varianten, mehrere Tasten über zwei Leitungen zu
betreiben: Beitrag "Tastenmatrix auslesen über nur 2 Leitungen"
Das Ganze - wie von Falk beschrieben - auf 4-20mA berechnet, Stromquelle
dran, ADC dran, ein wenig Entstörzeugs, und fertig.
Wilhelm Ferkes schrieb:> @wolf:>> Warum nicht an der Tasterseite einen kleinen preisgünstigen µC> einsetzen, wie z.B. den PIC12F675? Mit knapp über einem Euro ist man> dabei.>> Der macht die Entprellung, und man könnte in Software einen UART bilden,> weil dieser Winzling selbst keinen hat.>
warum soll ich alles so kompliziert aufbauen?
ich habe eigentlich keine störquelle (kabel werden in rohr, das ich die
erde eingegraben ist verlegt. und so wie ich es beschrieben hab sollte
es doch möglich sein. und port pins muss ich auch keine sparen, da ich
genug freie habe.
wolf schrieb:> Wilhelm Ferkes schrieb:>> @wolf:>>>> Warum nicht an der Tasterseite einen kleinen preisgünstigen µC>> einsetzen, wie z.B. den PIC12F675? Mit knapp über einem Euro ist man>> dabei.>>>> Der macht die Entprellung, und man könnte in Software einen UART bilden,>> weil dieser Winzling selbst keinen hat.>>>> warum soll ich alles so kompliziert aufbauen?> ich habe eigentlich keine störquelle (kabel werden in rohr, das ich die> erde eingegraben ist verlegt. und so wie ich es beschrieben hab sollte> es doch möglich sein. und port pins muss ich auch keine sparen, da ich> genug freie habe.
OK, das mußt du natürlich selbst wissen. Ich dachte etwas an den
Kabelpreis, der mit steigender Adernzahl sicher wächst. Dann wächst auch
die Störungsquellenzahl mit der Adernzahl. Deswegen kam ich auf den PIC
für einen schlappen Euro.
Natürlich kenne ich den PIC, habe auch Entwicklungsumgebung dafür, und
habe mich schon mal damit beschäftigt. Das bedeutet für jemand, der das
nicht hat, natürlich Zeitaufwand.
Aber laß uns doch einfach Ideen sammeln, die verschiedenen Aspekte und
Ideen zusammen tragen.
Aber du sprachst von mehreren Tastern, nicht nur einem. Oder habe ich
das falsch verstanden?
Hallo wolf,
ich habe so etwas mal für einen OM programmiert, der seinen Remote
Antennen Tuner nicht mehr über vielen Schaltern bedienen wollte und
jetzt dafür einen PC einsetzen möchte.
Das Projekt bietet Dir 8 digitale Ausgänge und 8 digitale Eingänge.
Diese lassen sich über eiige leicht zu lernende Befehle (Befehlssatz)
ansteuern, bzw. abfragen.
Man kann also 20mA Stromschnittstelle, RS-232 (RS-485) oder einen
USB-RS232 (FT232RL) zur Fernsteuerung verwenden.
Da ich einen (Baudraten) Quarz einsetze, gibt es keine Probleme mit
Frequenzabweichungen.
Anbei der Schaltplan und ein Bilder der Steuer-Befehl von meiner
Festplatte.
Es gibt HEX-Dateien für atMega8, m48, m88 und m168.
_
wolf schrieb:> ja werden voraussichtlich 8 taster werden.> kabel ist auch nicht so teuer...
Ja, wolf, ich warf ja schon mal den Aspekt Zuverlässigkeit in den Raum.
8 Adern haben eine 8 mal so hohe Ausfallwahrscheinlichkeit bzw.
Störungswahrscheinlichkeit als eine Ader. Alleine die Klemmverbindungen
auf beiden Seiten, egal welcher Art.
Das las ich schon mal über PC-Schnittstellen, daß eine RS232 unter
Umständen zuverlässiger ist, als ein Parallelport wie LPT. Auch wenn der
Parallelport 8 mal schneller ist.
Wenn du ein höherpaariges Kabel verwendest, dann könntest du zum
Einlesen der Taster aber z.B. 8-bit-Schieberegister ggfs. auch
kaskadiert verwenden, die parallel einlesen, und seriell ausgeben. Da
ist auch kein µC erforderlich. Aber keine separate Leitung für jeden
Taster.
