Hallo zusammen, ich will meinen ersten Mikrocontroller aufbauen und habe aber noch Fragen dazu. Als erstes will ich nur eine Taste und Led anschließen. So zu meinen Fragen 1. Habe im Internet oft gelesen, dass der Quarz immer so nah wie möglich an dem Controller gesetzt werden soll, wegen HF-Effekten. Was sind das für Effekte? 2. Bei der LED wird ja der Vorwiderstand angeschlossen um die Spannung an der LED zu verkleinern dazu gibt es hier im Forum ja ne Formel. Gibt es eine Formel für den Widerstand eines Tasters oder ist der egal. Was für ein Widerstand ist in dem Controller drin? Kann mir einer die Fragen beantworten Erik
>Quarz nahe am Controller In der üblichen Schaltung sind direkt an den beiden Kontroller-Anschlüssen X1 und X2 Kondensatoren von ca. 22pF gegen Masse geschaltet. Je cm Zuleitung ergibt sich etwa ein pF zusätzliche Kapazität, bei langen Zuleitungen ergeben sich dadurch falsche C-Werte. Die Zuleitungen können kapazitiv Störimpulse aus der Nachbarschaft aufnehmen, dadurch kann der Oszillator schon mal ins Stottern kommen. >Widerstand des Tasters Offen: mehr als-zig MOhm, je nach Sauberkeit und Luftfeuchtigkeit geschlossen einige mOhm, je nach Ausführung der Kontakte. Wenn man einen Widerstand nimmt, um eine Steuerspannung am Eingang zu schalten, ist 1kOhm etwa die Untergenze, sonst wird zuviel Strom verbraucht. etwa 20 kOhm wäre die Obergrenze sonst ist die Leitung zum Taster zu störempfindlich. Schau mal in schon fertigen Schaltungen nach. >Widerstand im Kontroller Im Kontroller wird ein Mosfet als pull-up-Stromquelle benutzt, die so 20uA bis 50 uA liefert. (siehe datenblatt, pull-up current )Das entspricht einem -zig kOhm-Widerstand.
>1. Habe im Internet oft gelesen, dass der Quarz immer so nah wie >möglich an dem Controller gesetzt werden soll, wegen HF-Effekten. Was >sind das für Effekte? Lange Leitungen sind empfindlich gegen Einkopplung von Störungen. Sie haben zusätzliche Streukapazitäten und Leitungsinduktivitäten, die die optimale Betriebsweise des Quarzes beeinträchtigen können. Einer der beiden Pins, an denen der Quarz angeschlossen ist, arbeitet als Eingang und ist deshalb recht hochohmig und empfindlich. Immer, wenn höhere Frequenzen im Spiel sind, vermeiden kurze Leitungen Probleme. >2. Bei der LED wird ja der Vorwiderstand angeschlossen um die Spannung >an der LED zu verkleinern dazu gibt es hier im Forum ja ne Formel. Gibt >es eine Formel für den Widerstand eines Tasters oder ist der egal. Was >für ein Widerstand ist in dem Controller drin? Was meinst du damit? Den Pull-Up-Widerstand vor dem Taster? Da gibt es keine Formel. Man wählt einen sinnvollen Strom, nicht zu klein (wegen Empfindlichkeit) und nicht zu groß (wegen unnützem Stromverbrauch). Im vorliegenden Fall wären ca. 0.2-2mA kein schlechter Wert. Also, bei 5V Versorgung z.B. 10k, bei 3,3V z.B. 4k7. Faktor 5 der angegebenen Werte nach oben oder unten ist auch noch gut. Das ist überhaupt nicht kritisch! Also z.B.: den Pin des Controllers am besten extern mit 4k7 nach VCC ziehen und den Taster direkt an den Pin und an GND anschließen. Wenn der Taster an einer Frontplatte mit einem längeren Draht angeschlossen werden soll, würde ich den Pull-Up eher noch auf 1k reduzieren. Es fließt ja nur Strom, wenn gedrückt wird. >Was für ein Widerstand ist in dem Controller drin? Das steht im Datenblatt - nur da gibt es eine sichere Aussage. Viele integrierte Pull-Ups haben Werte um 50k-100k. In letzter Zeit sind mir aber auch Pull-Ups im Bereich um 10k-20k begegnet.
Danke für die Antworten. Habe aber doch noch eine Frage. Sei der Taster an GND und an den Pin des Controllers angeschlossen ist und der Widerstand an den Pin des Controllers (ATmega8) und an die 5V angeschlossen. Der Mikrocontroller fragt in einer Schleife den Pin ab, dann ist doch im offenen Taster zustand immer die Spannung an den Pin. Wird der Taster geschlossen fließt der Strom nicht mehr in den Controller sondern nach GND. Also ist immer im offenen zustand eine 1. Reagiert der Controller-Pin auf die Spannung oder den Strom der anliegt? LG Erik
Erik wrote: > Reagiert der Controller-Pin auf die Spannung oder den Strom der > anliegt? Strom liegt nicht an, Strom fließt. Spannung liegt an, und dann ist auch der Pin "high".
Der Controller frägt SPANNUNGS-Level ab. Zu deinem Taster: Ich würde noch einen Widerstand zwischen Taster und Controller von ca 150 Ohm hängen. Wenn dein Controller mal versehentlich als Ausgang definiert wird und Higt anliegt und du den Schalter Drückst würde sonst ein großer Strom Fließen und evtl. deinen Controller zerstören. Ich schalte Taster immer Low-aktiv -> an den Controllerpin einen 10KOhm gegen 5V und einen 150Ohm über einen Taster gegen Masse. High aktiv geht aber auch. Musst halt die Widerstände vertauschen (und den Taster). Grüße Felix
HildeK wrote: > Schau dir auch mal das an: > http://www.rev-ed.co.uk/docs/picaxe_manual3.pdf Sehr interessant! Danke für den Link!
Danke nochmal für die Antworten . Aber eine Frage hätte ich noch was ist eine pull-up-Stromquelle?
1 | Im Kontroller wird ein Mosfet als pull-up-Stromquelle benutzt, die so |
2 | 20uA bis 50 uA liefert. (siehe datenblatt, pull-up current )Das |
3 | entspricht einem -zig kOhm-Widerstand. |
Wie kann die einen Widerstand ersetzen? LG Erik
>pull-up
Normale Logik-Eingänge bei MOS-IC's können wegen ihrer Hochohmigkeit
undefinierte Spannungswerte haben, wenn sie nicht beschaltet sind.
Um falsche Werte zu verhindern, "zieht" man den Eingang zur positiven
Betriebsspannung hoch. Das nennt man pull-up. Oft sieht man dafür einen
Widerstand von etwa 10 kOhm zwischen Eingang und +5V.
Da Widerstände aber in IC's recht teuer sind, baut man bei Kontrollern
einen p-Kanal-MOSFET zwischen +U und Eingang, der bei Bedarf
eingeschaltet wird und dann eine Stromquelle darstellt, die von +U her
einen Strom im -zig uA-Bereich liefert.
Auch solch ein MOSFET hat pullup-Wirkung, aber den zusätzlichen Vorteil,
dass er zu- oder weggeschaltet werden kann.
Wenn bei einem Pinx DDRx auf 0 geschaltet ist, er also als Eingang
dient,
kann mit PORTx = 1 der pullup zugeschaltet werden, ein außen auf null
schaltender Schalter kann dann auf Null ziehen, ohne dass ein äußerer
pullup-Widerstand nötig ist.
Erik wrote:
> Wie kann die einen Widerstand ersetzen?
Weil es einen Zusammenhang gibt zwischen Widerstand, Spannung und Strom.
Das berühmte Ohmsche Gesetz
U = R * I ( U .. Spannung, R .. Strom, I .. Widerstand )
Jedesmal wenn irgendwo eine Spannung anliegt und ein Strom fliest, kann
man sich ausrechnen, welcher Widerstand dort vorhanden ist. Das ist im
Grunde völlig unabhängig davon op das nun tatsächlich ein Widerstand als
elektronisches Bauteil ist oder nicht.
Wenn also an einem Bauteil eine Spannung von 1V abfällt und dieses
Bauteil einen Strom von 1mA durchlässt, dann hat dieses Bauteil einen
Widerstand von R = U / I = 1 / 0.001 = 1kOhm. Es muss selbst kein
elektronischer Widerstand sein, wenn du nicht wissen würdest was es ist
und nur diese Messwerte hättest, müsstest du zum Schluss kommen das es
ein Widerstand mit genau diesem Wert wäre.
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