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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PC Parallelport Splitten


Autor: Andreas Menath (antreas)
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Hallo zusammen.

habe folgendes Problem. Ich möchte gerne meinen PC Parallelport 
splitten. Nicht um damit zwei Drucker zu steuern sondern um 18 Relais 
"gleichzeitig" anzusteuern. Da ich mit dem Parallelport leider nur 12 
bit am Ausgang habe, hatte ich die Idee meinen parallelport zu splitten.

Da ich schon zwei selbst gebaute Relaikarten hatte mit jeweils 12 Relais 
(ULN2803 und dahinter die Relais), dachte ich mir eine extra Platine für 
das Splitten zu basteln. Beide Karten funktionieren jeweils super an 
einem PC Parallelport. Nun habe ich den Splitter aus 6 x 74HC194 einem 
74HC04 Spannungsregler 7805 und zwei Kondensatoren zusammengebaut. Ein 
bit des PC Parallelport ist an dem 74HC04 angeschlossen und per Software 
wird hier eine "Clock" realisiert. Bei 3 74HC194 ist der "CP" Eingang 
direkt an dem "Clock"-bit verbunden. Bei den anderen 3 ist der "CP" mit 
einem Ausgang des 74HC04 verbunden. Die Pins MR, S0 und S1 auf High. 
Ansonsten sind die Paralleleingänge des 74HC194 mit den restlichen bits 
des Parallelports verbunden (hab leider keine elektronische Version des 
Schaltplans). Damit kann ich per Software genau den gewünschten Effekt 
erzielen.

Es funktioniert auch alles wie erwartet: Ich kann die 18 Relais alle 
einzeln ansteuern.

Nun mein Problem:
Mit den Relaikarten will ich 230V Spannung schalten (pro Relai ca 25W). 
Sobald ich diese Leistung an den Platinen anschließe spielen die 
Relaikarten verrückt (die relais werden unkontrolliert angesteuert). 
Aber nur in Verbindung mit dem Parallelport-Splitter. Wenn ich die 
Karten direkt an den PC anschließe funktionieren diese super.

Mein Verdacht ist, dass ich durch die Last eine 50Hz Welligkeit in die 
Schaltung bekomme, die mir auf dem Splitter die bits durcheinander 
wirft. Ich habe mal den Parallelport des PCs gemessen, da kommen nur 
3,9V an. Kann es sein dass dies zu gering ist, und durch die Welligkeit 
der "high" nicht immer als High erkannt wird? Meine Idee war nun, den 
Pegel mit einem ULN2803 und einem Widerstandsarray am Splittereingang 
anzupassen. Bin mir aber nicht sicher ob dies zum gewünschten Ergebnis 
führt. Kann mir hier einer weiterhelfen? Vielen Dank schon mal im 
voraus.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ich gehe mal davon aus, daß die HC194 durch das Schalten der Lasten und 
induktive Einkopplung in die Relaisspulen überzählige Clocks sehen und 
so mit den gerade anliegenden Daten unabsichtlich geladen werden. Da 
helfen nur Snubber über den Relaiskontakten oder die Verwendung von 
Solid-State-Relais mit integriertem Snubber und/oder 
Nullspannungssachalter (Scharp S202S02 und ähnliche).

Autor: was-willst-du (Gast)
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Meine Güte:

- 230 Volt ansteuern
- nicht richtig wissen was passiert

--->>> Finger weg, nicht basteln, Fachmann ranlassen

Autor: Andreas Menath (antreas)
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@Travel Rec.: ich schalte die Relais nicht direkt mit den HC194. 
Dazwischen liegt noch ein ULN2803 mit Freilaufdiode. Ist das nicht 
ausreichend?
Was ich sonst noch nicht erwähnt habe ist, dass ich die Relais mit 12V 
DC betreibe. Schaltspannung ist 230V.

Was haltet Ihr von meiner Theorie, dass die Spannung des Parallelports 
zu gering ist für die ICs HC04 und HC194?

Autor: oszi40 (Gast)
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Ein Oszi ist manchmal ein nützliches Gerät.
Man könnte ja auch zum Test einen bestimmten Eingang zur Diagnose 
abtrennen und auf Masse legen??

Wenn "es" nur mit 230V-Last passiert, dann werden wohl irgendwo ein paar 
böse Abschaltspannungen oder Funken erzeugt, die Deine Schaltung evtl. 
über UNgeschirmte Kabel wieder einfängt?

Mein kuriosester Fall war ein Fahrdraht der Eisenbahn, der 
Fehlfunktionen auslöste im PC.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>ich schalte die Relais nicht direkt mit den HC194.
>Dazwischen liegt noch ein ULN2803 mit Freilaufdiode.

Schon klar.

>Ist das nicht ausreichend?

In diesem Fall nicht. Relaisspulen sind hervorragende Störempfänger. In 
Abhängigkeit von der Energie der Störung kann diese auf die komplette 
Schaltung durchschlagen.

>Was haltet Ihr von meiner Theorie, dass die Spannung des Parallelports
>zu gering ist für die ICs HC04 und HC194?

Prinzipiell reicht das. Aber wie lang ist das Kabel vom Druckerport bis 
zu den HCxxx?

>Wenn "es" nur mit 230V-Last passiert, dann werden wohl irgendwo ein paar
>böse Abschaltspannungen oder Funken erzeugt, die Deine Schaltung evtl.
>über UNgeschirmte Kabel wieder einfängt?

Sehr wahrscheinlich.

Autor: Andreas Menath (antreas)
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Travel Rec. wrote:

> Prinzipiell reicht das. Aber wie lang ist das Kabel vom Druckerport bis
> zu den HCxxx?

Leitung vom Parallelport zu den HCs ist ca 1,5m die Leitung von den HCs 
zu den Relaikarten jeweils 1,5m.

Meinst du mit "Prinzipiell reicht das.", dass ich mit einem ULN2803 vor 
den HCs mein Problem in den Griff bekommen könnte?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Leitung vom Parallelport zu den HCs ist ca 1,5m

Ist zu lang! Bei einem halben Meter ist bei dummen CMOS-Schaltkreisen 
Schluß. Bei intelligenter Logik mit Software-Filtern "kann" die Leitung 
auch länger sein.

>Meinst du mit "Prinzipiell reicht das.", dass ich mit einem ULN2803 vor
>den HCs mein Problem in den Griff bekommen könnte?

Nein. Ich meinte, daß 3,9V bei einem mit 5V betriebenen HCxxx sicher als 
High erkannt werden.

Autor: Hans-jürgen Herbert (hjherbert) Benutzerseite
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Du hast ein EMV-Problem.

Der Störer sind die Strom / Spannungsspitzen, wenn die Kontakte 
schalten.
Gestört wird deine TTL (oder was auch)-Schaltung.

Entstörung an der gestörten Schaltung.
1. Metallische Abschirmung, die ganze Steuerschaltung in ein 
metallisches Gehäuse packen. Alle Löcher, die > 10 mm sind, abdichten.
2. Filter in die Ein und Ausgänge schalten. (hinter die ULN)
3. Geschirmte Kabel verwenden. Schirm an beiden Seiten auflegen.
4. Alle Signale durch Optokoppler trennen.

Entstörung der Störquelle
1. Funken löschen, entweder mit VDR or RC-Gliedern( 50 Ohm -- 10 nF 
parallel zu den Kontakten)
2. Geschirmte Kabel verwenden.
3. Das Gehäuse der Relais erden.


Alle Gehäuse über dicke 4 mm² Leitungen (oder Flachkupfer 10x0.5) 
miteinander Verbinden: Also PC-Gehäuse und Steuergehäuse. Der PC ist 
ohnehin geerdet.
Steuerleitungen und leistungsführende Leitungen nie parallel verlegen.


Liest du da weiter: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Ve...

Autor: Andreas Menath (antreas)
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>Ist zu lang! Bei einem halben Meter ist bei dummen CMOS-Schaltkreisen
>Schluß. Bei intelligenter Logik mit Software-Filtern "kann" die Leitung
>auch länger sein.

Da hab ich bisher in Verbindung mit 230V auch andere Erfahrung gemacht. 
Werde aber versuchen die Leitungen kürzer zu halten.

@Hans-jürgen Herbert: Danke, bei deinen Vorgeschlagenen Sachen habe ich 
sicher einige Defizite in meinem Aufbau. Werde ich gleich mal anpassen.

Was ich aber noch nicht weiß: Kann ich durch den ULN2803 Verbesserungen 
erzielen oder wird das überhaupt nichts bringen?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Denke nicht, daß Du mit einem ULN2803 vor den HCs irgendwelche 
Verbesserungen erzielst. Terminieren der Leitungen vom ParPort zur 
Schaltung kann etwas bringen, wenn die Störungen nicht schon von den 
Relaiskarten in den Splitter wummern.

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