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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik uC an 12V KFZ-Boardnetz


Autor: Kermit (Gast)
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Hallo,
ich möchte vorhandene elektrische Fensterheber über einen 
Mikrocontroller schalten, weil bei der vorhandenen Installation man von 
der Fahrerseite aus nicht das Beifahrerfenster bedienen kann (jeweils 
nur ein Schalter auf jeder Seite vorhanden). Ich möchte dann einfach per 
Doppelklick die Seite auswählen kónnen

Ich brauche 4 Eingänge für die beiden vorhandenen Fensterheberschalter 
und 4 Ausgänge für den Motor. Wie würdet ihr das am sinnvollsten 
gestalten?

Schwanke zwischen

1. 5V Spannungsreglerregler (eventuell nur Z-Diode und Vorwiderstand) 
für Mikrocontroller. Die Eingänge von den Türschaltern müssen dann mit 
Optokoppler von 12V->5V angepasst werden. Die Ausgänge brauchen dann 
auch einen Treiber, der 4x 12V KFZ-Relais ansteuern kann. 
Optokopplerausgänge direkt sind dafür sicher nicht geeignet oder gibt es 
da was fertiges als IC?

2. 5V zu den Original Türschaltern legen und direkt auf die 
Mikrocontrollereingänge. Die Ausgänge über einen Treiber-IC (74LS245?) 
an 5V Relais, mit denen dann die Fensterheber Motoren geschaltet werden.
Dann müsste ich allerdings mehr Leitungen in die Tür legen, weil die 5V 
an den Schaltern gebraucht werden. Außerdem bräuchte ich einen 
wesentlich größeren 5V Spannungsregler, weil die Relais auch darüber 
angesteuert würden.


3. Halbleiterausgänge (Leistungstransistoren) für die Motorsteuerung 
(Eventuell gleich H-Brücken ICs?) statt Relais.

Was ist am sinnvollsten und mit möglichst wenig Bauteilen zu realisieren 
und welche Bauteile/ICs würdet ihr nehmen?

Autor: Andreas K. (derandi)
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Optokoppler sind überflüssig. An den Eingängen reichen auch 
Spannungsteiler, an die Ausgänge Transistoren, die die Relais schalten. 
Fertig.

Als Controller dürfte dafür auch ein ATTiny reichen.

Autor: Otto (Gast)
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Eine Z-Diode mit Vorwiderstand in einem KFZ wird nicht richtig 
funktionieren - beim Starten hast Du ca. 8V, ohne laufenden Motor ca. 
12V und mit laufenden Motor ca. 14V.

Nimm einen Automotive-Regler oder mindestens einen 7805.

Eingänge, wie bereits beschrieben, über Spannungsteiler.

Als Ausgangsstufe würde ein ULN2803 gute Dienste leisten.

Die Relais nicht an +5 sondern an +12V (Der ULN schaltet GND)

Otto

Autor: Kermit (Gast)
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Erst mal danke für die schnellen Antworten.

Wieso funktioniert eine Z-Diode nicht? Mein Mikrocontroller (PIC16F628) 
braucht nur wenige mA. Einfach ein 220-470 Ohm Vorwiderstand zur 
Strombegrenzung und eine 5V Z-Diode in Sperrrichtung parallel zum 
Mikrocontroller. Habe ich bisher immer so praktiziert. Ob ich nun 8V 
oder 14V Versorgungsspannung habe: Wo ist das Problem, die 
Z-Diodenkennlinie ist doch total steil?

Über die Eingänge muss ich noch mal nachdenken, wie ich dafür einen 
Spannungsteiler aufbaue: Beim Pic habe ich bisher immer die internen 
Pull-Up Wiederstände eingeschaltet und diese dann gegen Masse 
geschaltet. Wenn ich aber mit TTL-Eingängen arbeiten, wie muss ich den 
Spannungsteiler dann dimensionieren, um aus +8-14V geschaltete 
Boardspannung einen TTL-Pegel zu bekommen? Dafür müsste ich auch den 
Eingangswiderstand des Pics kennen?

Der ULN2803 klingt interessant. Da jage ich auf der einen Seite die 
TTL-Ausgänge des PICs drauf (2,7K Vorwiderstände sind ja integriert) und 
auf der anderen schalte ich die 12V Relais gegen Masse? Muss ich 
parallel zu den Relaisspulen noch Freilaufdioden schalten oder ist der 
ULN2803 schon resistent?

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Kermit,

eine "Spannungsreglung" mit Zenerdiode ist wesentlich schlechter als die 
eines Spannungsreglers.

Weiterhin wird im Vorwiderstand permanent eine Leistung verbraten selbst 
wenn Dein Controller nur 1 mA braucht.

Der Spannungsteiler wird auf 12V berechnet - i. A. wird der für den 
Eingang erforderliche High-Pegel damit auch noch bei 8V erreicht.

Im Automotive-Umfeld sollte der Widerstandswert des Spannungsteilers 
nicht zu hoch gewählt werden (ca. 33k und 15k).

Da sie Eingänge des Controllers i. A. intern geschützt sind, kann ggf. 
auch nur mit Reihenwiderständen gearbeitet werden.

Als EMV/ESD-Schutz sollte an jeden externen Eingang ein 10nF/50V 
Kondensator gegen Masse geschaltet werden.

Das ULN2003 (7 Ausgänge) oder 2803 (8 Ausgänge) enthält bereits 
Freilaufdioden - Du musst den entsprechenden Pin des IC nur an +12V 
legen.

Otto

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