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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Fahrrad-Alarmanlage - zu wenig Saft im Piezzo.


Autor: Alex (Gast)
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Hallo
ich bin gerade am basteln an einer simplen mini-Fahrrad-Alarmanlage, 
halb zum Spaß, halb aus ernst (da mein letztes mir weggeklaut wurde).

Dazu möchte ich eine mini- Alarmpiezzo-Schaltung, die ich bereits (aus 
einem Gerät ausgebaut) habe ansteuern. Diese wurde durch 2 1,5V AA 
batterien versorgt.

Die Steuerung geschieht durch einen TS555 Timer im Monostabilen Betrieb 
(nach Datenblatt), der einen Transistor einschaltet, sobald er am 
Eingang einen Spannungseinbruch erfährt ( was passieren würde, wenn man 
das Schloss und damit die versteckte Leitung knackt).

Funktioniert soweit auch alles wie ich es mir vorgestellt habe, nur gibt 
es folgendes Problem, dem ich nicht ganz auf die Schliche komme:

Schaltet die Schaltung ein, hört man den Piezzo zwar, jedoch VIEL ZU 
LEISE. Das kommt lange  nicht an die eigentliche Leistung, die ich von 
der Schaltung kenne, heran. Nun dachte ich natürlich daran, dass 
entweder zu wenig Spannung oder Strom ankommen (was auch sonst).
Für den ersten Fall habe ich (um zB den spannungsabfall über dem 
Transistor auszugleichen) die versorgungsspannung um 1,5 Volt auf 4,5 
Volt erhöht. Dann kommt allerdings nur noch ein durchgehendes piepen 
(ebenfalls leise) anstatt eines alarmsounds. Ich habe den verdacht dass 
der "geheime, mit schwarzem punkt bedeckte mini-controller" auf der 
alarmplatinenrückseite seine maximalen 3V (und nicht mehr) braucht und 
bei mehr anfängt zu spinnen.
Genug Strom müsste eigentlich ankommen, der Transistor hält wesentlich 
mehr aus und es ist kein weiterer widerstand in der 
Transistor-Alarmkreis-Masche, da die ausgebaute alarm-schaltung bereits 
widerstände enthält.

Irgendwelche Ideen und anregungen? Schaltplan des bisherigen moduls und 
bild der alarmplatine sind angehangen.

Vielen Dank!

Alex

Autor: Alex (Gast)
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Niemand bisher eine Idee?

ich sitze wirklich im dunkeln, der transistor kann bis 800mA und sollte 
bei den anliegenden 3V BE voll durchlassen!..

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Deine Schaltung geht nur mit nem induktiven Lautsprecher als 
Arbeitswiderstand.

Ein Piezo kann keinen Gleichstrom fließen lassen, Dein Transistor hat 
also keinen Arbeitspunkt.

Der Piezo lädt sich einmal auf und danach sperrt der Transistor.


Peter

Autor: Alex (Gast)
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Hallo Peter, danke für deine Antwort!
Ich denke eigentlich, die alarm-platine übernimmt den 
wechelspannungsbereich für den piezo, sie wurde ja auch vorher mit 
gleichspannung versorgt. Ich bin aber nicht sicher, ob ich dich richtig 
verstanden habe. Gibt es keine piezo-lösung für diese schaltung?
dass es mit dem arbeitspunkt des transistors zusammenhängen muss 
bestätigen meine ergebnisse beim ändern des basiswiderstands (kleiner 
gemacht) und dem hinzufügen einer weiteren diode zwischen vcc und 
kollektor.

der piezo spielt jetzt ab, was er sollte (ohne piepen) aber immernoch zu 
leise!

Autor: holger (Gast)
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>der piezo spielt jetzt ab, was er sollte (ohne piepen) aber immernoch zu
>leise!

Ist ja auch kein Wunder wenn der Piezo am Emitter hängt.
Der hat dann nur noch 3,3V-0,6V. Schalte den Emitter an
Masse und häng den Piepser zwischen Vcc und Collector.

Autor: Alex (Gast)
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danke, habe ich eben auch bemerkt und getan - hat einiges verbessert! 
aber: immernoch nicht annähernd laut genug.

danach habe ich am basiswiderstand vom transistor rumgespielt und 
gemerkt, dass bei ner grenze von 4kOhm die piezzoschaltung sich anders 
verhält: bei kleinerem Bwiderstand piept es nur noch durchgängig, bei 
größerem spielt es normal, jedoch mit größer werdendem R immer leiser.

Der Arbeitspunkt des Transistors ist also wirklich der punkt, ich 
verstehe es nur nicht..

Autor: Alex (Gast)
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aktuelle schaltung (anderer BWiderstand und Alarm am Kollektor) falls 
jemand noch eine idee hat

Autor: Rainer (Gast)
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Hallo Alex,

wenn du noch ein "unzerlegtes"  Alarmmodul hast, dann schließe dieses 
mal probeweise an (polrichtig).

Rainer

Autor: Alex (Gast)
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Hallo Rainer!
Habe ich leider nicht, im prinzip ist das, was ich momentan nutze aber 
im originalzustand. das einzige was ich eigentlich geändert habe ist, 
einen mechanischen schalter zu brücken und durch einen transistor zu 
ersetzen.

Autor: Alex (Gast)
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Um nach dem vielen geschreibe das problem nochmal kurz zu fassen:

1. (auch urspr.) batteriebetriebenes alarmmodul - im großen und ganzen 
bestehend aus zwei widerständen, einem chip (schwarzüberklebt), einem 
transistor und piezo - soll statt über mechanischen schalter durch 
transistor eingeschaltet werden.
2. Transistor führt aber zu wesentlich leiserem (und langsameren) 
alarmsound.
3. Arbeitspunkt des Transistors ist irgendwie ausschlaggebend, optimum 
mit Basewiderstand von ca 4-5 k Ohm. darunter nur (lauteres) eintöniges 
piepen, darüber mit zunehmendem Widerstand leiser (und langsamer) 
werdender Alarmsound.

grüße
alex

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Schliess den Piezo direkt an die Gegentaktendstufe des 555 an.
Oder mach, wenns unbedingt sein muß, eine Gegentaktendstufe (npn+pnp) 
hinter den Ausgang vom 555.
Und wenn das zu leise ist, dann brauchst du eine H-Brücke.
Und wenn das zu leise ist einen Trafo.

Die von dir geposteten Schaltungen sind ungeeignet für einen Piezo. Ein 
Piezo macht aus Stromänderungen eine Bewegung. Die Spule, die du 
eingebaut hast, sorgt eher dafür, dass sich der Strom nicht ändert... 
:-o

Autor: Gast (Gast)
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Deine Spulendaten kenne ich nicht; bei ausreichender Induktivität könnte 
man sie dem Piezo parallel schalten und so einen Schwingkreis erhalten.

Autor: TrippleX (Gast)
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Wenn du die Resonanzfreqeunz des Piezos triffst wird
es erst richtig laut. Es gibt Summer an denen muss
nur eine Gleichspannung anliegen und den Rest machen
diese Teile selbst - solche könntest du mit einen
Transistor schalten.

Autor: Sebastian (Gast)
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Möchte mich dem Gast anschließen; die Spule parallel zum Piezo ist 
sinnvoller.

Autor: Rainer (Gast)
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Du kannst auch mal hier schauen:

http://www.instructables.com/id/ERZHBSL02HEP287FWP/


Zitat (step 3):"Carefully smash open the alarm (you will need to 
preserve part of the case, because the speaker needs to vibrate in it to 
amplify the noise)"

Rainer

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Alex schrieb:
> Schaltet die Schaltung ein, hört man den Piezzo zwar, jedoch VIEL ZU
> LEISE.

Hast du bedacht, daß diese Piezodinger einen Resonanzkörper brauchen, 
damit sie ructig Krach machen können?

Autor: Alex (Gast)
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danke für all die antworten soweit!
was die Indutkivität angeht: ich muss mich da vll nochmal deutlicher 
fassen - die komplette piezo-platine (auf dem foto am postanfang) ist so 
von mir aus einem gehäuse ausgebaut! daher kenne ich die induktivität 
nicht - aber sie funktioniert einwandfrei, wenn ich sie einfach (nur 
ohne gehäuse) an die vorgesehene 3V spannung anschließe.

Sobald ich den Transistor zum schalten dazwischennehme, komme ich nicht 
mehr auf die enorme lautstärke und das signal wird langsamer (bzw nur 
noch piepen, je nach angelegter spannung).

Die Platine funktioniert also mit sicherheit bei gleichstrom, die 
induktivität hat die richtige größe etc - sie funktioniert ja mit 
batterien und ich habe sie nicht verändert. Die gesteuerte 
Spannungsversorgung hingegen macht das problem, das ich nicht verstehe.

Den TS555 Timer habe ich nur als monostabile kippstufe benutzt, damit 
der alarm nach auslösen für ca 10 minuten anbleibt. er ist NICHT zur 
frequenzerzeugung für den piezo da (falls das vll falsch herüberkam).

Am Resonanzkörper liegts nicht, das ding macht auch ohne genug krach 
wenn ich es einfach an die batterien anschließe =D

danke! weitere ideen sehr gerne willkommen

Autor: Alex (Gast)
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achja und: die spule ist parallel zum piezo auf dem board, ich habe 
nochmal nachgeguckt. aber am board liegts ja sowieso nicht ^^

Autor: Gast (Gast)
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Teste erst mal ob der BC338-Transistor genug Strom für den Piepser 
liefern
kann. Zum Start darf der Basiswiderstand ruhig klein sein (47 Ohm).
Lass den 555 erst mal weg, er ist sehr empfindlich für Störungen auf
der Spannungsversorgung und häng den Basiswiderstand direkt an die 3V.
Wenn das nicht klappt, musst du einen Transistor nehmen, der mehr Strom 
liefern kann und eine kleinere Sättigungspannung hat oder
einen MosFet der bei 3V schon voll durchschaltet.
Ein Kondensator parallel zum Piepser kann vielleicht helfen, die 
Stromspitzen zu liefern.

Autor: holger (Gast)
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>Ein Kondensator parallel zum Piepser kann vielleicht helfen, die
>Stromspitzen zu liefern.

Ich möchte nicht der arme Transistor sein der dann
auch noch den Kondensator treiben muss ;)

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
Ämmm, früher war da nur ein mech. Kontakt und es ging.
Auf welcher Spannungsebene sind denn die beiden Anschlüsse gegenüber
GND(3V)? Nicht das du da was total verschiebst.
Ne andere Möglichkeit wäre noch das der Strom an dem Kontakt in beide 
Richtungen unterwegs sein möchte, was der Trans. aber verhindert.

Viel Erfolg, Uwe

Autor: Gast (Gast)
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Er muss es ja nur aushalten, bis der Kondensator aufgeladen ist. Danach 
darf er sich wieder abkühlen. Ist natürlich eine Frage der gewählten 
Kapazität. Einfach langsam steigern, bis entweder keine Verbesserung 
mehr auftritt oder bis sich der Transistor verabschiedet.

Autor: holger (Gast)
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>Er muss es ja nur aushalten, bis der Kondensator aufgeladen ist. Danach
>darf er sich wieder abkühlen.

Achso, und der Piepser wartet geduldig bis der Kondensator
sich geladen hat? Wo hast du deine Elektronikkenntnisse erworben?

Autor: Gast (Gast)
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Wenn man annimmt, dass der Transistor den Piepser ohne Schaden treiben 
kann, kann er vielleicht im Einschaltaugenblick einen kleinen 
Kondensator (z.B. 1uF) auch noch aufladen. Im Betrieb stellt sich dann 
eine mittlere Spannung am Kondensator ein und der Transistor ist 
möglicherweise sogar noch etwas entlastet, da er in der Sättigung 
bleibt.

Autor: Alex (Gast)
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@uwe au backe ich glaube du hast ins ziel getroffen ich hab natürlich 
nicht nachgemessen (...) -  das potenzial unterscheidet sich gegenüber 
ground um 0,7V. ich setze mich da jetzt noch dran und schaue mal, 
schreibe spät. morgen wie es aussieht
danke!

Autor: Alex (Gast)
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Ich habe wohl meine schusselige Phase. Also: die Kontakte haben 
Batteriepotenzial (die 0,7V kamen natürlich vom Transistor dazwischen 
...)

trotzdem ist es natürlich klar dass ich dort den transistor 
zwischenschalten muss!
Die Problemstellung hat sich also auf folgendes verdichtet:

Die Platine ("Update" siehe Anhang) soll über einen Transistor zwischen 
den ehemaligen mechanischen Schalterkontakten eingeschaltet werden. Dass 
der von einem TS555 Timer angesteuert wird, sei mal außen vorgelassen.
Da ich jetzt so viele "dummheitsfehler" gemacht habe, die frage:
Wie den transistor anschließen (Emitter/Kollektorwiderstand - PNP / 
NPN?) Ich dachte eigentlich mir wäre das alles klar aber so langsam bin 
ich bei nichts mehr sicher.
Zur Auswahl stehen BC327 PNP und BC338 NPN, beide mit max Strom von 
800mA. (Das müsste ja locker reichen)

Über dem transistor werden ja zwangsläufig 0,7V abfallen - wie kann ich 
das "umgehen", wenn er ja eigentlich wie ein schalter ohne 
spannungsabfall funktionieren soll? sonst habe ich ja zwischen den 
ehemaligen Schalterkontakten einen spannungsabfall von 0,7 Volt und 
wieder ein Problem...

danke für die geduld und hilfe

Autor: Alex (Gast)
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zur übersicht nochmal die "neue" schaltung (alles rund um den transistor 
ist offen und gefragt!)

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Und, macht das Ding jetzt ordentlich Krach?

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Moment mal, die Originalschaltung hat doch einen Transistor drauf.
Kannst Du mal genau aufzeichnen, wie der Originalschaltplan aussieht?

Autor: niemand (Gast)
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Warum schließt du nicht einfach die Kontakte auf der Platine und 
schaltest die 3V Betriebsspannung mit deinem Transistor ???

mfg niemand

Autor: Alex (Gast)
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@niemand - das habe ich bis gestern ja (s.o.) und da lag wahrscheinlich 
das problem.
@Christian - ja mache ich heute abend!

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
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niemand schrieb:
> Warum schließt du nicht einfach die Kontakte auf der Platine und
> schaltest die 3V Betriebsspannung mit deinem Transistor ???
>
> mfg niemand

das ist doch mit ziemlicher sicherheit genau das, waw der schalter auch 
macht.

auf der Platine sieht es so aus, asl wenn eine Bahn von dem oberen 
Batterie-Kontakt zu dem schalterkontakt geht

Autor: Alex (Gast)
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Also, ich habe jetzt die Alarmplatine so gut es geht als schaltplan 
aufgebaut, wobei mir der Wert der Induktivität und die 
Herkunft/funktionsweise des kleinen µC unbekannt sind.

Im Anhang ist der gesamte Schaltplan; links von der rot gestrichelten 
Linie die ansteuerungsschaltung, rechts die schaltung auf der platine. 
an den Punkten mit den Fragezeichen soll eine Verbindung hergestellt 
werden - wie (so dass es klappt) ist mir noch nicht verständlich. Könnt 
ihr mir da eine hilfe geben? wie anschließen?

Der Transistor auf der Platine ist ein Darlington 
(http://www.fairchildsemi.com/ds/MP/MPSA13.pdf ) mit max 1A.

Danke für jede Hilfe, ich habe mich hier etwas festgefahren schätze ich.

Alex

Autor: Alex (Gast)
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narf... falsches (altes bild) - hier das richtige...

Autor: Alex (Gast)
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letzte Anmerkung um es noch mal klar zu machen - der Kontakt am 
unbekannten µC (Fragezeichen im Schaltbild direkt am µC) ist gegenüber 
GND auf 0.

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Alex schrieb:
> ist gegenüber GND auf 0.
Klar, der Schalter ist ja auch nicht geschlossen.
Hier solltest Du auf jeden Fall einen PNP-Transistor einsetzen  Dieser 
schaltet voll durch, wenn die Bassisspannung unter 2,6V sinkt. Also 
nochmal eine Inverterstufe zwischen NE555 und Transistor setzen.

Autor: Alex (Gast)
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hallo christian,
das "problem" mit einer inverterstufe ist nur dass sich dann meine 
"standby"-leistung erhöht, die ich aufgrund von batteriebetrieb 
möglichst gering halten möchte :/
ich probiere es trotzdem später mal aus

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
Ja wenn das so ist, brauchst du den Trans. überhaupt nicht.
Anschluss 3 am 555 ist ein Push/Pull Ausgang der 300mA kann, also 
einfach
direkt am Krachmacher anklemmen.

Viel Erfolg, Uwe

Autor: Alex (Gast)
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ausprobiert. der alarm ist zwar hörbar aber extrem leise. also wieder 
nichts. ich verstehe das nicht :D

Autor: Alex (Gast)
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Habe das Problem jetzt mit Relais gelöst. danke für die ganze hilfe!

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