Hallo, ich wollte mich mal etwas mit dem ATMega8 befassen. Ich habe mir dafür auch ein einfacheres Projekt ausgesucht. Da ich beruflich Software entwickle, stellt die Programmierung nicht so das riesen Problem dar, aber die Beschaltung drum herum. Leider hab ich von Elektronik nicht so übertrieben viel Ahnung. Vor allem, was die Berechnungen angeht. Deswegen hoffe ich, Ihr könnt mich mal etwas erleuchten. Folgendes habe ich vor: Der MC kriegt an einem Eingang Impulse. Die Quelle hat 12 Volt, besser gesagt 13,8 (Auto). Am Ausgang soll er ein Relais schalten. Nach einigem Lesen, habe ich hier im Forum was zum Relais gefunden. Einfach einen Transistor an den Ausgang. Über das Relais ne Freilaufdiode. Soweit klar. Weiter sollte die Diode bis 700 Volt aushalten, da der Negativimpuls recht hoch werden kann. Auch kapiert. Aber welche Diode genau ist relativ Banane oder wie? Dann soll noch ein Widerstand von 4,7k zwischen Controllerausgang und Basis des Transistor. Auch OK. Nur wieso 4,7k? Kann mir das mal einer erklären? Ich mein, ich will nicht nur wissen, das es so ist, sondern wie komm ich darauf. Beim Eingang bin ich allerdings dann wirklich verwirrt. TTL-Pegel ist 5 Volt bei High. Aber der MC ist ja CMOS. Nach einigen Recherchen hab ich als CMOS-Pegel bis zu 15 Volt gefunden. Demnach könnte ich Eingang ja direkt beschalten, nur mit Pull-Down-Widerstand. Oder verträgt er doch nur 5 Volt? Ich mein nicht Vcc, die muß ja 5 Volt sein bzw. max. 5,5. Aber für die Digitaleingänge hab ich im Datenblatt nichts gefunden oder auch nicht erkannt. Wenns 5 Volt sein müssen, würde da ein einfacher Spannungsteiler reichen? Ich denke schon oder? Aber was wird dann mit dem Pull-Down? Eigentlich hab ich den ja schon über den einen Widerstand im Spannungsteiler. Sorry für die dämlichen Fragen. Ich weiß, was Widerstände, Kondensatoren, Transistoren etc. sind. Nur Schaltungstechnisch steh ich voll aufm Schlauch. Besten Dank mal im Voraus. Gruß Maik
Hallo, >Aber welche Diode genau ist relativ Banane oder wie? Eine 1N4148 wird gerne blei kleineren Relais genomen, ansonsten eine 1N4001. Ist im Prinzip relativ schnuppe, nur keine Schottky-Dioden denn das wäre Geldverschwendung :) >Nur wieso 4,7k? Naja das ist wohl so übern Daumen gepeilt. Die Wahl des Widerstandes ist im wesentlichen Abhängig vom Widerstand der Erregerspule des Relais. Angenommen diese Spule hat 100 Ohm und es ist ein Relais für 12V. Dann fließt ein Spulenstrom von 12V/100Ohm=120mA. Dies ist dann auch der Kollektorstrom durch den Transistor. Diesen mußt du durch die Stromverstärkung des Transistors (z. B. 500) teilen und erhälst den notwendigen Basisstrom von in diesem Fall 240µA. Da man einen Tranistor bei Schaltanwendungen immer etwas übersteuern soll, multipliziert man diesen Basisstrom z. B. mit 3, so hat man 720µA. Der Basiswiderstand errechnet sich dann zu (5V-0,6V) / 720µA = 6111 Ohm. Ein Widerstand von 4k7 geht aber auch problemlos, wird der Transitor halt etwas mehr übersteuert. Das Relais wird immer seine 120mA ziehen und somit ist es egal. Ich hoffe das war verständlich. Gruß Thorsten
Die 13,8V des Auto sind alles andere als 13,8V. Da sind besondere Schutzmaßnahmen notwendig, die eigentlich eine Wissenschaft für sich sind. Ein herkömmlicher 7805 in Standard-Schaltung wird mit großer Wahrscheinlichkeit den Überspannungstod sterben. Bei vielen Schaltungen fürs Auto ist der Aufwand für Überspannungsschutz und Entstörung höher als der Aufwand für die eigentliche Funktion der Schaltung. Basiswiderstand für Transistor am Ausgang: Da würde ich mal über Stromverstärkung und Übersteuerung nachlesen. Der Transistor muss den Strom für das Relais aufbringen. Dafür braucht er einen Basisstrom, der um den Stromverstärkungsfaktor niedriger sein kann als der Kollektorstrom. Damit der Transistor aber sicher leitet (es soll ja kein NF-Verstärker werden) erhöht man diesen Basisstrom um den Übersteuerungsfaktor. Dann schaut man sich die Spannung zwischen MC-Ausgang (+5V) und Basis (+0,7V) an, weiß den erforderlichen Basisstrom und fragt Herrn "Ohm" nach dem Widerstand. Den rundet man dann auf einen lieferbaren Wert der E12-/E24-Reihe. CMOS=15V: Jawoll, die CMOS-ICs der 4000er Serie vertragen bis 18V. AVRs gehören aber nicht dazu. Sie sind zwar in CMOS-Technologie gefertigt, das heißt aber nur dass sie keine bipolaren Transistoren enthalten sondern MOSFETs, und zwar komplementäre, also sowohl N-Kanal als auch P-Kanal. Es gibt auch MC's in CMOS, die nur 3,3V vertragen. Eingänge: Ein Spannungsteiler würde reichen, wenn es nicht im Auto wäre. Hier könnten zusätzliche Z-Dioden oder auch Optokoppler deine Freunde sein. Viele der von mir verwendeten Begriffe könnten in Suchmaschinen weitere Informationen finden... Viel Erfolg... ...
He, danke. Das hab ich endlich mal kapiert. Ich hab schon so viel zu den Elektronikgrundlagen gelesen. Leider werden da zwar immer schön die grundsätzlichen Formeln erklärt, aber die kennt man meist eh schon aus der Schule. Leider kriegt man dann selten die praktische Anwendung dessen veranschaulicht. Aber das war jetzt mal wirklich verständlich am praktischen Beispiel. Besten Dank. Eine Frage dazu noch: Wo nimmst Du die 0,6 Volt her, die Du von Vcc abzeihst? Ach so, was noch wichtig wäre: Die Digitaleingänge. Wieviel vertragen die? ich wolt mir den MC nicht gleich grillen ;-)
> Eine Frage dazu noch: Wo nimmst Du die 0,6 Volt her, die Du von Vcc > abzeihst? Zwischen Basis und Emitter befindet sich ein pn-Übergang - also eine Diode - dieser hat ca. 0,6-0,7V Spannungsabfall.
Formeln nützen nur, wenn man sie auch versteht... Die 0,6V sind die Basis-Emitter-Spannung. Ich rechne da mit 0,7V. Ber Darlington-Transistoren entsprechend höher... Die Eingänge vertragen Spannungen zwischen GND und Betriebsspannung. Die absoluten Grenzwerte liegen bei GND-0,5V und Vcc+0,5V. Diese Grenzen sollte man aber nicht ausreizen. Wird der AVR mit 5V versorgt, so darf am Eingang 0V bis 5V anliegen. Alles Andere ist unseriös und kann die Eingänge zerstören... ...
Die 0,6 - 0,7V sind die Sättigungsspannung der Basis-Emitter-Diode eines Transistors. Dieser besteht im Prinzip aus zwei Dioden, in Reihenschaltung, mit einer "Anzapfung" der "mittleren" Kathode. Genauer gesagt sind es "nur" drei Schichten (N-Kanal - > P-Kanal -> N-Kanal) bei 'nem NPN-Transistor oder eben P-,N- und P-Kanal bei eienm PNP-Transistor. Die mittlere Schicht wird zur "Steuerung" des "Durchganges" dann mit Elektronen "vollgepumpt" oder es werden die Jungens "abgesaugt" - voller "Durchgang" ist dann in der Regel bei 0,6 bis 0,7V. Das Ganze ist aber typenabhängig, deswegen gibt's soooo viele verschiedene Transistoren mit speziell für bestimmte Eigenschaften "gezüchteten" Daten(-blättern).
@Thorsten: Deine Berechnung des Transistors geht zwar in die richtige Richtung, aber ist nicht korrekt. 1.) Die Stromverstärkung eines Transistors hängt vom Kollektorstrom ab. 2.) Die angegeben Minimalverstärkung gilt nur bei einer höheren U_ce Spannung, z.B. 5 Volt. 3.) Im Sättigungsbetrieb ist die Stromverstärkung misserabel. Kleines Beispiel, an den man sieht dass die meisten Bastelvorschläge z.B. mit BC548 falsch berechnet sind: Der BC548 hat, laut Datenblatt, bei 100mA eine Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung von typische 0,2 Volt bis maximal 0,6 Volt. Um den BC548 so weit in die Sättigung zu fahren, benötigt er einen Basisstrom von 5mA. Die Basis-Emitter-Sättigungsspannung beträgt in diesem Fall typisch 0,9 Volt. Also, (5 Volt - 0,9 Volt) / 5mA = 820 Ohm. Bei Deinem Widerstand mit 4,7 Kiloohm werden die meisten 12 Volt Relais zwar auch schalten, weil sie z.B. schon ab 8 Volt schalten. Allerding wird dabei dein Transistor schon gut warm (100mA bei 4 Volt = 0,4 Watt) und das Relais schaltet nur sehr langsam. Das langsame Schalten des Relais bringt wieder Schwierigkeiten wenn hohe Ströme geschaltet werden sollen.
Hmmmpf, OK, soweit bin ich jetzt erstmal auf Kurs. Danke nochmal. Nebenbei: Aufbau und grundsätzliche Funktionsweise von Transistoren sind mir klar. Bei mir hängts dann echt an der unsetzung des Ganzen. Wegen der Verseuchten Spannung im Auto hab ich mir auch schon Gedanken gemacht. Ich muß den MC ja auch per Spannungsregler versorgen. Dann fällt mir der schon auf die Nase. An Optokoppler hatte ich für die Eingänge gedacht. Wobei das Ding gleich wieder weiter geht. Der optokoppler hält zumindest die problematischen Schwankungen von meinem IC fern. OK. Aber ich bin nicht sicher, ob der Optokoppler selbst die Schwankungen ab kann. So oder so, um Glättung werd ich da nicht herum kommen. Werde diesbezüglich nochmal mit Mr. Google sprechen. Danke soweit.
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