Hallo, mein erstes kleines Projekt soll Gestalt annehmen.
Mit der Eagle Light Version habe ich dazu versucht den Hardware
Schaltplan zu entwickeln.
Ich steuere eine Anzeige über den µC, welche z.B. über 2 Taster hoch
bzw. runter Zählt. Mit dem Fotowiderstand erfasse ich über den ADC die
Umgebungshelligkeit und passe die Helligkeit der Anzeige entsprechend
an.
Ist die Grundbeschaltung erstmal soweit richtig? (vgl Bild 1)
Muss der RESET auch über den C7 mit GND verbunden werden?
Nun stehe ich noch vor 2 Größeren Problemen:
1. ISP und Überspannungsschutz
Ich möchte den Steckverbinder zur ISP benutzen.
Anschließend möchte ich die PINS "SCK, MISO und MOSI" als ganz normale
Eingänge für die o.g. Schalter nutzen.
Soweit sollte dies ja ersteinmal funktionieren, oder?
Nun möchte ich aber aus Sicherheitsgründen die Eingänge vor Überspannung
schützen, da das System mal an 14V angeschlossen werden soll und es ja
sein kann, dass ich ausversehen die 14V auf einen Eingang klemme.
Gibt es diesbezüglich Möglichkeiten alles über 5V "abzublocken" ohne die
anfängliche ISP zu behindern?
2. Spannungsversorgung
Wie bereits erwähnt soll das System an 14V betrieben werden, um genauer
zu sein, in einem KFZ. (Das ich bei der ISP 5V benötige ist mir klar)
Bekanntlich gibt es in einem KFZ ja einige Spannungsspitzen und
Schwankungen.
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
F.23. Das KFZ-Bordnetz
In diesem Artikel wird Variante 2 als Lösung gezeigt. (vgl. Bild 2)
Variante 1 sollte so aber auch Funktionieren und kommt mit weniger
Bauteilen aus.
Was meint ihr?
Oder gibt es noch andere Vorschläge für meine Spannungsversorgung?
mfg
> Muss der RESET auch über den C7 mit GND verbunden werden?
Ja ist so Richtig. Es wird noch eine Diode nach VCC empfohlen, aber es
funktioniert auch ohne. Der Wert sollte so zwischen 10nF und 100nF
liegen. siehe Kapitel 3: http://www.atmel.com/images/doc2521.pdf
Warum ist die PIN Belegung des ISP Steckers so beliebig gewählt worden?
Siehe dazu Seite 6 des application note.
> 1. ISP und Überspannungsschutz>> Ich möchte den Steckverbinder zur ISP benutzen.> Anschließend möchte ich die PINS "SCK, MISO und MOSI" als ganz normale> Eingänge für die o.g. Schalter nutzen.> Soweit sollte dies ja ersteinmal funktionieren, oder?> Nun möchte ich aber aus Sicherheitsgründen die Eingänge vor Überspannung> schützen, da das System mal an 14V angeschlossen werden soll und es ja> sein kann, dass ich ausversehen die 14V auf einen Eingang klemme.> Gibt es diesbezüglich Möglichkeiten alles über 5V "abzublocken" ohne die> anfängliche ISP zu behindern?
Ja des geht, dazu ist doch was auf der von dir verlinkten Seite
geschrieben worden. Diode nach Masse und gegen +5V und ein Widerstand
dahinter. Am Eingang der Taster noch ein RC-Tiefpass und das sollte
langen.
> 2. Spannungsversorgung>> Wie bereits erwähnt soll das System an 14V betrieben werden, um genauer> zu sein, in einem KFZ. (Das ich bei der ISP 5V benötige ist mir klar)> Bekanntlich gibt es in einem KFZ ja einige Spannungsspitzen und> Schwankungen.>> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23> F.23. Das KFZ-Bordnetz>> In diesem Artikel wird Variante 2 als Lösung gezeigt. (vgl. Bild 2)> Variante 1 sollte so aber auch Funktionieren und kommt mit weniger> Bauteilen aus.> Was meint ihr?
Variante 1 hilft gar nichts. Variante 2 ist gut, würde aber noch vor der
Drossel eine Sicherung vorsehen. Es kann auch ein 7805 als Regler z.B.
genommen werden.
Was für eine sieben segment anzeige verwendest du? Wie willst du den die
Helligkeit so Regeln? Du musst ein Transistor an die gemeinsamen Kathode
anschließen und den Transitor mit einer PWM betreiben...
Die Vorwiderstände sind mit 1K etwas zu groß. 330R sind so normale
Werte.
> Was für eine sieben segment anzeige verwendest du? Wie willst du den die> Helligkeit so Regeln? Du musst ein Transistor an die gemeinsamen Kathode> anschließen und den Transitor mit einer PWM betreiben...
Die 7-Segmentanzeige kann ich doch direkt ansteuern, ohne Transistoren
dazwischen. (ca. 10mA pro Segment mit 330Ohm Vorwiderstand)
Die gemeinsame Kathode direkt auf Masse und per PWM die einzelnen Anoden
schalten.
> Diode nach Masse und gegen +5V und ein Widerstand> dahinter. Am Eingang der Taster noch ein RC-Tiefpass und das sollte> langen.
Ich habe gelesen das einige µC von Atmel die beiden Dioden schon
integriert haben? Ich finde im Datenblatt meines Attiny26 leider nichts
dazu?!
> Variante 1 hilft gar nichts. Variante 2 ist gut, würde aber noch vor der> Drossel eine Sicherung vorsehen. Es kann auch ein 7805 als Regler z.B.> genommen werden.
Eine Sicherung ist nicht möglich, die ganze Schaltung soll sehr sehr
klein werden.
Sowas wie den LM2931 gibt es nicht zufällig auch in SMD?
Wie sieht es mit der Wärmeentwicklung aus?
Bei 14V auf 5V und ca. 70mA müsste die doch sehr hoch sein!?
Es werden dann ja schließlich 0,6W verheizt.
USER schrieb:> Die 7-Segmentanzeige kann ich doch direkt ansteuern, ohne Transistoren> dazwischen. (ca. 10mA pro Segment mit 330Ohm Vorwiderstand)> Die gemeinsame Kathode direkt auf Masse und per PWM die einzelnen Anoden> schalten.
Dann brauchst du aber 7 PWM-Ausgänge. Du kannst auch mit normalen
Ausgängen die Anoden treiben und die Kathode mit Transistor und nur
EINER PWM dimmen. Die Segmente sollen ja gleich hell leuchten.
Ja - die PWM läuft doch, ob ich anschließend 1 Port PIN schalte oder 7,
sollte doch aufs gleiche hinaus laufen, oder?
So halte ich ein PIN frei und Spare einen Transistor.
Ist halt nur mehr Programmieraufwand.
Oder siehst du da noch andere Probleme?
nein, denn die PWM kannst du nur auf den entsprechenden OCx Pins
ausgeben. Was Michael Skropski meinte ist, daß du die Anoden mit dem
einen PWM Signal versorgst. Spannungen sind ja immer
Potentialunterschiede, d.h. der LED ist es egal ob sie die etwa 2V von
5V und 3V bekommt, oder von 2V und 0V. Heisst, deine Kathoden (einzelne
Elemente) sind wenn sie an sind auf 5V, die Anode dann entsprechend der
Helligkeit... gut, das kann man bestimmt noch intelligenter ausdrücken,
aber ich denke du verstehst was ich meine.
Er hat aber eine gemeinsame Kathode und einzelne Anoden..
Würdest du nicht dimmen wollen, wäre soweit alles ok. Nur da du dimmen
willst, machst du das am Einfachsten über einen Transistor an der
Kathode. High schaltet den Transistor zur Masse durch und Low sperrt den
Transistor, sodass kein Strom fließt. Demnach fließt auch kein Strom
durch deine LEDs. Und so kannst du dann alle gleichmäßig dimmen.
Ok - ich möchte mich jetzt nicht wegen der PWM streiten.
Ich habe es wie im Tutorial gemacht:
"PWM in Software"
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_PWM
So kann ich jedes PIN PW Modellieren. Und es läuft.
Somit kann ich die gemeinsame Kathode direkt auf Masse legen, habe einen
PIN mehr zur Verfügung und benötige kein Transistor, als Treiber.
Mir ist aber folgendes viel wichtiger:
USER schrieb:> Diode nach Masse und gegen +5V und ein Widerstand> dahinter. Am Eingang der Taster noch ein RC-Tiefpass und das sollte> langen.
Ich habe gelesen das einige µC von Atmel die beiden Dioden schon
integriert haben? Ich finde im Datenblatt meines Attiny26 leider nichts
dazu?!
> Variante 1 hilft gar nichts. Variante 2 ist gut, würde aber noch vor der> Drossel eine Sicherung vorsehen. Es kann auch ein 7805 als Regler z.B.> genommen werden.
Eine Sicherung ist nicht möglich, die ganze Schaltung soll sehr sehr
klein werden.
Sowas wie den LM2931 gibt es nicht zufällig auch in SMD?
Wie sieht es mit der Wärmeentwicklung aus?
Bei 14V auf 5V und ca. 70mA müsste die doch sehr hoch sein!?
Es werden dann ja schließlich 0,6W verheizt.
> Haben alle AVRs (außer am Resetpin). S.41>> http://www.atmel.com/Images/doc1477.pdf
Also brauch ich diese Beschaltung extern nicht mehr vornehmen und nur
noch den 10k davor?
> Es gibt auch SMD-Sicherungen:
Die Schaltung ist am Ende nicht mehr zugänglich.
...wenn ich nur den Widerstand davor schalte um den Strom zu begrenzen,
damit die Überspannungsschutzdiode am leben bleibt?
und zu guter Letzt noch:
Wie sieht es mit der Wärmeentwicklung aus?
Bei 14V auf 5V und ca. 70mA müsste die doch sehr hoch sein!?
Es werden dann ja schließlich 0,6W verheizt.
Die internen Clamping-Dioden sind immer als "Nice-to-have" anzusehen und
sollen niemals im Normalbetrieb (mit)benutzt werden.
Sind höhere Spannungen an Eingängen, als die I/O-Spannung zu erwarten,
sind externe Clamping-Strukturen zu nutzen.
Ein µC-Pin ist im Normalfall nie (!) direkt an irgendeinen Stecker und
vor allem nicht den Systemstecker zu führen.
Beachte hier die grundlegenden Misuse-Cases wie Über- und Unterspannung,
Verpolung, Kurzschluss gegen alle möglichen Potenziale.
0,6W zu verheizen geht noch ganz gut in die Platine hinein.
Du musst jetzt abwägen zwischen einer Regelung mittels Linearregler oder
Schaltregler. Das hat alles Vor- und Nachteile.
Der Schaltregler hat für Dich das größte Problem die EMV-Störungen, die
hier entstehen und die Du zu Hause weder messen, noch wirkungsvoll
unterdrücken kannst.
va325tfw schrieb:> Die internen Clamping-Dioden sind immer als "Nice-to-have" anzusehen und> sollen niemals im Normalbetrieb (mit)benutzt werden.
Warum nicht?
Diese Dioden sind im Datenblatt spezifiziert. Bis zur darin vorgegebenen
Grenze kann man diese ja auch nutzen.
Ist ja bei Mos-FETs nict anders, in den meisten Fällen kann man die
Bodydiode gebrauchen. Sie sollte halt innerhalb ihrer Spezifikation
betrieben werden.
Floh schrieb:> Diese Dioden sind im Datenblatt spezifiziert. Bis zur darin vorgegebenen> Grenze kann man diese ja auch nutzen.
Wo steht denn die vorgegebene Grenze?
Du würdest also auch nur noch ein Widerstand zur Strombegrenzung davor
schalten?
Gibt es noch andere Meinungen zu den internen Überspannungsschutzdioden?
Was ich im allgemeinen bräuchte, wäre ein Leitfaden zur
Hardwarebeschaltung von µC - gib es sowas ausführlich?
Schaltung_1.jpg
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Spannungsversorgung.jpg
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