Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Digitaler Eingang andere Spannung als IC


von Thomas B. (borstenhorst)


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Hallo liebe Gemeinde,

habe folgendes Problem. Bastel mir gerade einen kleinen Controller 
(PSoC) für ein Auto. Werde einen Schalter anzapfen der mir 0 bzw 12V 
liefert.
Der IC erwartet 0 bzw 5V. Wie kann ich diese schaltinformation 
kostengünstig wandeln?

Spannungsteiler evtl?

Gruß
Thomas

von René B. (reneb)


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Willst du die Schaltung versorgen ?
=>7805 bei kleiner Leistung (<30mA), 34063 als Schaltregler bei 
mittlerer Leistung (bis 300mA), ab 1A den P3596 mit 180uH und 
Low-ESR-Elkos

Willst du den 12V Schalter an 5V Eingängen einlesen?
=> Spannungsteiler (4,7k+10k) und ggf 3V Z-Diode, wenn keine internen 
Schutzdioden da sind.

von derdude (Gast)


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@ holger
können so idioten wie du nicht einfach mal die klappe halten?
ihr macht das ganze forum kaputt.

von Thomas B. (borstenhorst)


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holger schrieb im Beitrag #2829428:
>>habe folgendes Problem. Bastel mir gerade einen kleinen Controller
>>(PSoC) für ein Auto. Werde einen Schalter anzapfen der mir 0 bzw 12V
>>liefert.
>>Der IC erwartet 0 bzw 5V. Wie kann ich diese schaltinformation
>>kostengünstig wandeln?
>>Spannungsteiler evtl?
>
> Kauf dir schon mal vorsorglich einen Feuerlöscher.
> Was bist du denn für ne Dumpfbacke?

Das Ding betreibt 2 LED-Leisten. Ich habe einfach keine Lust eine Extra 
Strippe für einen 5V Schalter zu ziehen.
Ich bin gelernter Fachinformatiker, Elektroniker und studiere 
Elektrotechnik im 5ten Semester.

Aber vielen Dank für die freundliche Begrüßung.

@Rene
7805 benutze ich derzeit aber glaube der wird zu schwach, teste derzeit 
mit LEDs an den Ausgängen, sobald die MOSFETs dran sind wird der Strom 
dann auch wieder kleiner.

von Hans-Georg L. (h-g-l)


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Die 12V in einem Auto-Bordnetz sind theoretisch und ein einfacher 
Spannungsteiler ohne weitere Schutzbeschaltung reicht da nicht.
Das gilt auch für die Spannungsversorgung!

von Thomas B. (borstenhorst)


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Hans-Georg Lehnard schrieb:
> Die 12V in einem Auto-Bordnetz sind theoretisch und ein einfacher
> Spannungsteiler ohne weitere Schutzbeschaltung reicht da nicht.
> Das gilt auch für die Spannungsversorgung!

Ja habe ich bereits gemessen, bis zu 14,7V wenn der Motor läuft.
Spannungsteiler würde evtl schon gehen wenn man das von ausgeht das er 
zb durch 3 teilt dann könnte es von 11-15V als high reichen. Dennoch mag 
mir der Gedanke nicht ganz gefallen das nur über einen Spannungsteiler 
zu machen.

Für die Spannungsversorgung benutze ich einen Festspannungsregler.

Was haltet ihr von einem Optokoppler?

von Eumel (Gast)


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Im Bordnetz hats auch gerne mal 100V Spannungsspitzen. KFZ Bordnetz ist 
wirklich keine einfach Sache ;)

von Thomas B. (borstenhorst)


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Eumel schrieb:
> Im Bordnetz hats auch gerne mal 100V Spannungsspitzen. KFZ Bordnetz ist
> wirklich keine einfach Sache ;)

Okay, wie lange sind die? kurz genug um sie einfach wegzuglätten?
Varistor evtl wenns ganz arg is.

von Eumel (Gast)


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http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Das hilft dir vielleicht ein bisschen weiter.

von kolisson (Gast)


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@Autor: derdude (Gast)

sollen wir uns nicht eigentlich mal gegenseitig beschimpfen ?
Das wäre doch toll.

k.

von scheißkindermitscheißvornamen (Gast)


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von Michael S. (rbs_phoenix)


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@scheißkindermitscheißvornamen (BTW: schön erwachsener Name) und die 
anderen Flamer:

Der Ursprung war eine normale Frage. Würde er schon wissen, wie es geht, 
würde er hier wohl nicht fragen. Und dann gleich so anzukommen wie 
holger ist nichts anderes als assozial, ob er ihn für eine Dumpfbacke 
hält (was kein Mensch aus einem Post rauslesen kann) oder nicht.
Und auch wenn die von den Anderen erwähnten Tipps falsch sind, gibt es 
nettere und sozialere Arten darauf aufmerksam zu machen. Ich würde gern 
mal wissen, was in den Köpfen abgeht um so ausfallend zu werden..


@TE:
Wie schon erwähnt: 
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
Ich habe diese Schaltung auch in meinem Auto drin und es funktioniert 
soweit ganz gut. Was ich zuerst nicht bedacht hatte war, dass (zumindest 
bei meinem Golf) Masse geschaltet wird. In meinem Fall wollte ich ein 
Fußraumlicht anmachen, wenn die Tür aufgeht. Dazu hab ich eine 
Lampenfassung aus der Fahrertür angezapft. Hier liegt auf der einen 
Seite aber dauerhaft 12V an und der andere Kontakt ist entweder offen 
oder zur Masse geschaltet. Also 12V runterteilen wird in dem Fall 
nichts, weil du aus den gleichen 12V ja deine 5V machst (somit hättest 
du dauerhaft 5V am Eingang). Du brauchst also entweder einen 
Pullup-Widerstand (dann ist das Signal aber negiert), schaltest (auch 
mit Pullup-R) einen Transistor, der das Signal invertiert, oder du 
kannst auch ein 12V Relais betreiben. Vorteil aus meiner Sicht von dem 
Relais ist, dass dem die Spannungsspitzen nicht so viel ausmachen, wie 
einem µC/IC, und das man mit dem Relais gleich 5V Schalten kann und mit 
Pulldown-R keine negation drin ist. Dazu noch ein C zum Entprellen des 
Relais und eine Freilaufdiode. Den Strom von so einem Relais fällt 
zwischen den Lampen kaum ins gewicht.

von 6A66 (Gast)


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Thomas Barth schrieb:
> Ich bin gelernter Fachinformatiker, Elektroniker und studiere
> Elektrotechnik im 5ten Semester.

Hallo borstenhorst,

Thomas Barth schrieb:
> Der IC erwartet 0 bzw 5V. Wie kann ich diese schaltinformation
> kostengünstig wandeln?

Das solltest Du eigentlich mit 5 Semestern E-Technik lösen können, die 
Idee mit dem Spannungsteiler ist ja schon richtig. Du hast aber auch so 
etwas geraten bekommen:

Eumel schrieb:
> Im Bordnetz hats auch gerne mal 100V Spannungsspitzen. KFZ Bordnetz ist
> wirklich keine einfach Sache ;)

Die Spannungsspitzen sind nicht wirklich sehr lange. Wie kann man 
Spannungsspitzen glätten? Richtig mit einem RC Netzwerk. Also: 
Spannungsteiler mit nachfolgender C-Glättung und Limitierung durch 
Z-Diode. Den Spannungsteiler so dimensionieren dass z.B. bei 9 V noch 
der untere H-Schaltpegel des ICs getroffen wird. Dann berechnen wann die 
VCC des ICs bei welcher Eingangsspannung des Spannungsteilers 
überschritten wird oder prüfen bei welcher Eingansspannung des 
Spannungsteilers die Z-Diode aktiv wird. Das ist doch mal eine richtige 
Aufgabe für einen E-Technik Studenten :)

Grüße

von René B. (reneb)


Angehängte Dateien:

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Hier mal ein Schaltungsbeispiel samt Erklärung.

>Was haltet ihr von einem Optokoppler?
Geht auch, muss aber nicht. Im Bild ist mal ein 4N35 durchgerechnet. CTR 
ist min. 40%. Um den 47k gegen Masse zu ziehen braucht es also nur 0,1mA 
am Transistor. Mit dem 4,7k Vorwiderstand am Eingang und 1,5..3V an der 
LED ist man schlimmstenfalls bei 15V und 1,5V bei ~3mA. Bei 100V sind es 
knapp 20mA. Maximal erlaubt sind 60mA, das kann die ab.

>schon gar nicht mit einer 3V z-diode.
Der Spannungsteiler mit Z-Diode hat eine 3,1V-Z-Diode. Eine 5V-ZD an 
einem 5V-Eingang zu nehmen ist nicht sinnvoll, denn die schaltet nicht 
steil genug bei 5V.
Dein Controller nimmt auch kleinere Spannungen bereits als HI-Pegel an, 
mit der 3,1V-ZD beginnt der interessante Stromfluss bereits bei 2,7V und 
wird auch bei 100V am Bordnetz mit dem Vorwiderstand nicht die 5V 
erreichen.
Die Z-Diode kann wesentlich mehr Strom abhaben, als die internen 
Schutzdioden eines µC. Die sind auch mal repräsentativ mit dem grauen 
Kasten eingezeichnet. Daher hier die 10k und 4,7k. Bei nur noch 10V am 
Bordnetz hast du immer noch am reinen Spannungsteiler 3,2V, das ist für 
den Controller immer noch HI. Bei 100V wird hinter dem 10k-R ~10mA durch 
die ZD gezogen, die kann das ab, aber nicht die internen clamp-diodes 
des Microcontroller.

Wenn deine clamp-diodes sogar 0,5mA abhaben können (z.B. AVR), dann wäre 
die Minimalversion ein Spannungsteiler aus zwei 470k-Widerständen und 
ein 1nF-100nF Kondensator am µC-Pin. Bei 100V geht dann praktisch alles 
über den ersten 470k-Widerstand und du landest bei 0,5mA über die 
internen Dioden. Der Kondensator soll das ganze noch glätten und 
störfester am µC-Eingang machen.

Ist also kein Hexenwerk. Und wem was an dem Vorschlag nicht passt, der 
soll das bitte erst einmal erklären.

von ich (Gast)


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>Ich bin gelernter Fachinformatiker, Elektroniker und studiere
>Elektrotechnik im 5ten Semester.

...und hast keine Ahnung wie man 12V an ein 5V Eingang bringt?

Da weiß man nicht ob man lachen oder weinen soll...

von René B. (reneb)


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Ups, die oberste Schutzdiode am Ersatzschaltbild des µC-Eingangs ist 
falsch herum.

PS: Im 5. ist es keine Schande mal nach sowas zu Fragen. Dafür ist das 
Forum ja eigentlich da. Und in Ausbildung und Studium lernt man 
wichtigeres.

von Thomas B. (borstenhorst)


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ich schrieb:
>
> ...und hast keine Ahnung wie man 12V an ein 5V Eingang bringt?
>
> Da weiß man nicht ob man lachen oder weinen soll...

Es geht hier um ein KFZ-Bordnetz und nicht um idealisierte Umgebung. 
Wenn es es trivial wäre würde es hier wohl kaum so eine Diskussion 
darüber geben.
Ich komme aus dem Bereich der Automatisierungstechnik und fange gerade 
erst an mich privat für Elektronik zu interessieren. Hatte das zwar 2 
Semester aber da ging es eher um OP-Schaltungen und solche Dinge. Will 
mich hier auch nicht andauernd rechtfertigen müssen und es würde mich 
glücklich machen wenn ein Moderator mal hier aufräumen würde und das 
ganze Gezanke löscht.

Außerdem, was ist das denn für ein Umgangston hier? Selbst wenn jemand 
noch nicht so viel über Elektronik oder was auch immer weiß. Wenn er 
alles wüsste müsste er hier nicht angemeldet sein und der Sinn eines 
Forums ist es ja sich auszutauschen. Oder ist das hier ein 
Aufnahmeritual das ich erstmal bestehen muss um ins eigentliche Forum zu 
kommen? :P Ich glaube nicht das ihr alle mit eurem derzeitigen 
Wissensstand auf die Welt gekommen seid.



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@Michael Skropski
Ja das habe ich auch gemerkt das Masse geschaltet wird als ich mal eine 
kleine SPS verbaut habe. Scheint aber so zu sein das Hauptsächlich die 
Schalter am Lenkrad Masse schalten.

@Rene
scheint sinnvoll.
Da jetzt noch nen kleiner Kondensator damit die Spitzen garnicht erst an 
die Diode drankommen und dann müsste das gehen. Werde das mal 
simulieren.

Die Seite aus dem Link hatte ich gestern schon mal gefunden bin sie aber 
nur überflogen. Werde das heute dann mal komplett lesen ;)

Mir ging es hier in dem Thread eher um den theoretischen Gedanken wie 
man so etwas realisiert. Vielen Danke aber für die allgemeinen Hinweise 
zum KFZ-Bordnetz. Wusste zwar das die Spannung extrem schwankt aber 
nicht das es da solche Extremen gibt.

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