Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 8 Ausgänge und 8 Eingänge an 8 Leitern


von Dimitri (Gast)


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Hallo Leute,

ich habe gerade ein Problem und brauche mal einen guten Lösungsansatz.
Ich habe eine Konsole mit 8 Tastern und 8 LEDs. Geplant WAR folgendes:

Taster:
+24V gehen über einen Leiter von Netzteil der SPS zu den Tastern, die 
alle auf der einen Seite parallel angeschlossen sind. Auf der anderen 
Seite sind die Taster an den digitalen Eingängen der SPS angeschlossen. 
Sobald ein Taster gedrückt wurde, liegen die +24V an dem hochohmigen 
digitalen Eingang an und die SPS sieht, dass ein Taster gedrückt wurde.

LEDs:
Die LEDs sind am GND des SPS Netzteils angeschlossen. Die andere Seite 
über je ein Widerstand an digitalen Ausgängen der SPS.

Gebraucht werden also:
+VCC
GND
8 Taster
8 LEDs

Mein Problem ist, dass ich nur ein 8 Adriges Telefonkabel habe.

Fürs Multiplexen fehlt mir eine Ader. Ich könnte die Tastereingänge 
Multiplexen und die LEDs per Codes ansteuern. Aber irgendwie ist es doch 
nicht so das Gelbe vom Ei.

Habt ihr noch eine andere Idee, wie man so etwas lösen könnte?

von Harald W. (wilhelms)


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Dimitri schrieb:

> Habt ihr noch eine andere Idee, wie man so etwas lösen könnte?

Ich kenne mich zwar nicht mit SPS aus, aber grundsätzlich kann man
zwei verschiedene Signale über eine Ader durch Verwendung von
zwei verschiedenen Polaritäten schicken. Falls Du Analogeingänge
frei hast, kannst Du Deine Taster auch jeweils parallel zu den
LEDs anschliessen und auf "nahe Null" oder "nahe LED-Spannung" testen.
Gruss
Harald

von Falk B. (falk)


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Du musst Multiplexen, die Frage ist nur, mit welchem Aufwand.

GND und VCC brauchst du dabei, bleiben 6 Adern überig. 8 Taster könnte 
man per Widerstandsnetzwerk an einem Analogeingang anschließen, braucht 
nur eine Ader.

Beitrag "Re: Tastenmatrix auslesen über nur 2 Leitungen"

Für die LEDs könnte man einfach ala 74HC138 muxen, braucht 3 
Adressleitungen und eine Datenleitung. Bleibt sogar noch eine übrig ;-)
Das Muxen kann man auch synchron für die Eingänge machen, dann braucht 
man keinen Analogeingang.

Oder man baut ein intelligentes Terminal und überträgt per RS232, 
braucht dann nur vier Adern, VCC, Gnd, RX, TX.

Beitrag "Re: Mehrere Signale über eine Leitung"

von L. K. (ladde)


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Mit zwei 74xx139 und ein paar Transistoren und Widerständen auf der 
Konsolen-Seite sollte das funktionieren.

Damit können rundum jeweils zwei Taster abgefragt und zwei LEDs 
beleuchtet werden.
Von der SPS zur Konsole hätte man dann 8 Adern:
+24V und GND
2 "Adressleitungen"
2 Leitungen zum auslesen der Taster
2 Leitungen zum Setzen der LEDs

Für die LEDs hätte man dann natürlich ein 1:4 Multiplexing. Wenn das zu 
dunkel ist, könnte man jede LED über ein retriggerbares Monoflop 
ansteuern, aber langsam wirds ein bisschen viel Bauteil-Aufwand...

Dann doch lieber nen kleinen µC mit an die Konsole und per UART oder TWI 
o.ä. kommunizieren.
Wenn die SPS das nicht kann, dann eben noch nen µC an die SPS der die 
Umsetzung übernimmt.

von Dimitri (Gast)


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Ich muss ganz ehrlich sagen, dass ich nicht an den analogen Eingang 
gedacht habe. Ja, es sind an der SPS noch ein paar 0-10V Anschlüsse 
frei, sodass ich dort ein Widerstandsnetzwerk anschließen kann.

Somit habe ich:

+24V
GND
0-10V

Bleiben noch 5 Adern übrig.

Multiplexer für die LEDs geht auch klar. Was ich allerdings noch nicht 
100%ig verstehe, ist wo ich die Pegel für High bzw. Low herbekomme. Nach 
dem Datenblatt mag der 74HC138 keine 24V.

von Otto (Gast)


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Hallo,
es geht auch nur mit der SPS unter der Bedingung,  dass diese auch ein 
low treiben kann:
4 Leitungen geben nacheinander high aus,  2 Leitungen führen zu 
Eingängen für Taster,
2 Leitungen schalten je 4 LED.

von Harald W. (wilhelms)


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L. K. schrieb:

> Wenn die SPS das nicht kann, dann eben noch nen µC an die SPS der die
> Umsetzung übernimmt.

Dann könnte der µC vermutlich auch gleich die ganzen Aufgaben
der SPS mit übernehmen. :-)
Gruss
Harald

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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schieberegister (serial in, parallel out für leds und parallel in und 
serial out für Taster)

VCC
GND
CLK
LATCH
SI
SO

von Falk B. (falk)


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@ Dimitri (Gast)

>100%ig verstehe, ist wo ich die Pegel für High bzw. Low herbekomme. Nach
>dem Datenblatt mag der 74HC138 keine 24V.

Der Spannungsteiler wurde bereits erfunden ;-)

von Dimitri (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> @ Dimitri (Gast)
>
>>100%ig verstehe, ist wo ich die Pegel für High bzw. Low herbekomme. Nach
>>dem Datenblatt mag der 74HC138 keine 24V.
>
> Der Spannungsteiler wurde bereits erfunden ;-)

Ein negativer Widerstand allerdings noch nicht.

von Falk B. (falk)


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@ Dimitri (Gast)

>Ein negativer Widerstand allerdings noch nicht.

Ironie? Oder Missverständnis.
Normale SPS-Ausgänge liefern aktiv +24V oder offen, ein Spannungsteiler 
ist dafür voll OK, um 5V und nahe 0V zu liefen.

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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Falk Brunner schrieb:
> Ironie? Oder Missverständnis.
> Normale SPS-Ausgänge liefern aktiv +24V oder offen, ein Spannungsteiler
> ist dafür voll OK, um 5V und nahe 0V zu liefen.

und für die Eingänge der SPS? Ich glaube darauf wollte er hinaus.

von Dimitri (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Ironie? Oder Missverständnis.
> Normale SPS-Ausgänge liefern aktiv +24V oder offen, ein Spannungsteiler
> ist dafür voll OK, um 5V und nahe 0V zu liefen.

Etwas von beidem.
Okay, gehen wir mal alles durch.

Ich habe eine 24V Versorgung vom Netzteil, die schon relativ stark 
schwanken kann, wenn ich auf einmal 24 Relais anziehe oder loslasse. 
Aber okay.

Dann habe ich den Ausgang der SPS, der mir wieder 24V liefert. Gut, per 
Spannungsteiler kann komme ich da wieder auf 5V runter. Die 
Eingangsseite des Multiplexers ist also schonmal kein Problem. An den 
Ausgängen des Multiplexers bekomme ich ca. 5V raus. Die LEDs brauchen 
aber 24V. (=> negativer Widerstand)

Deshalb müsste ich da 8 LED Treiber verbauen, damit die LEDs leuchten.

von Harald W. (wilhelms)


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Dimitri schrieb:

> Die LEDs brauchen aber 24V. (=> negativer Widerstand)

Leds brauchen höchstens 3,5V.
Gruss
Harald

von Vlad T. (vlad_tepesch)


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naja, sämtliche logic solltest du aus einem Spannungsregler versorgen. 
An den Eingängen Spannungsteiler.
Die LEDs (wer kann den ahnen, dass deine LEDs 24 V anstatt der üblichen 
2-4V brauchen - vielleicht reichts auch den scheinbar vorverbauten 
Widerstand auszutauschen) über Transistoren ansteuern, die die 24V 
schalten.
ebenso die Eingänge der SPS, falls die Taster an 5V hängen

von Falk B. (falk)


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@ Dimitri (Gast)

>Spannungsteiler kann komme ich da wieder auf 5V runter. Die
>Eingangsseite des Multiplexers ist also schonmal kein Problem. An den
>Ausgängen des Multiplexers bekomme ich ca. 5V raus. Die LEDs brauchen
>aber 24V. (=> negativer Widerstand)

ULN2803, wenn man die Massen der LEDs schalten kann, oder UDN2981, wenn 
man +24 schalten muss.

Von 5 auf 24V hilft ein einfacher Pegelwandler, man braucht ja nur 
einen in Richtung SPS. Alles kein Problem. Baut jeder halbwegs 
zurechnungsfähige Azubi im 2. Lehrjahr.

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