Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ampelschaltung mit NE555 + 4017


von Greenhorn (Gast)


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Liebe Leute,

bei den ersten Schritten fällt man naturgemäß auf die Schnauze. Daher 
bitte ich euch um etwas „Gehilfe“. Es geht um eine Ampelschaltung 
bestehend aus einem Taktgeber (mit NE555), einem Dekadenzähler 4017 und 
ein paar Dioden + LEDs zur Anzeige der Ampel.

Das Ganze läuft auch wie es soll auf dem Steckbrett (siehe Anhang).

Taktgeber, Zähler + Dioden und LEDs mit Vorwiderstand liegen nun auch in 
gelöteter Form vor (siehe Anhang).

Nun das Problem:
Der gelötete Taktgeber geht zusammen mit dem Zähler auf dem Steckbrett.
Der gelötete Zähler geht zusammen mit dem Taktgeber auf dem Steckbrett.
Die gelöteten LEDs gehen immer als Anzeige.

Was nicht geht ist: Der gelötete Taktgeber zusammen mit dem gelöteten 
Zähler: Hier scheinen Zählerzustände übersprungen zu werden, z. B. 
leuchtet immer Grün und im Takt flackert Rot dazu kurz auf.

Leider weiß ich nun nicht weiter… Irgendwie scheinen sich die gelöteten 
Teile gegenseitig zu stören. Hab schon mit der Lupe gesucht, nachgelötet 
– nix zu finden.

Ist es richtig bei dem 4017 Reset einfach auf low und beim NE555 Bein 5 
offen bzw. auf high zu setzten?

Vielen Dank für eure Hilfe!
Greenhorn

PS: Irfanview hat leider die Beschriftung beim Speichern der Grafik 
verwischt: Bei Steckbrett ist oben links der Taktgeber und unten rechts 
der Zähler & Co.

: Verschoben durch Admin
von Greenhorn (Gast)


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PPS: Sorry, falsche Bild für den Zähler angehängt ... hier das 
richtige...
Links wird die Stromversorgung angeschlossen - die Lötnägel links sind 
die Anschlussstellen für die LEDs der Ampel...

von MaWin (Gast)


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Die Schaltung ist richtig, allerdings liefert ein CD4017 bei 5V nie die 
20mA die du durch deine LEDs fliessen lassen willst.
Der TASTER im Schaltplan ist grober Humbug,  ihm fehlt der pull down 
Widerstand und er produziert durch prellen immer viele Impulse, aber du 
sagst ja du hättest einen NE555 dran, vermutlich auch mit 5V.
Wenn du deine Schaltung also ohne Wackelkontakt an einer ausreichend 
leistungsfähigen Spannungsquelle hast, Masse beider Schaltungsteile an 
Minuspol der Spannungsquelle, dann sollte das funktionieren, aber die 
LEDs liefern nur Schummerlicht.

von MaWin (Gast)


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Hast du am NE555 eine LED ohne weiteren Vorwiderstand?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Bau doch da bitte noch einen Abblockkondensator für die Betriebsspannung 
ein. 100µF/10V o.ä. CMOS ICs reagieren auf Einbrüche in der 
Betriebsspannung zwar gutmütig, aber zählen dann lustige und ungewollte 
Sachen.

von Timm T. (Gast)


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Mach mal 10u und 100n Abblockkondensatoren zwischen Betriebsspannung und 
Masse dicht an den ICs.

von Greenhorn (Gast)


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Erstmal vielen Dank für die vielen und schnellen Antworten...

@MaWin:
Ja, beides wird mit 5V betrieben... Der Taster war nur in so einer 
Simulation zum Testen der Schaltung eingesetzt. (Die Grafik bitte nicht 
beachten!)
Spannungsquelle kann 600mA - LEDs leuchten akzeptabel...
Die LED beim Taktgeber hat einen Vorwiderstand...

@Matthias & Tim:
Hmm... Abblockkondensator... Davon habe ich schon gehört... Okay, ich 
probiere es aus... Also jeweils am GND-Beinchen der ICs?

Was ich nicht so recht verstehe ist, warum es auf dem Steckbrett bzw. 
halb gelötet + Steckbrett geht - da sind doch keine verborgenen 
Kondensatoren drin, oder?

LG
Greenhorn

von Greenhorn (Gast)


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Greenhorn schrieb:
> Also jeweils am GND-Beinchen der ICs?

Ähm... und VCC-Beinchen..., ja?

von Karl H. (kbuchegg)


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Greenhorn schrieb:

> Was ich nicht so recht verstehe ist, warum es auf dem Steckbrett bzw.
> halb gelötet + Steckbrett geht - da sind doch keine verborgenen
> Kondensatoren drin, oder?


Jaein.

Natürlich sind keine expliziten Kondensatoren als Bauteile eingebaut. 
Aber die Steckkontakte, die parallelen Bahnen haben in Summe durchaus 
schon die Eigenschaften kleiner Kondensatoren.

von Greenhorn (Gast)


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Okay, ich werde das morgen mit den Kondensatoren testen! Vielen Dank für 
die Tipps...

Greenhorn

von Wusel D. (stefanfrings_de)


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Mit einem T-Flipflop wäre das einfacher gewesen:
1
    
2
              gelb     1,5k
3
Takt o----+------|>|-----[===]----- GND
4
          |
5
          |  1N4148       1,5k
6
+---------+--|>|---+-----[===]----- GND
7
|                  |
8
|         +--|>|---+------|<|------o 5V
9
|   __    |  1N4148       grün
10
|  |  |   |
11
+--|>T|---+------|>|-----[===]----- GND
12
   |__|              rot      1,5k

Der Takt wird mit einem NE555 erzeugt und muss kurze High-Phasen liefern 
(gelb und rot-gelb) und lange Low Phasen (grün und rot). Als T-Flipflop 
fällt mir gerade ein 74HC73 ein. Es soll bei jeder fallenden Takt-Flanke 
den Ausgang Toggeln.
Die Widerstände sind für Low-Current LED's, die kannst Du bei normalen 
LED's so verringern, dass maximal 10mA pro LED fließen.

von Greenhorn (Gast)


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Stefan Frings schrieb:
> T-Flipflop

Auch eine nette Idee. Ich werde nun erstmal versuchen den alten Aufbau 
zu retten.

Ich glaube das mit dem Abblockkondensator habe ich noch nicht richtig 
verstanden. Okay, ich glaube zu verstehen, dass so ein Kondensator 
Spannungsschwankungen - insbesondere Spitzen abfangen oder glätten kann, 
aber habe ich das wirklich richtig verstanden:

10uF zwischen + und VCC und 100nF zwischen GND und -? Beim Zähler also 
so wie in der Grafik?

Ich vermute, man muss Keramikkondensatoren nehmen, oder? 100nF habe ich 
ja noch, aber 10uF nicht.

Nur 100nF bei GND hat beim Zähler noch nicht geholfen.

100nF bei GND beim Taktgeber macht die Takt-LED auf Dauerbetrieb (wohl 
auch kein Takt mehr)... Hmmm....

Aus Verweifelung habe ich auch 100nF beim Zähler zwischen VCC und + 
gesetzt. Das hat den Zähler ganz lahmgelegt.

LG
Greenhorn

PS: Sorry, nun hab ich auch noch das Bild 2x angehängt - irgendwie ist 
heute nicht mein Tag...

von Greenhorn (Gast)


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Okay, Nomen est omen: Ich gib es ja zu: Kann es sein, dass ich Timm 
Thaler falsch verstanden habe?
Irgendwie ist mir das mit den Kondensatoren schon die ganze Zeit etwas 
komisch vorgekommen... Ich hab die ja oben in Reihe geschaltet, also z. 
B. zwischen dem GND-Beinchen und der Masse. Sollte der Kondensator nicht 
eher parallel zwischen + & - bzw. zwischen GND- und VCC-Beinchen 
geschaltet werden? Aber warum denn zwei Kondensatoren 100nF + 10uF?

LG
euer verwirrtes Greenhorn

von google (Gast)


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Der Kondensator muss zwischen + und GND, so dicht wie möglich am Zähler 
und zwar so, dass der Strom erst am Kondensator ankommt und dann am 
Schaltkreis. (Geh gedanklich den Weg des Stromes nach, dann findest Du 
mit dieser Beschreibung die Stelle, an die der Kondensator muß.)

Erklärung: Stell Dir den Kondensator wie ein Wasserspeicherfaß vor. Er 
läuft bei Start voll und wenn kurzzeitige Stromspitzen (LED schaltet an) 
kommen, liefert er Strom direkt am IC dazu und gleicht dadurch 
Schwankungen auf der Betriebsspannung aus.

von Blackbird (Gast)


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10µF ist das große Wasserfaß mit dem (leider) kleinen Zu- und Abfluß und 
der 10nF ist ein (paralleles) kleines Wasserfaß mit einem sehr viel 
größeren Zu- und Abfluß.
"Langsame" Schwankungen der Betriebsspannung kann der 10µF-C abfangen 
und ausgleichen, "schnelle" Schwankungen kann der kleine 10nF-C 
abfangen, weil er niederohmiger ist als der 10µF-C. Liegt am Aufbau und 
den Materialien: Elektrolyt oder Keramik (oder Polyester, ...).


Blackbird

von Falk B. (falk)


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von Greenhorn (Gast)


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Juhu! Danke! Schon 1x 100nF beim Zähler hat gereicht - nun läuft es 
rund! Vielen Dank für eure geduldigen Erklärungen, die vermutlich hier 
in regelmäßigen Intervallen auflaufen...

Ein schönes Wochenende wünscht das Greenhorn...

von Falk B. (falk)


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Kaum macht man es richtig, schon funktioniert's ;-)

von Wusel D. (stefanfrings_de)


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>> T-Flipflop
> Auch eine nette Idee. Ich werde nun erstmal versuchen den alten
> Aufbau zu retten.

Sicher, sonst fehlt Di ja der wichtige Lern-Effekt. Und nächtest mal 
kannst Du ja mal die Variante mit dem T-Flipflop versuchen.

Um meine Schaltung mal schlecht zu machen :-):
Deine Schaltung mit dem Dezimalzähler und den Dioden hat einen 
gravierenden Vorteil. Nämlich: Sie ist auf mehrere Ampeln (z.B. 
Fußgängerüberweg, Kreuzung) erweiterbar. Meine ist es nicht.

Ich hate früher bei meiner Modell-Eisenbahn mal ein EEprom anstelle der 
Dioden-Schaltung verwendet. War kompakter und irgendwie interessanter, 
da programmierbar.

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