Hallo,
Ich habe hier eine SPS und ein Teensy Board, das ich mit der SPS
ansteuern möchte. Signale sollen dabei über zwei Leitungen codiert
übertragen werden. Mein Problem ist, dass die SPS mit +24V arbeitet und
das Teensy Board mit 5 / 3.3V.
Meine Idee ist deshalb, das Teensy Board vom Netzteil der SPS versorgen
zu lassen und dann die nötigen Spannungen per Spannungsteiler zu
erhalten.
Okay, nehmen wir jetzt mal die Spannungsversorgung des Boards.
http://www.pjrc.com/teensy/low_power.html
Nach dieser Seite verbraucht das Board 18.9 mA, wenn es mit 16 MHz läuft
und USB aus ist. Nach einer Faustregel muss der Strom durch den
Spannungsteiler 3-10 Mal größer sein, als der Strom durch den
Verbraucher. Ich habe 24V und möchte einen Strom von 0,01A (also das ca.
5-fache) haben, also brauche ich einen Widerstand von 2,4kOhm.
Für das richtige Verhältnis brauche ich also R1 mit 1,9kOhm und R2 mit
500Ohm, damit über R2 meine ca. 5V abfallen.
Ich hoffe mal, dass dieser Gedankengang soweit richtig ist.
Doch was mache ich mit den Signaleingängen? Wie dimensioniere ich da die
Widerstände? Wenn ich die Widerstände zu klein wähle, z.B. 19 Ohm und 5
Ohm, dann fließt ein zu hoher Strom und die Widerstände erwärmen sich.
Wenn ich jetzt aber 19MOhm und 5MOhm nehme, fließt zwar nur ein kleiner
Strom, aber ich weiß nicht, ob da noch genug Spannung gebildet werden
kann. Ich würde vom Gefühl sagen, dass die Widerstände kleiner sein
müssen, als der Widerstand des Ports des Mikrocontrollers. Ich habe nun
aber das ca. 350 Seiten große Handbuch des Controllers durchgeblättert
und leider keine passenden Werte dazu gefunden.
Könnt ihr mir da etwas helfen?
Hi
>Nach dieser Seite verbraucht das Board 18.9 mA, wenn es mit 16 MHz läuft>und USB aus ist. Nach einer Faustregel muss der Strom durch den>Spannungsteiler 3-10 Mal größer sein, als der Strom durch den>Verbraucher.
Unsinn, du brauchst einen Spannungsregler. Im einfachsten Fall einen
7805.
>Doch was mache ich mit den Signaleingängen?
Da geht ein Spannungsteiler. Aber mit Widerständen im Kiloohmbereich.
MfG spess
Spess53 schrieb:> Unsinn, du brauchst einen Spannungsregler. Im einfachsten Fall einen> 7805.
Wieso brauche ich da einen Spannungsregler? Die Spannung des Boards wird
mit einem MCP1825 reguliert. Außerdem kenne ich leider keinen
Spannungsregler, der 24V auf 5V runterregeln kann. Im Datenblatt des
7805 steht, dass die Eingangsspannung 10V sein darf, um 5V
Ausgangsspannung zu erhalten.
Andreas G. schrieb:> Spess53 schrieb:>> Unsinn, du brauchst einen Spannungsregler. Im einfachsten Fall einen>> 7805.>> Wieso brauche ich da einen Spannungsregler?
Weil du mit einem Spannungsteiler keine vernünftig stabilisierte
spannung hinkriegst bei wechselndem Stromverbrauch der Last
> Die Spannung des Boards wird> mit einem MCP1825 reguliert. Außerdem kenne ich leider keinen> Spannungsregler, der 24V auf 5V runterregeln kann. Im Datenblatt des> 7805 steht, dass die Eingangsspannung 10V sein darf
?
Wo hast du denn das her?
Da würden weltweit Millionen von 7805 defekt gehen.
Die darf schon höher sein. Beim 7805 muss man in erster Linie auf die
Verlustleistung aufpassen.
> Für das richtige Verhältnis brauche ich also R1 mit 1,9kOhm und> R2 mit 500Ohm, damit über R2 meine ca. 5V abfallen.
Schön.
Hilft dir nur nicht viel.
Wenn dein µC durchschnittlich 18mA braucht, bei 5V, hat die µC-Schaltung
daher einen Innenwiderstand von 277 Ohm.
D.h in deinem Spannungsteiler hast du de fakto eine Parallelschaltung
aus R2 und deiner Last.
1
24V ------+
2
|
3
4
R1 = 1.9k
5
6
|
7
+----------+
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| |
9
| |
10
11
R2 = 500 Rµc = 277
12
13
| |
14
0V -------+----------+
Du kannst dir ja mal ausrechnen, was deine 'Versorgungsspannung' macht,
wenn diese Parallelschaltung vorhanden ist. Und das schlimmste daran:
wenn der µC je nach Betriebssituation mal mehr oder weniger Strom zieht,
dann verändert sich dadurch auch die 'Parallelschaltung'.
Auch sollte man mal eine Betrachtung machen, wieviele Watt eigentlich am
1.9k Widerstand verbrutzelt wird, wenn der entsprechende Strom (Achtung:
das sind NICHT 18mA! 18mA rinnen durch die 277 Ohm. Aber durch die 500
Ohm rinnt ja auch ein Strom) da durchrauscht.
Und daher ist ein Spannungsteiler ungeeignet, um sich eine
Versorungungsspannung zu generieren. Wenn überhaupt, dann macht man eine
Stabilisierung aus Zener-Diode und einem Vorwiderstand. Könnte bei dir
klappen, weil du einen Regler am Board hast. Dem darfst du allerdings
nicht mehr als 6V anbieten.
Hi
>Im Datenblatt des>7805 steht, dass die Eingangsspannung 10V sein darf, um 5V>Ausgangsspannung zu erhalten.
Das Datenblatt möchte ich sehen.
Die Eingangsspannung von 78xx Regler darf bis Ausgangsspannungen von 18V
35V und bei größeren Ausgangsspannungen 40V betragen. Die
Eingangsspannung muß ca. 2,5V größer als die Ausgangsspannung sein.
Deine errechneten Widerstände gelten übrigens nur für einen recht
unbelasteten Spannungsteiler. Mit 1,9k/500R sinkt die Ausgangsspannung
bei 10mA Belastung auf ca. 1V. Um die Ausgangsspannung halbwegs stabil
zu halten müsste der Strom durch den Spannungsteiler etwa 10x so groß
sein.
MfG Spess
Spess53 schrieb:> das Datenblatt möchte ich sehen.
Hmm.. Im Datenblatt steht auf Seite 2 tatsächlich das mit den 35V.
Allerdings habe ich nicht wirklich verstanden, worauf die sich beziehen.
Denn auf Seite 4 stehen die 10V Eingangsspannung in der Tabelle "Input
Voltage (unless otherwise noted)"
Deshalb bin ich davon ausgegangen, dass bei dem Teil bei 10V einfach
Schluss ist.
Hi
>Hmm.. Im Datenblatt steht auf Seite 2 tatsächlich das mit den 35V.
Den 7805 gibt es von gefühlten 100 Herstellern. Und jeder hat ein
anderes Datenblatt. Also Link auf das Datenblatt das du hast oder
mindestens den Name des Herstellers von dem dein Datenblatt kommt.
>Denn auf Seite 4 stehen die 10V Eingangsspannung in der Tabelle "Input>Voltage (unless otherwise noted)"
Hört sich nach der Bedingung an, bei der gemessen wurde.
MfG Spess
Spess53 schrieb:> Also Link auf das Datenblatt das du hast oder> mindestens den Name des Herstellers von dem dein Datenblatt kommt.
In diesem Forum wird der Name 7805 automatisch auf eine Übersichtsseite
verlinkt, auf der auch das Datenblatt des 7805 von TI zu sehen ist. Das
meine ich.
Ich kann aus eigener Erfahrung nur dringenst davon abraten,
unterschiedliche Steuerungen zu koppeln. Du verlierst irgendwann die
Übersicht, wer was macht.
Oder Du mußt beide wirklich sehr penibel und ausführlich dokumentieren
und von beiden alle Sourcen haben und sie anpassen können.
Die einfachste Lösung ist, steuere alles nur mit der SPS oder alles nur
mit dem MC.
Ein Mischmasch geht in der Regel immer auf alle Fälle schief.
Sieht man ja auch schön am BER, da kriegen sie die Brandschutzanlage nur
deshalb nicht gebacken, weil die Steuerungen von 2 verschiedenen
Herstellern stammen.
Jeder kocht sein eigenes Süpppchen, eine Übergabe ist nicht vorgesehen.
Ich würde realistisch gesehen ein Funktionieren nicht vor 2020 erwarten.
Peter Dannegger schrieb:> Die einfachste Lösung ist, steuere alles nur mit der SPS oder alles nur> mit dem MC.> Ein Mischmasch geht in der Regel immer auf alle Fälle schief.
Was meinst du denn mit "steuern"?
Der Mikrocontroller wird benötigt, um auf einem entfernten Display Werte
darzustellen und diese dort zu lokal zu speichern.
Ja, es gibt hierfür Lösungen mit RS232, doch diese sind im Vergleich
relativ teuer.
Hi
Andreas G. schrieb:> Ja, es gibt hierfür Lösungen mit RS232, doch diese sind im Vergleich> relativ teuer.
Im Vergleich mit was ?
Klar, du nimmst deinen µC und versorgst ihn über ein 7805. Natürlich
liefert der µC am Ausgang nur 5 V, also mußt du mit einem Transistor den
Ausgang auf die 24 V vom Eingang der SPS bringen. Das ist die eine
Seite. Anders rum ist es einfacher, da genügt ein Spannungsteiler und
evtl. eine Zenerdiode. Da ja auf deiner SPS vermutlich keine RS 232 ist.
Ansonsten nimmst du einen MAX 232 und schließt ihn an den Controller.
Dann kannst die Protokolle verwenden und die UART die Arbeit machen
lassen.
Gruß oldmax
Martin Vogel schrieb:> Im Vergleich mit was ?
Mit allem, was RS232 oder RS485 spricht. Denn nur die Klemmen für die
SPS würden 250-300€ kosten.
Martin Vogel schrieb:> Natürlich> liefert der µC am Ausgang nur 5 V, also mußt du mit einem Transistor den> Ausgang auf die 24 V vom Eingang der SPS bringen.
Jain. Der µC liefert am Ausgang 0-5V per PWM. Das bedeutet, so kann ich
an einer analogen Eingangsklemme ein Ergebnis zurückerhalten, in dem ich
verschiedene Pegel definiere und auf die warte.
Martin Vogel schrieb:> Ansonsten nimmst du einen MAX 232 und schließt ihn an den Controller.
Wie meinst du das genau? Den MAX232 brauche ich ja nur dann, wenn ich
RS232 vom Mikrocontroller zu einem anderen Gerät sprechen möchte. Oder?
Hi
Das ist schon richtig, aber das ist eine rel. sichere Datenübertragung.
Ob du mit PWM verlässliche Daten bekommst, mag ich bezweifeln. Du
könntest mit einer selbstgestrickten Takt- und Datenleitung auch seriell
übertragen und das auch ziemlich zuverlässig. (siehe Skizze) Allerdings
spielt da deine Zykluszeit von der SPS eine Rolle, denn der Takt muss
sicher von den Eingängen erkannt werden. Oftmals sind da Filter
vorgeschaltet, die eine solche Übertragungsstrecke mit einigermaßen
akzeptablen Übertragungsraten verhindern. Dein PWM wird aber auch nicht
exakt auf die Bitstelle aufgelöst. GND ist eben nicht immer GND, zumal
auch eine Kabellänge dazwischen liegt. Auch braucht die Analogkarte auf
der SPS Zeit, den Wert zu wandeln. Wann soll er gültig sein. Auch das
musst du festlegen, denn der Wert braucht ein wenig, bis er auf der
Leitung stabil ist.
Ich weiß ja nicht, was für Daten du Visualisieren willst, aber ich denke
schon, das es insgesamt betrachtet günstiger ist, das Geld auf SPS Seite
für eine genormte Schnittstelle auszugeben. Alles andere wird dann unter
den Kosten "Erfahrung sammeln" abgelegt. Bedenke, auch Zeit ist ein
Kostenfaktor und fehlerhafte Datenübertragung ebenfalls.
Gruß oldmax
