Leitung zwischen ATmega und Optokoppler

Jörg schrieb:

> Ich möchte gern mit einem Mikrocontroller einen Zustand abfragen, der
> ca. 10m entfernt ist. Die Erfassung wird mit Hilfe eines Optokopplers
> (Typ steht noch nicht fest) gemacht. Wie lang darf denn die Leitung
> zwischen Optokoppler und Mikrocontroller sein? Sind 10m ein Problem?

Falsches Grundkonzept.

Der Optokoppler gehört nahe an den µC. Über die lange Strecke führst du 
den LED-Strom für den Eingang des Optokopplers. Mit diesem Konzept kann 
man sogar mehrere Kilometer recht problemlos überwinden.

Der Optokopler sollte nah am Kontroller sein. Schließlich können die 
Spannungen, die das Leitungsteil zwischen Opto- und Kontroller einfängt, 
dem Kontroller gefährlich werden.

Ob die 10m ein Problem darstellen, hängt von Vielem ab. Hauptpunkt ist 
dabei die gewünschte Datenrate.

Da Standard-Optos bis etwa 50 kHz übertragen können, dürften 10m bei 
vernünftigem Lastwiderstand an der Leitung ( < 1kOhm ) kein 
nennenswertes Problem sein.

Die Geschwindigkeit, die der Opto schafft, wird das 10m lange 
Leitungsstück auch schaffen, solange mit einigermaßen passendem 
Quellwiderstand gearbeitet wird (< 1kOhm)

Aufgrund des Stromes wird an der Leitung Spannung abfallen. Der 
Spannungsabfall wird wohl kein Problem sein.

Aber lange Leitungen haben auch beträchtliche unerwünschte Kapazität, 
Induktivität und Schwingneigung. Ob das für Deine Anwendung relevant 
ist, hängt stark von den Frequenzen ab, die Du übertragen willst.

Wenn Du nur geringe Frequenzen (z.B. unter 1Hz) übertragen willst, dann 
ist es ganz leicht, auf Mikrocontroller Seite die Störungen mittels R/C 
Filter abzufangen. Bei Alarmanlagen mache ich das so: 
http://stefanfrings.de/bfAlarm/splan.png

Ein weiterer Haken bei langen Leitungen ist deren Neigung, Radiowellen 
und andere Störfelder einzufangen. Dagegen hilft die Abschirmung, falls 
vorhanden. Der R/C Filter hilft dagegen auch, wenn seine Grenzfrequenz 
niedrig ist.

Schau Dir mal RS485 an. Da ermöglicht man hohe Übertragungsfrequenzen 
durch Symmetrische Signale und angepasste Abschlusswiderstände. Die 
RS485 Transceiver kann man auch für ganz andere Protokolle (nicht nur 
UART) missbrauchen. http://de.wikipedia.org/wiki/EIA-485

Elektronische Musikinstrumente nutzen Optokoppler, um Signale 
symmetrisch zu übertragen, verzichten allerdings auf Leitungsanpassung. 
Das ist besser als nichts und hat sich bei Kabellängen unter 100m und 
relativ niedriger Bitrate bisher bewährt. 
http://de.wikipedia.org/wiki/Musical_Instrument_Digital_Interface