Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 12V-Signal im Auto


von BoGri (Gast)


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Hallo,
Ich würde gern ein Drehzahlsignal in einem KFZ (12V-Netz) abgreifen und 
auf einen Atmega8 führen.

Das Rechtecksignal liegt m.W. irgendwo bei max. 400Hz.

Es gibt bereits einige Beiträge über ähnliche vorhaben, jedoch finde ich 
keine befriedigende Lösung zur Vorschaltung für den Eingang.

Reicht hier tatsächlich ein einfacher Spannungsteiler (10k / 4,7k) mit 
einer 5,1V Z-Diode parallel zum 4,7k-Widerstand als Eingangsschutz?

Oder sind die EMV-Störungen im KFZ tatsächlich so extrem, dass ich hier 
schon Probleme bekommen würde?

Doch besser eine Schaltung über einen Transistor? - Wie genau sähe das 
dann aus?
Schlicht und einfach:
NPN: 12V über ??Ohm an Basis, Collector auf µC-Eingang und über ?? Ohm 
auf Masse, 5V auf Emitter?

Oder noch 'aufwändiger'=

Was würdet ihr empfehlen?

Gruß

: Verschoben durch Admin
von chris (Gast)


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nimm doch nen Optokoppler....

von dori (Gast)


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Ist das Drezahlsignal wirklich ein Rechteck? Kenne das meist nur in 
Stufenform (Google).

von Bestromer (Gast)


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...was gefällt Dir an einem Vorwiderstand und Schutzdiode nicht?

von BoGri (Gast)


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Was heißt "gefällt mir nicht"...
Ich habe häufiger gelesen, dass ein Spannungsteiler recht störanfällig 
in dem "verseuchten" kfz Bordnetz sein soll und man da mehr Aufwand 
betreiben sollte.
Ich habe aber auch viel zum Thema Spannungsversorgung 5V im Kfz gelesen 
und bin hier im Mikrocontrollerforum über einen Beitrag gestolpert, wo 
viele Leute mal "Tacheles" geredet haben und das Ende vom Lied war, dass 
vieles sehr übertreiben wird mit der ganzen extreme Entstörung und für 
ein einfaches "Bastelprojekt" doch sehr über die Strenge geschlagen 
wäre... "Es geht schließlich nicht um ABS Steuergeräte o.ä." (sinngemäß)
Hier reicht wohl die klassische Sicherung-Diode-Drossel-p6ke22a mit nem 
Elko dahinter....jedenfalls kam ich für mich zu dem Entschluss

Lange Rede, wenig Sinn: ich bin zu unerfahren und mein Wissen ist bisher 
noch zu beschränkt, daher bin ich schlichtweg verunsichert, ob es der 
einfache Spannungsteiler mit Z-Diode tut oder ob ich da murks mache und 
alles u.U. noch mal neu aufzäume, was ich gerne vermeiden würde.
Daher hoffe ich auf einen Meinungsaustausch von und mit Leuten, die da 
bewandert er sind.
Wenn der einfache Spannungsteiler völlig ok ist, würde mich das sogar 
sehr freuen.

Ein Optokoppler...ja, von diesem Ansatz habe ich auch gelesen, bin aber 
unsicher, ob der die recht hohe Frequenz so mit macht...bzw ob das 
Signal dann brauchbar ist.
Was ich ebenfalls las war die Idee mit dem NPN Transistor...die wurde 
aber nirgends weiter ausgebaut...scheint also auch nicht DIE Lösung zu 
sein.

Bezüglich Stufensignal: ja, bin sicher, das habe ich bereits genessen,. 
Aus dem Digitalausgang vom kfz Tacho kommt ein 0-12V Rechteck (geschätzt 
4mal pro Radumdrehung) , welches weiter zum ABS, Tempomat und 
Motorsteuergerät geht.

Gruß

von Noch einer (Gast)


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Warum probierst du nicht einfach aus, welche Fraktion Recht hat?

Kostet eh nicht viel. wenn die Störungen den Mikrocontroller zerstören. 
Und wenn du das Signal für das ABS abgreifst, solltest sowieso selbst 
kontrollieren, ob die zusätzliche Belastung das Signal verändert.

von Harald W. (wilhelms)


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BoGri schrieb:

> Ich habe häufiger gelesen, dass ein Spannungsteiler recht störanfällig
> in dem "verseuchten" kfz Bordnetz sein soll

Das kann man allgemeinso nicht sagen.

> und man da mehr Aufwand betreiben sollte.

Grundsätzlich müssen KFZ-Schaltungen gegen hohe Spannungsimpulse
aus dem Bordnetz geschützt werden. Ob dafür ein Spannungsteiler
reicht, kommt auf die Umstände an.

von Alex B. (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite


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Spannungsteiler + (Z-Diode oder Doppeldiode [1]) + kleiner Kondensator 
[2].

[1] z.B. BAV199
[2] z.B. 18 pF (muss, zusammen mit der Diode, so dimensioniert sein, 
dass er das Signal nicht "verschleift", also die Flankensteilheit nicht 
so weit verschlechtert, dass du das Signal nicht mehr korrekt abtasten 
kannst)

Du könntest auch einen Schmitt-Trigger vorschalten. Dann würde 
schlimmstenfalls der (z.B. gesockelte) IC kaputt gehen.

Ich war übrigens bisher immer der Auffassung, dass ein "typisches" (im 
Sinne von altes) Tachosignal im Auto eine Art "Sinus" ist, wobei sowohl 
Amplitude, als auch Frequenz von der Drehzahl abhängig sind...(?)

Vielleicht hilft das auch weiter:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2907-n.pdf
http://www.ti.com/lit/an/snaa088/snaa088.pdf

Die Spannungsversorgung solltest du in der Tat gut filtern. Da würde ich 
mir größere Gedanken zu machen, als zu dem Eingang.

Hoffe dir ein bisschen geholfen zu haben.
Grüße,
Alex

von BoGri (Gast)


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Danke für die Anregungen.
Ich werde es also einfach mit den genannten Möglichkeiten probieren.

Alex B. schrieb:
> Ich war übrigens bisher immer der Auffassung, dass ein "typisches" (im
> Sinne von altes) Tachosignal im Auto eine Art "Sinus" ist

Womöglich ist dies beim Signal vom Hallsensor zum Tacho selbst der Fall. 
Mein Tacho hat jedoch einen digitalen Ausgang um den es mir geht - u.a. 
wird dieser für die Geschwindigkeitsabhängige Lautstärkeanpassung vom 
Radio genutzt (GALA-Signal)

Gruß

von Harald W. (wilhelms)


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BoGri schrieb:

> Mein Tacho hat jedoch einen digitalen Ausgang um den es mir geht

Nun, dieser Ausgang dürfte bereits entstört sein. Bleibt noch die
Entstörung der Versorgung Deiner Zusatzschaltung.

von BoGri (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Bleibt noch die
> Entstörung der Versorgung Deiner Zusatzschaltung.

Hierfür habe ich folgende Inspiration als sehr nutzig empfunden und 
würde diese auch so übernehmen:

http://halvar.at/elektronik/kleiner_bascom_avr_kurs/avr_kfz_boardnetz/stromversorgung_eines_avr_im_kfz_boardnetz_v03.gif
(C) by halvar.net

Auf den 7805 kommt ein Kühlkörper, damit die MAX ~3W Wärmeverlust 
abgeführt werden können und dann sollte das ganze ausreichen, hoffe ich.
Im Testaufbau habe ich bisher gar keinen KK drauf - der Spannungsregler 
wird deutlich warm aber nicht so heiß, dass man ihn nicht mehr anfassen 
könnte.
Ich rechne großzügig mit maximal (!) 300mA auf der 5V-Seite...inkl. 
Display, Beleuchtung,...
14V-5V=9V
9V*0,3A = 2,7W

Sicher könnte sich hier ein Schaltregler lohnen...reell werden es aber 
wohl sogar nur rund 200mA am Ausgang sein und das sollte der 7805 m.E. 
packen
...außerdem fällt ja nochmal nen gutes Volt an der Diode vor der Drossel 
ab

So sollte genug Reserve bleiben, falls es im Auto mal wärmer wird.

Gruß

von Alex B. (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite


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Hallo BoGri,

deine Gedanken gehen in die richtige Richtung und man erkennt, dass du 
versuchst dir Hintergrundinformationen einzuholen und alles zu 
verstehen. Super!

BoGri schrieb:
> Hierfür habe ich folgende Inspiration als sehr nutzig empfunden und
> würde diese auch so übernehmen:
>
> 
http://halvar.at/elektronik/kleiner_bascom_avr_kurs/avr_kfz_boardnetz/stromversorgung_eines_avr_im_kfz_boardnetz_v03.gif
> (C) by halvar.net

Das wird so funktionieren. Ist eine Standard-Schaltung. Alles gut.

Zum Thema 7805: Du könntest einen Recom R-78E5.0-0.5 verwenden. Den 
kann man sogar bei Conrad kaufen für ca. EUR 3,- (?). Da sparst du dir 
sogar den Kühlkörper.

Viele Grüße,
Alex

von Harald W. (wilhelms)


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BoGri schrieb:

> 
http://halvar.at/elektronik/kleiner_bascom_avr_kurs/avr_kfz_boardnetz/stromversorgung_eines_avr_im_kfz_boardnetz_v03.gif

Den 100µF Elko am Ausgang wirst Du vermutlich nicht brauchen
und die Diode kannst Du sowieso weglassen, da sie überflüssig
ist. Eigentlich ist der 7805 für KFZ-Schaltungen nicht geeigenet,
sondern man nimmt da eher "Automotiv-ICs", so wie sie in den
DSE-FAQ beschrieben werden. Aber für ein Bastelprojekt reicht
er vermutlich aus.

> Auf den 7805 kommt ein Kühlkörper, damit die MAX ~3W Wärmeverlust
> abgeführt werden können

Ja, bei mehr als 1W brauchst Du auf jeden Fall einen Kühlkörper,
speziell im Auto.

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