Digitaler Kurzzeittimer Schaltausgang statt Piezo

[Robert H. (robbi3000)]

Hallo Zusammen,

ich zerbreche mir hier mal wieder den Kopf, weil ich folgendes bauen 
will:

folgende Anordnung habe ich als inspiration:
http://www.genstr.com/automatisierte-teebeutel-timer.html

Jetzt ist mir aber die mechanische Zeituhr zu ungenau und ich würde 
gerne dafür eine digitale verwenden.

Ich habe eine CD-Schublade mit einem 3V DC Motor, einen Batteriehalter 
mit 2 AA Zellen (3V) und einen digitalen Kurzzeitwecker, der einen 
Piezosummer als Alarm hat.
Dieser Wecker soll also den Stromkreis der Batterie, die den 
CD-schubladenmotor antreibt steuern.
Wenn der Timer abgelaufen ist, soll der Motor über Batterie laufen. die 
Abschaltung mache ich über einen Endschalter an der Schublade.

Ich habe den Summer mal ausgelötet, und im Alarmfall eine schwankende 
Spannung zwischen 0,5 und 1,2 V gemessen. schwankend wahrscheinlich 
wegen dem Intervallpiepsen.

Frage an die Fachleute: gibt es irgendein Bauteil (Transistor o.ä.) der 
die 3V zum Motor mit dieser Eingangsspannung schalten kann?

Wäre echt sehr dankbar für einen Tipp und ein Schaltschema.

Schöne Grüße
Robert

[THOR (Gast)]

Robert H. schrieb:
> Frage an die Fachleute: gibt es irgendein Bauteil (Transistor o.ä.) der
> die 3V zum Motor mit dieser Eingangsspannung schalten kann?

Transistoren gibt es tatsächlich.

> Wäre echt sehr dankbar für einen Tipp und ein Schaltschema.

Emitterschaltung, danach googeln kannst du selbst.

[c-hater (Gast)]

Robert H. schrieb:

> Ich habe den Summer mal ausgelötet, und im Alarmfall eine schwankende
> Spannung zwischen 0,5 und 1,2 V gemessen.

So ein Bullshit kommt halt raus, wenn mit naiv und mit ungeeigneten 
Messmitteln gemessen wird. In Wirklichkeit dürfte es sich um eine Folge 
von Einzelimpulsen handeln, deren Spannung zwischen etwas über 0V und 
etwas unter der Betriebsspannung des Weckers schwankt.

Was jetzt noch fehlt, ist die Information, welcher Pegel im Ruhezustand 
anliegt, 0V oder Betriebsspannung.

Die eigentlich für dich interessante Information ist nämlich nur: 
Ruhezustand oder der erste davon abweichender Zustand.

Wenn man mal davon ausgeht, dass der Ruhezustand 0V ist, dann wäre ein 
Kleinleistungs-Thyristor das gesuchte Bauelement. Die Randbedingungen 
zur Auswahl des Thyristors sind: seine Gatespannung muss unterhalb der 
Betriebsspannung des Weckers liegen und der Weckerausgang muss den 
minimalen Zündstrom liefern können. Sowas hier z.B. könnte sehr gut 
passen:

http://www.pollin.de/shop/dt/NTk4OTM4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Thyristoren_Triac/Thyristor_NXP_BT149D_GURT.html

> die
> Abschaltung mache ich über einen Endschalter an der Schublade

Wenn das ein Öffner ist, passt das wunderbar. Die Auftrennung des 
Stromkreises löscht dann auch den Thyristor wieder.

[Robert H. (robbi3000)]

Hallo,
danke für die Beiträge.
ja, in Ruhe liegen 0V an = Piezo aus.
Der Endschalter ist ein Öffner, unterbricht dann den Stromkreis am 
Endstand der Schublade.
Danach resettet man den Timer, schiebt die Schublade manuell wieder in 
den Ursprungszustand und das Spiel geht beim nächsten Alarm wieder von 
vorne los.
Ich werd mal einen "NXP BT149D-GURT" besorgen und es ausprobieren.
Hört sich gut an.
Vielen Dank!
Robert

[posti (Gast)]

Hi

Robert H. schrieb:
> ja, in Ruhe liegen 0V an = Piezo aus.

Wenn die 0V aus der Beobachtung 'Piezo aus' stammen - Das muß nicht so 
sein!
Der Piezo ist auch aus, wenn an beiden Kontakten die 3V anliegen 
(Differenz dann ebenfalls 0V, aber eben Vdd).

Hintergrund ist, ob Du das Summer-Signal zum Zünden benutzen kannst oder 
ob das Signal erst noch 'umgedreht' werden muß.

MfG

[c-hater (Gast)]

Robert H. schrieb:

> Ich werd mal einen "NXP BT149D-GURT" besorgen und es ausprobieren.

Vorsicht: besorge besser auch gleich noch einen Vorwiderstand für das 
Gate des Thyristors. Sonst könntest du den Ausgang deines Weckers in die 
ewigen Jagdgründe schicken.

Da es keine Information darüber gibt, wieviel Strom der Ausgang des 
Weckers treiben kann, würde man zur Berechnung den garantierten 
Zündstrom des Thyristors nehmen, also 200µA.

Der Ausgang könnte dann allerdings immer noch abrauchen. Man senkt mit 
dieser Berechnungsmethode einfach nur die Wahrscheinlichkeit dafür, dass 
das passiert, auf das unbedingt einzugehende Risiko...

Also: geschätzte Maximalspannung der Pulse vom Wecker: ca. 3V 
(angenommen ist hier ein Tastverhältnis von 1:1 während der Tonerzeugung 
und ein Messgerät, was unfähig zu einer True-RMS-Messung war, also einen 
Sinus angenommen hat, wo in Wirklichkeit ein Rechteck war...)

Davon ab geht dann die Gatespannung des Thyristors, die Pollin mit 0,5V 
angibt. Bleiben 2,5V.

Die Aufgabe des Vorwiderstands ist also, bei 2,5V Spannung mindestens 
200µA fliessen zu lassen. Also R=U/I -> R=2,5/0,0002 -> R=12,5k. Ich 
würde 10k nehmen.

Viel Erfolg.

[Robert H. (robbi3000)]

OK, kann ich das irgendwie messen? (hab nur Multimeter)
Wenn das so wäre, müsste am Piezo-Ausgang auf beiden Drähten Spannung 
liegen, d.h. ich müsste ich im Alarmfall zwischen Minus direkt an der 
Batterie und egal welchem Draht am Piezo Spannung messen können... oder 
denke ich da falsch?
Der Timer läuft übrigens nur mit 1,5V (extra Knopfzelle), nicht 3V, die 
sind nur für den Motor...
Schöne Grüße

[c-hater (Gast)]

Robert H. schrieb:

> oder
> denke ich da falsch?

Ja.

> Der Timer läuft übrigens nur mit 1,5V (extra Knopfzelle)

Dann misst dein Multimeter völligen Mist, nämlich irgendwas in der Nähe 
der Spitzenspannung. Vermutlich Level8-Problem: DC-Messbereich 
gewählt...

However: Die Rechnung muss dann natürlich korrgiert werden. 
1,5V-0,5V=1V. 1V/0,0002A=5k. Wähle 4,7k.

[Robert H. (robbi3000)]

Hab das jetzt mal mit meinem laienhaften Verstand aufgemalt...
So hätte ich es jetzt nach den Beiträgen zusammengebaut...
Hoffe es ist nicht ganz falsch.

[Robert H. (robbi3000)]

Äh, nicht ganz richtig, so meinte ich es eigentlich...

[c-hater (Gast)]

Robert H. schrieb:

> Hab das jetzt mal mit meinem laienhaften Verstand aufgemalt...
> So hätte ich es jetzt nach den Beiträgen zusammengebaut...
> Hoffe es ist nicht ganz falsch.

Nö, das passt schon recht gut. Was fehlt, ist nur noch eine Schutzdiode. 
Ein Motor ist eine induktive Last. Bei der Abschaltung so einer 
induktiven Last entsteht durch die Selbstinduktion eine u.U. 
zerstörerische Spannung.

Nebenbei: Für die überwiegende Mehrheit der Mitleser wird deine Skizze 
unlesbar bleiben. Du hättest ihrem Namen die Erweiterung ".jpg" oder 
".jpeg" gönnen sollen...

Vielleicht erbarmt sich ja einer der Moderatoren und korrigiert 
wenigstens den Content-Type. Wäre schick, wenn die ihre Tätigkeit mal 
sinnvoll ausüben würden, statt nur blöde Zensoren zu sein...

[Robert H. (robbi3000)]

Stimmt, die erste war ohne, sorry.
Schutzdiode ergänze ich noch.

Ich hab jetzt nochmal versucht am Timer zu messen (Multimeter).
Minuspol der Batterie des Timers zu Pluspol des Piezoausgangs =1,2V auch 
in Ruhe. Bleibt 1,2V konstant wenn der Alarm startet.
Pluspol der Batterie zu Minuspol des Piezoausgangs = 0V in Ruhe, bei 
Alarm schwankt das Messergebnis (Pulssignal des Piepsers).
könnte das ein Problem geben?
Schöne Grüße
Robert

[Harald W. (wilhelms)]

c-hater schrieb:

> Zündstrom des Thyristors nehmen, also 200µA.
>
> Der Ausgang könnte dann allerdings immer noch abrauchen.

Das halte ich bei derart geringen Strömen für ziemlich unwahrscheinlich.
Es könnte allerdings sein, das der Ausgang so hochohmig ist, das die
Leistung zum Zünden eines Triacs nicht reicht. Da es verschiedene
Methoden gibt, einen Piezo zu treiben, müsste man normalerweise den
Timerausgang genauer untersuchen, z.B. mit einem Oszi, und auch den
Innenwiderstand messen.

[c-hater (Gast)]

Harald W. schrieb:

> Da es verschiedene
> Methoden gibt, einen Piezo zu treiben

Tatsächlich? Also ich würde vermuten, dass angesichts der Tatsache, dass 
ein Piezo letztlich in erster Näherung ein Kondensator ist nur eine 
Ansteuerung in Frage kommt: Liefere den Umladestrom für den Kondensator, 
so gut du halt kannst...

> müsste man normalerweise den
> Timerausgang genauer untersuchen, z.B. mit einem Oszi, und auch den
> Innenwiderstand messen.

Ohne Zweifel wäre das der richtige Weg. Bloß besitzt der TO nunmal 
keinen Oszi, sondern nur ein Multimeter und kann selbst das wohl nicht 
richtig (entsprechend seiner Möglichkeiten) benutzen.

Es bleibt: Trial&Error. Mein Weg ist unter dieser Randbedingung: 
Versuche es mit der Konfiguration, die zumindest theoretisch eine 
Funktion erlauben würde, wenn die unbekannte (und mit den vorhandenen 
Mitteln und Fähigkeiten auch nicht ermittelbare) Größe mitspielt.

Weil: das ist dann einfach die schnellste Lösung. Oder auch garkeine. 
Letzteres dürfte hier im konkreten Fall aber recht unwahrscheinlich 
sein. Ich würde mal davon ausgehen, dass es einfach problemlos 
funktionieren wird, so wie ich es vorgeschlagen habe. Sonst hätte ich es 
nicht vorgeschlagen.

[Robert H. (robbi3000)]

Finde es ja toll, dass ihr mir überhaupt helft, obwohl das ganze für 
Fachleute wahrscheinlich eher belächelnswert ist...

Bei mir liegt das Fachwissen halt leider auf einem anderen Gebiet, aber 
ich will mich ja bemühen es zu verstehen.

Was mich nach dem letzten Messen nur irritiert ist folgendes:
Der + vom Piezo muss doch den Thyristor zünden.
Wenn zwischen dem Minuspol der Stromversorgung und dem Plus des 
Piezoausgangs in Ruhe schon die fast 1,5V anliegen, und sich der Wert 
bei Alarm nicht verändert, dann kann doch nichts geschaltet werden, oder 
(?).

Schöne Grüße
Robert

[Patrick J. (ho-bit-hun-ter)]

Hi

Es kann sein, daß der Piezo an Vdd (Plus) hängt und an GND geschaltet 
wird.

Es kann aber auch sein, daß der Piezo mit beiden Beinchen am µC hängt 
und Diese gegenseitig umgeschaltet werden - macht man, damit der Piezo 
möglichst viel Lärm erzeugt, da der 'Weg' des Schallwandler dadurch 
doppelt so groß wird.

Das können wir aber vernachlässigen, wenn wir die Piezo-Ansteuerung 
mittels Opto-Koppler erkennen.

Da der Zündstrom dann nicht mehr vom Wecker kommen muß, sollte das 
'reicht das überhaupt?' auch kein Problem darstellen.

Dagegen Einwände?
Für die LED im Koppler bräuchten wir aber halbwegs die auftretende 
Spannung zum Vorwiderstand bestimmen.

MfG

[Manfred (Gast)]

Patrick J. schrieb:
> Es kann aber auch sein, daß der Piezo mit beiden Beinchen am µC hängt
> und Diese gegenseitig umgeschaltet werden

Wenn der CD-Motor keinen Bezug zum Wecker haben muss, kann der Thyristor 
direkt über den Piezo und das eine Ende des Piezo ist dann eben GND für 
die 3V.

Ach ja, da darf gerne eine Batterie mehr dran, weil der Thyristor 
mindestens 1 V Verlust machen wird.

[Robert H. (robbi3000)]

Hallo,
hab grade die Bestellung bei Pollin gemacht, brauchte eh noch ein paar 
andere Sachen.
Der Rest ist dann Try and Error, hab ein paar mehr von den Thyristoren 
bestellt, sind ja preisgünstig...
Werde berichten, ob es funktioniert.
Vielen Dank erst mal an alle und schönes Restwochenende!
Robert

[Harald W. (wilhelms)]

c-hater schrieb:

>> Da es verschiedene
>> Methoden gibt, einen Piezo zu treiben
>
> Tatsächlich? Also ich würde vermuten, dass angesichts der Tatsache, dass
> ein Piezo letztlich in erster Näherung ein Kondensator ist nur eine
> Ansteuerung in Frage kommt: Liefere den Umladestrom für den Kondensator,
> so gut du halt kannst...

Es  gibt z.B. H-Brückenschaltungen oder selbstschwingende oder Piezos
mit eingebautem Oszillator oder...

[Axel R. (Gast)]

Bei den geringen Spannungen zu einem Thyristor raten? nun...

Auskoppeln->Spannungsverdopplerschaltung->Gleichrichten->NPN 
Transistor-> Motor (im Kollektor).

Ich würde sogar, weil hier vorhanden, einen kleinen NF-Trafo 
zwischenschalten, tut aber nicht Not. Den Piezo kann man durch einen 
Kondensator ersetzen, wenn er nervt. Sonst Bleibt er halt drinnen.
Ich denke auch, das der Piezo zwischen Plus und einem Pin, der als 
Ausgang fungiert, hängt.

Auskoppel-C 3.3µF:
http://www.reichelt.de/Elkos-radial-subminiatur/SM-3-3-50RAD/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3145&ARTICLE=18167&OFFSET=16&;
Dioden(n) BAT41:
http://www.reichelt.de/BA-BAY-BB-Dioden/BAT-41/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2988&ARTICLE=4849&OFFSET=16&;
Speicherkondensator 10µF:
http://www.reichelt.de/Elkos-radial-subminiatur/SM-10-16RAD/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3145&ARTICLE=18163&OFFSET=16&;
Entladewiderstand 22K:
http://www.reichelt.de/0-6W-1-10-0-k-Ohm-95-3-k-Ohm/METALL-22-0K/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3079&ARTICLE=11622&OFFSET=16&;
Basisvorwiderstand 470R:
http://www.reichelt.de/0-6W-1-100-Ohm-976-Ohm/METALL-470/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3077&ARTICLE=11826&SEARCH=470R&OFFSET=16&;
Transistor BC337:
http://www.reichelt.de/BC-Transistoren/BC-337-40/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=7206&ARTICLE=4987&OFFSET=16&;
Freilaufdiode(Motor) UF4003:
http://www.reichelt.de/1N-UF-AA-Dioden/UF-4003/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=2987&ARTICLE=42034&OFFSET=16&;
Pufferkondensator 470µF:
http://www.reichelt.de/Elkos-radial-105-C-1000-5000h/RAD-FC-470-10/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=4000&ARTICLE=84666&SEARCH=470%25B5F&OFFSET=16&;

Gibt es alles bei reichelt (zB.)

Brauchst Du ne Skizze?

[Robert H. (robbi3000)]

Hallo,
danke für die neuen Anregungen.
Skizze wäre echt gut, wie gesagt, ich hab davon wenig Ahnung.
Zusammenlöten kann ich das dann schon...
Schöne Grüße
Robert

[Axel R. (Gast)]

Ich such mal mein Telefon...

[Axelr. (Gast)]

Ist bestimmt wieder auf dem Kopf.
Hoffe, man kann es erkennen...

[Axel R. (Gast)]

Alpecin: "in der Taat"
Dieses Telefon :\

[Robert H. (robbi3000)]

So, heute kam das Paket von Pollin und ich hab gleich mal die einfache 
Variante ausprobiert.
Folgendes Ergebnis:
Die Knopfzelle von dem Wecker schafft es, den Thyristor auszulösen und 
die Schublade auszufahren. Schon mal gut.

Blöd ist nur, dass sobald ich den Piezo-Ausgang (+ an Gate vom Thyristor 
und - an Minus Batterie 3V) anschließe, das ganze schon ausgelöst wird, 
sobald der Wecker Strom bekommt.
Der Pluspol vom Ausgang Piezo hat im Wecker nämlich eine Verbindung mit 
Plus Knopfzelle.

Irgendjemand ne Idee wie man das lösen kann?
Schöne Grüße
Robert

Hab grad nochmal laienhaft rumüberlegt. könnte man vielleicht irgedsowas 
wie einen Trenntrafo nehmen? Printtrafo mit 2 Wicklungen... kann man das 
Signal evtl. damit vielleicht sogar noch etwas verstärken 
(Wicklungsanzahl)???

[Patrick J. (ho-bit-hun-ter)]

Hi

Hatte ich weiter oben Mal in den Raum geworfen :)

Beitrag "Re: Digitaler Kurzzeittimer Schaltausgang statt Piezo"

MfG

[Robert H. (robbi3000)]

hab mal gegoogelt, meinst Du sowas?

https://www.conrad.de/de/optokoppler-phototransistor-avago-technologies-hcpl-817-00be-dip-4-transistor-dc-140226.html

der scheint sogar halbwegs dafür geeignet zu sein (?).

konnte erst mit dem Begriff Optokoppler nix anfangen, scheint aber genau 
das zu machen, was gewünscht ist.
Ich hab leider nur das Multimeter zum messen, was für das Piezo Signal 
nix taugt, ich geh aber mal davon aus, dass da Impulse von 1,5V am Piezo 
Ausgang ankommen.
Schöne Grüße

[Manfred (Gast)]

Robert H. schrieb:
> Irgendjemand ne Idee wie man das lösen kann?

Hast Du das gelesen und versucht, zu verstehen:
Manfred schrieb:

[Patrick J. (ho-bit-hun-ter)]

Hi

Jo, Der sollte taugen.
Die Maximal-Spannung kannst Du mit einer Diode und einem Kondensator 
messen.
Durch die Diode wird die aktive 'Welle' durchgelassen und der 
Kondensator nimmt Diese auf.
Nach wenigen 'Pieps-Zyklen' ist der Kondensator voll und nimmt keine 
weitere Spannung auf.
Diese Spannung messen.
Wenn die Spannung für den Opto-Koppler reicht, kannst Du die Diode drin 
lassen und diese Spannung als Grundwert für den Virwiderstand des 
Opto-Koppler nehmen.

Wenn die Spannung nicht reicht - die Diode hat 0,6V ... 0,7V 
'verschluckt'.
Ohne die Diode hast Du diese 0,6/0,7V mehr Spannung.
Da die LED im Opto-Koppler selber eine Diode ist (und wir wohl nicht mit 
6V Gegenspannung rechnen müssen), kannst Du diese 'hochgerechnete 
Spannung' als Grundspannung hernehmen und den Vorwiderstand berechnen.

R_Widerstand=(U-Grundspannung - U-LED) : I-LED
Davon den nächst größeren Wert, damit der LED-Strom unter dem Maximum 
leibt.

MfG

[Robert H. (robbi3000)]

Manfred schrieb:
> Robert H. schrieb:
>> Irgendjemand ne Idee wie man das lösen kann?
>
> Hast Du das gelesen und versucht, zu verstehen:
> Manfred schrieb:

Ja, hab ich versucht zu verstehen, anscheinend versteh ich es aber 
nicht, wenn es zu einer Lösung führt.

Ich muss doch + vom Piezo an das Gate anschließen. Auf dem Ausgang 
liegen aber ohne Alarm schon 1,5V vom Wecker.
Wie meinst Du das "unabhängig"?
kannst Du mal eine Skizze machen?
Schöne Grüße

[Robert H. (robbi3000)]

@ Patrick J. (ho-bit-hun-ter):

das mit dem Kondensator werd ich mal messen, danke für den Tipp.

hab mal eine Skizze gemacht.

Schöne Grüße

[Robert H. (robbi3000)]

So. heute kamen die Optokoppler mit der Post und ich habe alles erst mal 
fliegend verdrahtet - es funktioniert, so viel kann ich schon mal sagen.

Die einzige Schwierigkeit lag in diesem chinesischen Sch... wecker für 
1,69€. Anscheinend gab er beim Einstellen der Zeit jedesmal einen 
Piepser ab, kann mich nicht mehr dran erinnern...
Das Piepsen reicht natürlich aus, um die Schublade rauszufahren.
Ist natürlich Pech...

Ich hab es jetzt so gelöst, dass es einen Hauptschalter gibt, der die 3V 
zum Motor erst mal komplett unterbricht.

Man muss halt erst an der Uhr die Zeit einstellen, dann den Countdown am 
Wecker starten und dann den Hauptschalter anmachen. Als Kontrolle, dass 
man den Schalter angemacht hat, hab ich noch eine rote Blink-LED 
eingebaut.

In meiner Skizze war noch ein Fehler, der Anschluss an das Gate vom 
Thyristor muss an 1,5V liegen nicht an Minus.

Wenn das ganze in einem Gehäuse steckt, stell ich mal ein Bild rein.

Jedenfalls Vielen Dank an alle, die sich in den letzten Tagen damit 
beschäftigt haben!!! Hätte ich alleine nicht hingekriegt.

Schöne Grüße
Robert

[Manfred (Gast)]

Robert H. schrieb:
>> Hast Du das gelesen und versucht, zu verstehen:
>> Manfred schrieb:
>
> Ja, hab ich versucht zu verstehen, anscheinend versteh ich es aber
> nicht, wenn es zu einer Lösung führt.
>
> Ich muss doch + vom Piezo an das Gate anschließen. Auf dem Ausgang
> liegen aber ohne Alarm schon 1,5V vom Wecker.
> Wie meinst Du das "unabhängig"?

Gate an Plus vom Piezo, Kathode an Minus vom Piezo. Die Last (der Motor) 
liegt mit eigener Batterie zwischen K und A des Thyristor, aber hat 
keine Verbindung zum Minus des Weckers.