Hallo,
ich habe hier eine Schaltung vorliegen, auf deren Datenleitung ein
Moduliertes Signal übertragen wird. Diese Datenleitung hat einen
Grundpegel von 15V gemessen nach GND. Wenn jetzt das Modulierte Signal,
also die Daten übertragen werden, wechselt die Datenleitung immer
zwischen 14,5V und 15,5V.
Ich möchte nun von extern mit einem MCU selber Signal auf diese
Datenleitung bringen. Ich habe die Daten schon "nachgebaut" und gebe
diese über den DAC aus. Bei dem MCU werden die Daten von 2V bis 3V
Moduliert, also mit 2,5V als Grundpegel (ich hoffe das ist
verständlich).
Das Problem das ich jetzt habe ist, wie kann ich das Signal auf 15V
transformieren?
Mein eigentlicher Plan war, einen Operationsverstärker als
Differentialverstärker zu nutzen und mittels offset auf die 15V zu
bringen.
Ein bekannter hat mir nun aber gesagt, dass ich den Operationsverstärker
nur als Impedanzwandler benutzen müsse und am Ausgang des Opamps das
Signal mit einem Widerstand und einem Kondensator in Reihe einfach nur
Auskoppeln muss.
Allerdings versteh ich nicht, wie ich meine 2,5V Daten einfach über
einen Impedanzwandler mit Widerstand und Kondensator auf die 15V
bekomme, ohne irgendeine art von Pegelwandlung vor zu nehmen???
Meine Fragen daher, würde das was mir vorgeschlagen wurde funktionieren?
Und wenn ja warum? Also warum muss hier keine Pegelanpassung vorgenommen
werden?
Und könnte ich meine Vorstellung so umsetzen oder würde dies nicht
funktionieren?`Und wenn es nicht funktioniert, warum?
Vielen Dank für eure Hilfe :)
Die Hanna
Route 6. schrieb:> Hallo!> Was ist das für eine Signalleitung? Welchen Innenwiderstand hat die> Quelle, die da ständig 15 V draufgibt?
Das ist eine gute Frage ^^
Ehrlich gesagt, ich weiß es nicht, ich bin noch nicht so lange dabei was
Schaltungen betrifft, möchte es aber gerne lernen, auch wenn ich ein
Mädchen bin :)
Kann ich einfach den Strom Messen der durch die Datenleitung fließt und
per U=R*I den Innenwiderstand berechnen?
Der Kondensator dient als "Pegelwandler". Auf der Leitung sind ja schon
15V, die brauchst du also nicht selbst zu erzeugen.
Der Treiber auf deiner Seite muss jetzt also ein Signal mit 1V Hub
erzeugen, das stark genug ist, die 15V Leitung um je 0.5V rauf und
runter zu "zwingen".
Um den Kondensator und einen strombegrenzenden Widerstand dimensionieren
zu können fehlen folgende Informationen:
- minimale/maximale Frequenz des modulierten Signals
- wie Route 66 schon sagte: Innenwiderstand der 15V Quelle
diesen könnte man messen, indem man die 15V Leitung mit einem Widerstand
belastet (z.B. 1K), und misst wie weit die Spannung dadurch sinkt.
Die Frequenz beträgt maximal 150khz der Operationsverstärker den ich
habe ist der lm358, der macht das auch gut mit :)
Die Impedanz muss ich morgen messen, mein Multimeter hat gerade Batterie
mäßig aufgegeben.
Der Kondensator der als "Pegelwandler" fungiert sollte ein kerko oder
Elko sein?
Geht das Pegelwandeln mit einem Kondensator auch in die andere Richtung?
Also von 15v auf 2,5V? Nur interessehalber, weil ich habe sonst immer
nur mit mcu und digitalen Schaltungen gearbeitet und hier immer was von
Level shiftern auf Basis von mosfets oder Spannungsteilern gesehen, aber
nur mit einem Kondensator ist das ja total simpel.
Danke nochmals für die Hilfe :)
Hanna U. schrieb:> Der Kondensator der als "Pegelwandler" fungiert sollte ein kerko oder> Elko sein?
Kerko wäre ideal, vermutlich braucht man aber etliche uF, und da ist
Elko dann wirtschaftlicher.
Beim Elko muss man halt auf die richtige Polung achten (+ in Richtung
15V-Leitung).
> Geht das Pegelwandeln mit einem Kondensator auch in die andere Richtung?> Also von 15v auf 2,5V?
Klar. Geht halt nur mit AC-Signalen, DC Pegelwandlung funktioniert so
nicht.
Aufpassen muss man auch, das beim Einschalten/Anstecken erstmal ein
hoher Spannungspeak (15V) auf der 2.5V-Seite zu sehen ist, man muss also
noch mit einer Diode (zur Versorgungsspannung, oder Zener) dafür sorgen,
dass dieser Peak erstmal abgeleitet wird.
Hanna U. schrieb:> Die Frequenz beträgt maximal 150khz
und minimal?
Bzw. sieht das Signal so aus, dass ein 150 KHz Träger (Sinus/Rechteck)
ein- und ausgeschaltet wird?
So wie in dem Bild sieht das Signal aus. Das ist ein Bild aus dem Netz,
ich bin jetzt nicht mehr in der Werkstatt, ich mach morgen früh ein Bild
vom Oszilloskop aber das hier ist schon zu 99% identisch von der Form.
Ich mach morgen früh ein Bild, is besser als jetzt zu spekulieren :)
Wow, respekt, ja in der Tat es handelt sich um ein Siedle 1+N Anlage.
Ich hab hier im Forum auch schon alle Beiträge zu 1+N durchgelesen aber
leider ist davon nichts jemals fertig gemacht worden.
Im Prinzip möchte ich nur meine Tür per Funk aufmachen. Hab hier einen
Freescale MCU der via SPI mit einem RFm26w verbunden ist. Und einen
Arduino auch mit einem RFM26w.
Also wollte ich gerne vom Arduino ein Signal and den Freescale
controller schicken um dann die Tür zu öffnen. Kein Audio oder sonst
was.
Der Versuch ist nun halt die Signale die ich mit über den DAC moduliere
auf den Siedle Bus zu bekommen.
Hierfür eben die Idee das ganze per Operationsverstärker auf die
richtigen Spannungsniveaus zu bekommen oder falls es geht (was hier ja
schon gesagt wurde) das ganze mit einem OpAmp als Impedanzwandler mit
Widerstand und Cap in Reihe auf die Leitung zu bekommen.
Ich denke mal DAC/Opamp ist gar nicht nötig. Man muss ja nur digitale
+/-0.5V Pulse einkoppeln. Problem ist eher die Leitung nicht zu stark zu
bedämpfen, damit Audio nicht beeinflusst wird. D.h. man sollte das
eingekoppelte Signal möglicht hochohmig machen, wenn keine Übertragung
stattfindet. Ausserdem kennt die Leitung auch Zustände <> 15V auf die
man vorbereitet sein muss.
Aber wie soll ich denn mit nur digitalen Signalen, also Low oder High,
vom MCU dieses Signal modulieren? Denn die Spannung wechselt ja zwischen
14.5V und 15V und 15.5V. Das digitale Signal das ich modulieren könnte
wäre ja nur entweder 14.5V oder 15.5V aber ja nie die 15V weil ich über
einen digitalen pin ja nicht nur die halbe Spannung ausgeben kann.
Ich möchte ja nur Daten senden und nicht empfangen, ist es denn dann für
mich überhaupt relevant was auf der 15V Seite passiert, wenn die Leitung
mit einem Kondensator entkoppelt ist?
Allein aus dem Spannungsverlauf kann man nicht feststellen, wie gesendet
und wie empfangen wird oder wie die Daten kodiert sind.
Ich glaub auch nicht, daß da so einfach mehrere Master parallel senden
dürfen. Es wird einen Master geben, der die Kommunikation steuert und
die Slaves abfragt.
Du brauchst eine Protokollbeschreibung.
Hanna U. schrieb:> Das digitale Signal das ich modulieren könnte> wäre ja nur entweder 14.5V oder 15.5V aber ja nie die 15V weil ich über> einen digitalen pin ja nicht nur die halbe Spannung ausgeben kann.
Dann braucht man eben 2 digitale Pins.
Einen um den negativen Puls auszugeben, einen um den positiven Puls
auszugeben.
Könnte so aussehen wie im Anhang.
Wichtig zu wissen wäre eben die Impedanz der Leitung (hier einfach mal
50 Ohm angenommen), und die Versorgungsspannung der Schaltung (hier
3.3V).
C1, R2, R3, R6 und R7 müssen entsprechend auf die Leitungsimpedanz und
Versorgungsspannung abgestimmt sein, sonst stimmt der (+/- 0.5V) Pegel
nicht.
Bei der Ansteuerung der Transistoren (SIG_N und SIG_P) muss man
natürlich sehr darauf achten, dass nicht beide Transistoren gleichzeitig
durchgesteuert sind (es darf immer nur ein Ansteuer-Signal gleichzeitig
high sein).
Ich hab vergessen die Impedanz zu messen/brechnen da ich nicht so viel
Zeit hatte aber ich hab einfach mal auf blauen dunst mein selbst
moduliertes signal auf die Leitung gegeben und kann sagen,
ja es funktioniert :)
ich habe einfach das Analoge Signal aus dem MCU über einen Kondensator
auf die Leitung gegeben und kann nun die Tür via MCU öffnen :D
Ich kann halt nur sagen, dass es prinzipiell funktioniert aber ich muss
natürlich noch schauen dass das Audio Signal noch richtig funktioniert
etc.
Ist die Impedanz sehr relevant, wenn ich einen OpAmp als Impedanzwandler
nehmen würde? Wäre ein Rail-to-Rail OpAmp dann hier das Mittel der Wahl?
Hanna U. schrieb:> ja es funktioniert :)>> ich habe einfach das Analoge Signal aus dem MCU über einen Kondensator> auf die Leitung gegeben und kann nun die Tür via MCU öffnen :D
Was für ein Signal denn? Hat die MCU einen DAC?
Welchen Wert hatte der Kondensator?
> Ich kann halt nur sagen, dass es prinzipiell funktioniert aber ich muss> natürlich noch schauen dass das Audio Signal noch richtig funktioniert> etc.
Naja, und du solltest bedenken, dass die Leitung ihre Spannung heftig
ändern kann (0V, 15V, 24V), was dir ohne Schutzbeschaltung deine
Schaltung kaputt machen kann.
Die Transistoren bei meinem Vorschlag halten das aus, aber einen DAC
oder 5.5V Op-Amp würde ich da nicht direkt anschließen.
> Ist die Impedanz sehr relevant, wenn ich einen OpAmp als Impedanzwandler> nehmen würde? Wäre ein Rail-to-Rail OpAmp dann hier das Mittel der Wahl?
Rail-to-Rail ist nicht unbedingt nötig, du brauchst ja nur 1V
Spannungshub, aber der zu treibende Strom ist wichtig, und der hängt
wiederum von der Impedanz der Türsprechanlagen-Versorgung ab.
Auch der Kondensator sollte so abgestimmt sein, dass eben dein Signal
drüber geht, Audio aber nicht zu sehr bedämpft wird.
Warum gefällt dir die Lösung mit den Transistoren nicht?
Sie hat den Vorteil einfach zu sein, unempfindlich gegenüber den
Spannungsänderungen auf der Leitung, und wenn beide Steuersignale low
sind ist die Dämpfung der Leitung abgeschwächt.
Da eine solche Ansteuerung des Türöffners sicherlich auch noch andere
Leute interessiert, sei doch so nett und beschreibe mal kurz das Signal
das du auf die Leitung gefüttert hast.
Ist in den Pulsen digitale Information codiert, oder reicht es aus,
einfach ein paar von diesen Pulsen auf die Leitung zu legen?
Hanna U. schrieb:> ja es funktioniert :)
Sorry ich hab mich geirrt, meine Schaltung hat wohl irgendeine Art
Kurzschluss verursacht oder irgendwas kaputt gemacht und somit den
Öffner ausgelöst :/
Auf jeden Fall funktioniert jetzt fast nichts mehr bei der Anlage...
Verdammt! :/
Ich hätte es wohl nicht einfach anschließen dürfen :(
Gegen die Transistörlösung hab ich nichts einzuwenden aber jetzt muss
ich erstmal die Anlage wieder zum laufen bekommen bevor ich weiter
machen kann.
Die Anlage ist irreparabel kaputt, zumindest kann ich es nicht
reparieren.
Wir werden auf eine modernere Anlage wechseln, da wir jetzt eh tauschen
müssen und finden hoffentlich etwas das die gewünschte Funktion hat,
also Öffnen per Funk oder so, mal sehen was es so gibt.
Aber trotzdem danke an für die Hilfe und falls jemand sich an seiner
Anlage versuchen möchte, dann bitte nicht die gleichen Fehler wie ich
machen ;)
Au weia. Was hast du denn da genau angeschlossen?
Evtl. hat es ja "nur" die Stromversorgung erwischt, und mit Glück sind
da Sicherungen verbaut, die man ersetzen könnte.
