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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Eingangsschaltung - Leuchtdiode zulässig?


Autor: Torben K. (torbenk)
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Hallo,

ich will einen HCT-Schieberegister verwenden, um Schalter im Kfz (12V) 
abzufragen. Keine große Sache, ich will dazu einen Spannungsteiler mit 
nachgeschaltetet 4V7 Z-Diode einsetzen (siehe Schaltbild).

Ich finde es meist sinnvoll, zumal es keinen großen Aufwand macht, den 
Schalterstatus per LED anzeigen zu lassen. Im Fall einer Störungssuche 
kann man sich einiges Messen sparen.

Im Schaltbild habe ich die LED in den Spannungsteiler eingesetzt. So 
brauche ich keinen Vorwiderstand und mit 0,69 mA dürfte eine LowCurrent 
LED noch gut zu sehen sein. Wird das funktionieren, oder übersehe ich da 
etwas?

VG
Torben

Autor: FrickelFranz (Gast)
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Grundsätzlich gibt es diese Faustregel, dass die Last nur 1/10 des 
Stroms ziehen sollte, der durch die Z-Diode fließt.
Aber warum hängst Du nicht einen etwas höherohmigen R3 schon vor R2? 
Wegen gefürchteter Spannungsspitzen?

Autor: Zitronen F. (jetztnicht)
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Passt

Autor: Michael B. (laberkopp)
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690uA sind nicht viel, es bleiben auch nur 40uA für die Z-Diode, aber im 
Prinzip funktiuoniert die Schaltung. Die 100nF machen mit den 10k die 
Reaktion auf Schaltimpulse auch langsam, im Umschaltmoment des 74HCT 
könnten kleine Störungen zu Flattereffekten führen, also einem 
Umschalten als ob ein Schalter prellt, wenn der 74HCT EIngang nicht mit 
einem Schmitt-Trigger ausgestattet ist.

Ich fänge es besser, einen 74HC14 zu nehmen (höhere Schaltschwelle und 
Schmitt-Trigger und die LED erst danach anzuorden,d amit sie auch 
wirklich den erkannten Schaltzustand widerspiegelt.
                  +5V         LED
           74HC14  |   +-330R-|<|- +5V
                   |   |
KFZ-Signal --10k--|>o--+----------- Signal
                   |
                  GND
Die 10mA die auf diese Art bei 100V Störspannung maximal über die 
Eingangsschutzdioden fliessen, verträgt der 74HC14 locker. Die 10mA 
Grindlast werden durch dioe LED erreicht.

Autor: Torben K. (torbenk)
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FrickelFranz schrieb:
> Aber warum hängst Du nicht einen etwas höherohmigen R3 schon vor R2?
> Wegen gefürchteter Spannungsspitzen?
Nö, bei LEDs habe ich wegen Peaks keine Sorge. Einfach um den Widerstand 
einzusparen. Als mir die Idee mit der LED kam, war das Layout schon 
fertig und jetzt habe ich für noch einen Widerstand keinen Platz mehr :)

Meine Befürchtung ist, dass ein IC wegen der LED einen L-Pegel nicht 
mehr erkennt. Bei TTL bzw. HCT liegte der Pegel soweit ich weiß bei 
0.8V. Wenn an der LED aber schon 2V anliegen, kann am IC-Pin eigentlich 
0.8V nicht mehr drin sein. Was ich nicht weiß ist, ob die 2V auch an 
einer LED abfallen, die nicht brennt. Denn ich rede ja von L-Pegel.

EDIT:
@ Michael  ich habe keinen Platz mehr für einen Schmitt-Trigger. Und 
Schieberegister mit ST gibts ja wohl nicht, oder doch? In deinem 
Schaltvorschlag habe ich außer dem 10K R keinen Eingangsschutz und 
keinen Tiefpass (Entprellung).

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Autor: Zitronen F. (jetztnicht)
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In der Tat, das Eingangsverhalten ist nicht bei 30% und 60%, wie be CMOS

Es wird bei < 0.8V definiert ausschalten und bei > 2V definiert 
einschalten. Vertraegt aber locker die 12V. Die LED brennt ab 4V oder 
so.

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Autor: Peter D. (peda)
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Torben K. schrieb:
> Im Schaltbild habe ich die LED in den Spannungsteiler eingesetzt.

Damit sieht der HCT keinen gültigen Low-Pegel mehr, geht also nicht. Die 
LED braucht ihren eigenen Vorwiderstand.
In Reihe zu R2 ist auch nicht ratsam, falls die LED mal ausfällt.

Autor: Torben K. (torbenk)
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Sapperlot W. schrieb:
> In der Tat, das Eingangsverhalten ist nicht bei 30% und 60%, wie be CMOS
>
> Es wird bei < 0.8V definiert ausschalten und bei > 2V definiert
> einschalten. Vertraegt aber locker die 12V. Die LED brennt ab 4V oder
> so.

Ich will HCT verwenden, weil es einen TPIC 6B595 im Daisy-Chaine gibt, 
der lt. Datenblatt TTL-Kompatibel ist. Bei einfachem HC ohne T (was ich 
vor dem Blick ins Datenblatt nehmen wollte) würde ich da weniger 
Eingangsempfindlichkeit erwarten.

Peter D. schrieb:
> Torben K. schrieb:
>> Im Schaltbild habe ich die LED in den Spannungsteiler eingesetzt.
>
> Damit sieht der HCT keinen gültigen Low-Pegel mehr, geht also nicht. Die
> LED braucht ihren eigenen Vorwiderstand.
> In Reihe zu R2 ist auch nicht ratsam, falls die LED mal ausfällt.

Das ist genau das, was ich befürchtet habe. Mein Bauch meldet sowieso 
die ganze Zeit schon, dass das nur Frickelei sein kann ;) Ich brauch die 
LED nicht unbedingt, war halt ein nettes Zusatz-Feature.

: Bearbeitet durch User
Autor: FrickelFranz (Gast)
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Hä? Aber du hast den Vorwiderstand R3 für die LED doch im Plan 
vorgesehen. Nur wenn Du den weglässt kann es ein Problem mit den Pegeln 
geben.

Autor: a.s (Gast)
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1) keine Low-Current, sondern eine richtige (20 oder 30mA) mit hohem 
Wirkungsgrad (low current sind nur billiger, nicht heller!)

2) einfacher wäre es mit eigenem Vorwiderstand am Eingang. Wenn kein 
Widerstand zusätzlich möglich ist, dann in Reihe zum R2 (dabei R2 oder 
R3 neu dimensionieren)

3) wenn nicht in Reihe, und wenig Platz, dann Z-Diode dafür wegfallen 
lassen. Der HCT hat eh Climb-Dioden.

Autor: Clemens L. (c_l)
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Torben K. schrieb:
> Ich will HCT verwenden, weil es einen TPIC 6B595 im Daisy-Chaine gibt,
> der lt. Datenblatt TTL-Kompatibel ist.

Welches Datenblatt?

Heißt "TTL-kompatibel", dass er Signale ausgibt, die nicht auch 
CMOS-kompatibel sind?

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Torben K. schrieb:
> @ Michael  ich habe keinen Platz mehr für einen Schmitt-Trigger.

Kein Platz für einen NL17SZ17
aber Platz für Z-Diode, 100nF, Widerstand ?

> In deinem Schaltvorschlag habe ich außer dem 10K R keinen
> Eingangsschutz

Der 10k ist Eingangsschutz genug.

> und keinen Tiefpass (Entprellung).

Richtig, hast du ja auch nicht. Die 100nF machen zwar die Reaktion 
langsamer, aber verhindern nicht das Prellen beim Übergang, da du ja 
keinen Schmitt-Trigger Eingang hast.

> Und Schieberegister mit ST gibts ja wohl nicht, oder doch?

Gäbe es schon, aber du willst TPIC6B595 und der hat keinen.

Also muss man so oder so einen Schmnitt-Trigger vorschalten. Was dank 
der viel einfacheren Eingangsschaltung auch Platz genug hat.

Wenn du wirklich noch eine (Taster-)entprellung haben wolltest, müsstest 
du ja sowieso einen Schmitt-Trigger zu deiner Schaltung hinzubauen (und 
dann auch umgekehrt den 100nF zu meiner Schaltung nach den 10k 
dazubasteln).

Autor: Torben K. (torbenk)
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FrickelFranz schrieb:
>du hast den Vorwiderstand R3 für die LED doch im Plan vorgesehen
Das ist der zweckentfremdete Widerstand vom Spanungsteiler.

a.s schrieb:
> (dabei R2 oder R3 neu dimensionieren)
Dann muss C auch neu dimmensioniert werden. So passt es gerade.


Clemens L. schrieb:
> Heißt "TTL-kompatibel", dass er Signale ausgibt, die nicht auch
> CMOS-kompatibel sind?
Also ich habe darunter die Pegel verstanden. CMOS-k. und TTL-k. muss 
einander nicht ausschließen, siehe HCT


Michael B. schrieb:
> Kein Platz für einen NL17SZ17
> aber Platz für Z-Diode, 100nF, Widerstand ?
Ja natürlich, um eine relativ schmutzige Umgebung zu entschärfen. In der 
Firma haben wir bei Schleppkabeln fast 1000 V parasitäre 
Spannungsspitzen gemessen. Beim Auto sind hochstromige Induktivitäten 
die Regel, da verzichte ich doch auf einen Eingangsschutz nicht. 
Optokoppler wären sogar das Mittel der Wahl.

>> Und Schieberegister mit ST gibts ja wohl nicht, oder doch?
>
> Gäbe es schon, aber du willst TPIC6B595 und der hat keinen.
Hä ?? Der TPIC6B595 treibt Lasten, was soll der mit ST?

> Wenn du wirklich noch eine (Taster-)entprellung haben wolltest
Ich will eine haben, und der Tiefpass reicht für die 
Eingangskonditionierung der Hardware. Den Rest der Entprellung macht 
eine Software mit links.

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Autor: Torben K. (torbenk)
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Ich lass die LED jetzt einfach weg. Danke für die Tipps.

LG
Torben

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Torben K. schrieb:
>> Kein Platz für einen NL17SZ17
>> aber Platz für Z-Diode, 100nF, Widerstand ?
> Ja natürlich, um eine relativ schmutzige Umgebung zu entschärfen. In der
> Firma haben wir bei Schleppkabeln fast 1000 V parasitäre
> Spannungsspitzen gemessen. Beim Auto sind hochstromige Induktivitäten
> die Regel, da verzichte ich doch auf einen Eingangsschutz nicht.
> Optokoppler wären sogar das Mittel der Wahl.

Die Störungen im Auto sind bekannt
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
und lassen sich mit den 10k gut abfangen.

>>> Und Schieberegister mit ST gibts ja wohl nicht, oder doch?
>>
>> Gäbe es schon, aber du willst TPIC6B595 und der hat keinen.
> Hä ?? Der TPIC6B595 treibt Lasten, was soll der mit ST?

Auch der TPIC6B595 hat EIngänge, und so wie ich bisher deine Beiträge 
vertsanden habe, sind das die Eingänge die du schützzen willst.
>
>> Wenn du wirklich noch eine (Taster-)entprellung haben wolltest
> Ich will eine haben, und der Tiefpass reicht für die
> Eingangskonditionierung der Hardware. Den Rest der Entprellung macht
> eine Software mit links.

Aber offenbar sind deine Beiträge unverystädnlich, denn wo kommt 
plötzlich der uC her ? Bisher waren es Eingänge und Schieberegister.

Ich befürchte, du musst alleine weiterspielen, das Durcheinander tut 
sich keiner mehr an.

Autor: Wolfgang (Gast)
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a.s schrieb:
> 1) keine Low-Current, sondern eine richtige (20 oder 30mA) mit hohem
> Wirkungsgrad (low current sind nur billiger, nicht heller!)

Richtige LEDs brauchen heutzutage keine 20..30mA mehr, wenn man sich 
nicht unbedingt einen Augenschaden zuziehen möchte.

Autor: Torben K. (torbenk)
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So,so, mein Durcheinander  ist "unverystädnlich". Dann ist das halt so. 
Das Thema ist eh zu Ende, weil ich die LED entfernt habe. ...hast's 
bestimmt nur überlesen in der Eile stimmts

Michael B. schrieb:
> Auch der TPIC6B595 hat EIngänge, und so wie ich bisher deine Beiträge
> vertsanden habe, sind das die Eingänge die du schützzen willst.
kann ja gut sein, dass du Leitungen wie CLK entprellst, aber alle mir 
bekannten Leute tun das nicht.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpic6b595.pdf

Vielleicht solltest du nicht schreiben. Weniger erfahrene Menschen 
könnten deine falschen Hinweise ernst nehmen. Der uC steht übrigens oben 
im Bild, Überschrift. Wenn du noch mehr wissen willst, frage bitte 
Dieter Nuhr...

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Beitrag #5018825 wurde vom Autor gelöscht.
Autor: Joe F. (easylife)
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R4 und die 100n können raus. Schieberegister einfach 'selten' einlesen 
und Entprellung erübrigt sich.
Die LED kann einfach in Serie zu R2. R3 kann dann auch weg.

Autor: A. S. (achs)
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Wolfgang schrieb:
> Richtige LEDs brauchen heutzutage keine 20..30mA mehr,

Der Strom ist (war) doch angegeben, <1 mA. Die 20mA sind Maximalwerte. 
Ein 10 Watt Widerstand braucht heutzutage auch keine 10 Watt mehr ...

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