Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 12v datensignal zu 3.3v


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von Thomas (Gast)


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Hallo,

ich habe ein 12V Signal, und möchte dieses auf 3.3V senken. Das 3.3V 
wird von einem Arduino verarbeitet.

Grundsätzlich funktioniert die Schaltung, jedoch benötigt die Schaltung 
bei dem 820Ohm Widerstand mit 12V -> 0,175W.

Ich habe insgesamt etwa 20 solche Eingänge, welche zu verarbeiten sind. 
Das ergibt, wenn alle 20 Eingänge für einen längeren Zeitraum permanent 
ein Signal liefern, 3,5W.

Kann man bei der Schaltung den Stromverbrauch senken? Widerstand ist für 
den Optokoppler korrekt, und kann nicht größer gewählt werden, oder?

Danke!

lG

von THOR (Gast)


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Der Transistor bekommt seinen Strom vom internen uC Pullup?

von Pd G. (pdg)


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Ob ein Optokoppler notwendig ist, kommt auf die Forderung nach 
galvanischer Trennung an. Wenn du keine benötigst, reicht auch ein 
einfacher Level Translator, wie er hier schon mehrfach diskutiert wurde.
Solch eine Schaltung wurde z.B. von Philips (jetzt NXP) mal als 
diskreter, bidirektionaler I2C -Translator zwischen 3.3V- und 5V-Pegeln 
vorgeschlagen. Eigentlich sollte das Ding unverändert auch 3.3V auf 12V 
umsetzen - natürlich in beide Richtungen:

http://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN10441.pdf

Damit solltest du den Gesamtstromverbrauch drastisch senken können.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Thomas schrieb:
> Kann man bei der Schaltung den Stromverbrauch senken? Widerstand ist für
> den Optokoppler korrekt, und kann nicht größer gewählt werden, oder?

Doch, der Widerstand kann selbstverständlich größer gemacht werden.
Dann liefert halt der Transistor weniger Strom.
Wie weit Du gehen kannst, mußt Du evtl. ausprobieren.

von Thomas (Gast)


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der schreckliche Sven schrieb:
> Doch, der Widerstand kann selbstverständlich größer gemacht werden. Dann
> liefert halt der Transistor weniger Strom.
> Wie weit Du gehen kannst, mußt Du evtl. ausprobieren.

Danke, werde ich mal probieren.

von A. S. (achs)


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Es spricht nichts gegen 1mA oder weniger.

Du hast jedoch die Frage nocht nicht beantwortet:

THOR schrieb:
> Der Transistor bekommt seinen Strom vom internen uC Pullup?

Der entscheidet mit.

von HildeK (Gast)


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Pd G. schrieb:
> Wenn du keine benötigst, reicht auch ein
> einfacher Level Translator

... oder ein einfacher Spannungsteiler 10k / 3k9 - mit weniger als 1mA 
Querstrom.

von Thomas (Gast)


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Achim S. schrieb:
> THOR schrieb:
>> Der Transistor bekommt seinen Strom vom internen uC Pullup?
>
> Der entscheidet mit.

Ja, beim Eingang des Transistors ist der Pullup aktiv.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn das 12V Signal nur auf low und high überprüft werden soll, reicht 
wieder eine einfache Diode - wenn man ohne galvanische Trennung 
auskommt.
1
3,3V MC Eingang
2
                          0-12V Signalausgang
3
O---------|>|--------------O
Interner Pullup des MC sollte aktiv sein.

: Bearbeitet durch User
von A. S. (achs)


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Thomas schrieb:
> Ja, beim Eingang des Transistors ist der Pullup aktiv.

Und wie hoch ist der mindestens laut Datenblatt?

Der Optokoppler (so Du in brauchst oder willst) funktioniert 
zuverlässig, solange R4 deutlich kleiner ist (etwa 1/4 bis 1/2).

Wenn der Pullup beispielsweise >30k hat, dann wäre R4=10k auch ok.

von Route_66 H. (route_66)


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Thomas schrieb:
> ich habe ein 12V Signal, und möchte dieses auf 3.3V senken.

Was ist das für ein ominöses "12V Signal"?
Einige der vorgeschlagenen Lösungen könnten vollkommen am Ziel vorbei 
führen.

von Detlev T. (detlevt)


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Der minimale Strom hängt auch von der minimalen Current-Transfer-Ratio 
(CTRmin) des Optokopplers ab! Der Wert findet sich im Datenblatt. 
Optokoppler mit einem hohen CTRmin brauchen weniger Strom und damit 
weniger Leistung.

Imin = 3.3V/Rpullup/CTRmin
R4max = (12V-Vf)/Imin

(Vf ist die Flusspannung der LED, steht auch im Datenblatt)

von Thomas (Gast)


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Hallo,

mein 12V Signal kommt von einem Schalter. ich möchte nur wissen, ob der 
Schalter gedrückt ist oder nicht (HIGH oder LOW).
galvanische Trenning ist nicht nötig.

Als Mikrocontroller wird ein Arduino Mega 2560 verwendet.

von Pd G. (pdg)


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Dann reicht tatsächlich ein einfacher Spannungsteiler...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Pd G. schrieb:
> Dann reicht tatsächlich ein einfacher Spannungsteiler...

Oder die Diode. Die zieht bei High des 12V Signals überhaupt keinen 
Strom und bei Low fliesst nur ein wenig vom Pullup ab.

von Thomas (Gast)


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Ist die Zeichnung so korrekt?
Fließt kein 12V Strom, so ist der Mikrocontroller Eingang auf Low, 
fließt ein Strom, ist er auf High.

von Route_66 H. (route_66)


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Thomas schrieb:
> Ist die Zeichnung so korrekt?

Bei einem theoretischen Schalter: ja, bei einem praktischen 
wahrscheinlich: nein.
"contact wetting current"

: Bearbeitet durch User
Beitrag #5092115 wurde vom Autor gelöscht.
von Thomas (Gast)


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Route 6. schrieb:
> Bei einem theoretischen Schalter: ja, bei einem praktischen
> wahrscheinlich: nein.
> "contact wetting current"

Versteh ich nun nicht ganz, kannst du mir auf die Sprünge helfen?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Thomas schrieb:
> Ist die Zeichnung so korrekt?
> Fließt kein 12V Strom, so ist der Mikrocontroller Eingang auf Low,
> fließt ein Strom, ist er auf High.

Mit 10k als Pulldown wirds aber schon kritisch, der arbeitet dann gegen 
den Pullup im MC. Mal doch mal bitte die Realität auf, du wirst ja 
keinen 12V Schalter nur dafür benutzen, einen 10k Widerstand zu 
bestromen.

: Bearbeitet durch User
von Thomas (Gast)


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Ich habe einen Schalter, welcher mit 12V betrieben wird. ist der 
Schalter gedrückt, kommen 12V bei mir an, ist er nicht gedrückt, kommen 
keine 12V an.

Wenn der Schalter gedrückt ist, soll es der Mikrocontroller registrieren 
und entsprechend verarbeiten.

Mehr ist es nicht :) ...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Thomas schrieb:
> Ich habe einen Schalter, welcher mit 12V betrieben wird. ist der
> Schalter gedrückt, kommen 12V bei mir an, ist er nicht gedrückt, kommen
> keine 12V an.

Hmm, ziemlich nichtssagend - hat das was mit Kfz zu tun? Aber gut, dann 
probiers doch einfach. Es kann sein, das der 10k Widerstand zu gross 
ist.

: Bearbeitet durch User
von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Nimm lieber 2k bis 3k Ohm. Dann ist der Low Pegel sicher im gültigen 
Bereich und dein Schalter wird dadurch warscheinlich auch mit genug 
Strom (Wetting Current) durchflossen, daß er nicht frühzeitig seinen 
Geist aufgibt.

Oder ist das ein hoch belastbarer Schalter für 30 Ampere? Dann bräuchte 
er sicherlich mehr Strom.

von Thomas (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Nimm lieber 2k bis 3k Ohm. Dann ist der Low Pegel sicher im gültigen
> Bereich und dein Schalter wird dadurch warscheinlich auch mit genug
> Strom (Wetting Current) durchflossen, daß er nicht frühzeitig seinen
> Geist aufgibt.
>
> Oder ist das ein hoch belastbarer Schalter für 30 Ampere? Dann bräuchte
> er sicherlich mehr Strom.

Es ist ein normaler Lichtschalter, praktisch sowas in der Art:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/Lichtschalter.jpg

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Aha, da kommst du mit 0,irgendwas mA als wetting Current aber schlecht 
hin. Selbst 5mA sind für diese Schalter viel zu wenig.

Mache es so:
1
         120 Ohm               10k Ohm
2
12V o----[===]----+-----+------[===]----+----o µC
3
                  |     |               |
4
           100µF ===   |~|              |
5
                  |    |_| 1k Ohm       +---|<|---| GND
6
                  |     |                 Zener 3,3V
7
                  |     |
8
                 GND   GND
Durch den Kondensator bekommt der Schalter kurzzeitig genug Strom, daß 
er lange haltbar ist. Außerdem blockt der Kondensator unerwünschte 
Störungen ab, die man sich durch lange Leitungen einfängt.

Der Pullup muss in diesem Fall deaktiviert bleiben.

: Bearbeitet durch User
von Thomas (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Durch den Kondensator bekommt der Schalter kurzzeitig genug Strom, daß
> er lange haltbar ist. Außerdem blockt der Kondensator unerwünschte
> Störungen ab, die man sich durch lange Leitungen einfängt.
>
> Der Pullup muss in diesem Fall deaktiviert bleiben.

Der Schalter wird hinter den 12V montiert (also ganz links in der 
Skizze) oder?

von andi (Gast)


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Oh Gott mach doch einfach einen SPG Teiler und fertig...

von Thomas (Gast)


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Denke auch gerade an einem Spannungsteiler....
Wie viel Ampere bei 12V sollte man mindestens durch so einen Schalter 
schicken, so dass man keine Kontaktprobleme hat?

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas schrieb:

> Es ist ein normaler Lichtschalter, praktisch sowas in der Art:
> https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/Lichtschalter.jpg

Schalter, insbesondere "Lichtschalter" benötigen einen gewissen
Mindeststrom, um zuverlässig zu schalten. Ich würde da von 1mA
ausgehen. Ist bei Euch viel Schwefel in der Luft, solltest Du
spezielle Schalter für Logiksignale nehmen. Die grossen Hersteller
von Installationsmatertal haben solche Schalter auch im P=rogramm.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Der Schalter wird hinter den 12V montiert (also ganz links in der
> Skizze) oder?

Ja.

> Wie viel Ampere bei 12V sollte man mindestens durch so einen
> Schalter schicken, so dass man keine Kontaktprobleme hat?

Auf jeden Fall mehr als 5mA, würde ich mal sagen - so aus dem Bauch 
heraus. Schau doch mal ins Datenblatt des Schalters oder frage den 
Hersteller.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Thomas schrieb:
> Ich habe einen Schalter, welcher mit 12V betrieben wird.

Schalter werden nicht mit Spannung betrieben, sondern stellen einen 
Zweipol dar, den du wie einen Widerstand benutzen kannst.

Warum schaltest du mit dem Schalter nicht deine 3V3?

von Dietrich L. (dietrichl)


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Stefan U. schrieb:
> Schau doch mal ins Datenblatt des Schalters oder frage den
> Hersteller.

Da es sich um einen normalen Lichtschalter handelt, wird der Hersteller 
vermutlich keine Spezifikationen für kleine Ströme und Spannungen 
bereitstellen.

von Thomas (Gast)


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Hallo,

danke für all eure Tipps, habe meinen Schaltplan nun etwas umgezeichnet.

Da ich die Optokoppler bereits zuhause habe, werde ich diese auch 
verwenden (vorallem kann ich zukünftig, falls mal nötig, auch mehr als 
12V verwenden).

Habe nun den Vorwiderstand des Optokoppler getestet, wie groß dieser 
sein darf, dass der PIN am Mikrocontroller noch auf LOW gesetzt wird.

Mit 54k Widestand funktioniert noch alles, mit 68k nicht mehr. Habe mich 
daher entschiedene, einen 30k Widerstand zu verwenden. Zusätzlich habe 
ich noch einen Pull-Down Widerstand (100k) vor dem Optokoppler 
integriert.

Durch den Lichtschalter fliesen nun 0,4mA, Lichtschalter schaltet noch 
korrekt.
Gerne würde ich noch einen Kondensator vorschalten, damit beim Drücken 
des Schalters kurzzeitig mehr Strom fliest, um die Haltbarkeit des 
Lichtschalters zu erhalten.

Leider ist der Kondensator noch nicht bei mir Zuhause, und ich hab 
ehrlich gesagt keine Ahnung, wie und wo ich den genau anschliese (In der 
Skizze definitiv falsch).

könnt ihr mir da weiterhelfen?

Danke!

von Clemens L. (c_l)


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Thomas schrieb:
> habe meinen Schaltplan nun etwas umgezeichnet.

Ich habe viel zu lange draufgeschaut, ohne etwas zu verstehen. Bitte 
zeichne den Optokoppler richtig herum. :)

> Mit 54k Widestand funktioniert noch alles, mit 68k nicht mehr. Habe mich
> daher entschiedene, einen 30k Widerstand zu verwenden.

Wenn du mit 54 kΩ gerade eben die Schaltschwelle am µC-Pin erreichst 
(ca. 1,65 V), dann bekommst du mit 30 kΩ ganz grob 0,9 V, was immer noch 
kein ordentlicher Low-Pegel ist. Ich würde besser 10 kΩ verwenden.

> Zusätzlich habe ich noch einen Pull-Down Widerstand (100k) vor dem
> Optokoppler integriert.

Eine LED braucht keinen Pull-Down; sie ist stromgesteuert. Es ist zwar 
möglich, einen Widerstand parallel zur LED einzubauen, um kleine 
Fehlerströme abzuleiten, aber mit 100 kΩ wären das maximal 10 µA. Und 
ein Lichtschalter hat eh keine Leckströme.

> Gerne würde ich noch einen Kondensator vorschalten, damit beim Drücken
> des Schalters kurzzeitig mehr Strom fliest, um die Haltbarkeit des
> Lichtschalters zu erhalten.
>
> Leider ist der Kondensator noch nicht bei mir Zuhause, und ich hab
> ehrlich gesagt keine Ahnung, wie und wo ich den genau anschliese

Der Kondensator soll beim Einschalten kurz einen Kurzschluss zwischen 
+12 V und Masse erzeugen. Er muss also zwischen GND und dem anderen 
Anschluss des Schalters angeschlossen werden.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Es ist genauso gut möglich, den Kondensator parallel zum Schalter zu 
schalten. Er entprellt, aber vor allem entlädt er sich beim Schalten des 
Schalters über diesen. 22nF-100nF empfehle ich.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Diese Schaltung ergibt für mich absolut keinen Sinn. Wenn ich alles 
sinnlose raus streiche, bleibt nur noch ein leeres Blatt übrig.

Hast du schonmal mit elektronischen Bauteilen experimentiert? Du 
solltest nur Bauteile verwenden, deren Funktion du vorher erforscht 
hast.

von Thomas (Gast)


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Clemens L. schrieb:
> Ich habe viel zu lange draufgeschaut, ohne etwas zu verstehen. Bitte
> zeichne den Optokoppler richtig herum. :)

Sorry ist korrigiert.

Kannst du mir vl. auf meiner skizze mal eben mit paint einzeichnen, 
wohin genau mit dem kondensator....
Bekomme in erst nächste Woche und würde vorher schon gerne einen 
fertigen Schaltplan haben.

lG

von Manfred (Gast)


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Thomas schrieb:
>> zeichne den Optokoppler richtig herum. :)
> Sorry ist korrigiert.
Auch diese Schaltung wird nicht funktionieren.

von Der brave Sven (Gast)


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Thomas schrieb:
> Sorry ist korrigiert.

Ist schon wieder falsch herum (siehe Schaltung im ersten Beitrag)!
Den 100k weglassen und den 10k in zwei mal 4k7 aufteilen und dazwischen 
einen 1µF Kondensator (zum Entprellen des Schalters) nach GND. Dann hat 
der Kondensator wenigstens noch einen Nutzeffekt.

von Clemens L. (c_l)


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Thomas schrieb:
> Sorry ist korrigiert.

Jetzt hast du Anode und Kathode vertauscht. Im ersten Beitrag war's 
richtig.

> wohin genau mit dem kondensator

Wenn du es wie in der Schaltung von Stefan Us haben willst: von Pin 2 
des Schalters zu GND. Und dann solltest du auch die 120 Ω irgendwo 
zwischen dem Kondensator und +12 V haben.

von Thomas (Gast)


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Hallo,

eine blöde Frage noch: Brauche ich den Kondensator eigentlich wirklich? 
Entprellen kann ich ja per Software?

Wenn ich durch den Licht-Schalter 1,2mA schicke (12V), macht das 
irgendwie Probleme, weil oben erwähnt wurde:

>> Durch den Kondensator bekommt der Schalter kurzzeitig genug Strom, daß
er lange haltbar ist.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Brauche ich den Kondensator eigentlich wirklich?

In welcher Schaltung?

In meinem Schaltungsvorschlag 
(Beitrag "Re: 12v datensignal zu 3.3v") 
dient der Kondensator nicht nur der Entprellung sondern auch dem 
Herausfiltern von Elektromagnetischen Störsignalen und er dient auch 
dazu, kurzzeitig ausreichend wetting current für den Schaltkontakt 
bereit zu stellen.

> Wenn ich durch den Licht-Schalter 1,2mA schicke (12V), macht das
> irgendwie Probleme

Das sehe ich anders. Was sind denn "irgendwie" Probleme konkret?

: Bearbeitet durch User
von Thomas (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Das sehe ich anders. Was sind denn "irgendwie" Probleme konkret?

Schalter schaltet nicht korrekt, oder ähnliches? Ich habe es noch nicht 
getestet, ich möchte nur sicher gehen, dass es funktioniert.

Vorallem, weil du "wetting current" erwähnt hast, habe ich mit 1,2mA 
genug Strom, oder sollte ich tatsächlich einen Kondensatur verwenden?

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas schrieb:
> habe meinen Schaltplan nun etwas umgezeichnet.
Wozu ein Optokoppler, wenn links und rechts des OK die gleiche Masse 
ist?

Thomas schrieb:
> Wenn ich durch den Licht-Schalter 1,2mA schicke (12V), macht das
> irgendwie Probleme
Welche Probleme? Was beobachtest du?

Clemens L. schrieb:
> Jetzt hast du Anode und Kathode vertauscht.
Und Emitter und Kollektor...

Ich würde die Aufgabe so lösen:
1
            /
2
   12V ----o o-----10k------o------o-------- µC
3
                            |      |
4
                           3k9    === 100nF
5
                            |      |
6
   GND ---------------------o------o-------- GND

Thomas schrieb:
> Vorallem, weil du "wetting current" erwähnt hast, habe ich mit 1,2mA
> genug Strom, oder sollte ich tatsächlich einen Kondensatur verwenden?
Wenn du da Angst hast, dann machs so:
1
            /
2
   12V ----o o--10R--o---10k---o------o-------- µC
3
                     |         |      |
4
                    === 1uF   3k9    === 100nF
5
                     |         |      |
6
   GND --------------o---------o------o-------- GND

: Bearbeitet durch Moderator
von Thomas (Gast)


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Danke!

10R -> 10K Widerstand oder?

- 100nF Kondensator dient der Entpellung?
- 1uF fürs "wetting current"?

Warum ist für und nach dem Kondensator ein 10K Widerstand?

von Der brave Sven (Gast)


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Thomas schrieb:
> 10R -> 10K Widerstand oder?

Ja.

Thomas schrieb:
> - 100nF Kondensator dient der Entpellung?
> - 1uF fürs "wetting current"?

Ja.

Thomas schrieb:
> Warum ist vor dem Kondensator ein 10K Widerstand?

Damit der Tiefpass für die Entprellung funktioniert, und damit ca. 3,3 
Volt am 3k9 Widerstand abfallen.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas schrieb:
> Warum ist für und nach dem Kondensator ein 10K Widerstand?
Ist nicht der Fall. Denn wenn du die Sache einfach mal statisch (ohne 
Kondensatoren) anschaust, dann wäre ein Spannungsteiler aus 10k+10k+3k9 
falsch dimensioniert, weil bei gedrücktem Schalter nur noch 2V am µC-Pin 
ankämen.

> 10R -> 10K Widerstand oder?
Nein, 10k wären 10k und 10R sind 10 Ohm, weil 10 alleine wieder alles 
sein könnte. Diese Schreibweise ist "Standard": 4R7, 0R1, 100R usw...

> - 100nF Kondensator dient der Entpellung?
Der ist für (oder eher gegen) hochfrequente Störungen, die es über die 
Vorwiderstände und den 1uF Kondensator hinweg geschafft haben.

> - 1uF fürs "wetting current"?
Mit 12V und 10 Ohm erreichst du eine kurze Stromspitze von 1A. Die 
reicht, jeden Kontakt freizubrennen. Evtl. kannst du da mit dem 10 Ohm 
Widerstand auch noch deutlich hochohmiger werden...

: Bearbeitet durch Moderator
von Thomas (Gast)


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Thomas schrieb:
> 10R -> 10K Widerstand oder?

Sorry, 10R heißt 10Ohm, dann ergibt der Widerstand auch Sinn :-) ..

von Der brave Sven (Gast)


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Thomas schrieb:
> 10R -> 10K Widerstand oder?

Ach sooo, der TO dachte das wäre das gleiche. Und ich dachte der TO 
wollte nur die Reihenfolge nochmal bestätigt haben. Dann habe ich mich 
vertan, Sorry.

von Willi (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> ...

Genau so würde ich es auch machen, hab alles gelesen und nicht 
verstanden, wo das Problem liegt, wofür den Optokopller, habe ich zu 
wenig Ahnung um zu kapiere was hier los ist... hab den Spannungsteiler 
eben noch ausgerechnet und sehe, dass Lothar es so dargestellt hat, wie 
ich es für am logischsten und einfachsten halte. Der 10R korrigiert den 
Teiler noch etwas(?), die beiden Elkos filtern die Frittspannung/den 
Frittstrom, Störsignale und entprellen dann fast nebenbei.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Willi schrieb:
> Der 10R korrigiert den Teiler noch etwas(?)
Im 1 Promille-Bereich --> vernachlässigbar, wenn du 1% Widerstände aus 
der E96 Reihe einsetzt.

> die beiden Elkos
Das sind keine Elkos. Naja, beim 1uF könnte man noch drüber diskutieren. 
Aber zumindest der 100nF ist sicher kein Elko, sondern ein Kerko.

> und entprellen dann fast nebenbei.
Das täuscht. Entprellung hat ganz andere Mechanismen. Ohne nachfolgenden 
Schmitttriggereingang mit halbwegs definierter Hysterese wird da nichts 
entprellt.
Denn wenn durch einen prellenden Taster die Spannung eine Zeit lang um 
1,6V "herumzappelt" und die Schaltschwelle des nachfolgenden µC genau 
1,6V ist, dann sieht der das Gezappel ohne jegliche Filterung und meldet 
laufend 0-1-0-1-0 ans Programm.

: Bearbeitet durch Moderator
von Thomas (Gast)


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Den Optokoppler würde ich gerne verwenden, falls ich zukünftig doch mal 
etwas mehr Volt benötigen würde...

Der 1uF Kondensator ist soweit klar, würde ich aber den 100nF im Falle 
eines Optokopplers auch benötigen? Durch dem Opto sollte beim 
Microcontroller keine Hochfrequente Störungen ankommen, oder?

von Der brave Sven (Gast)


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Thomas schrieb:
> Da ich die Optokoppler bereits zuhause habe, werde ich diese auch
> verwenden (vorallem kann ich zukünftig, falls mal nötig, auch mehr als
> 12V verwenden).

Dann ist dieser Satz von Dir nicht mehr von Bedeutung? Falls sich der 
3k9 mal aus Deiner Schaltung löst (kalte Lötstelle, ...), steigt die 
Spannung von 3,3 Volt sofort wieder auf 12 Volt an.

Hoffentlich habe ich damit keine weitere Kettendiskussion ausgelöst?

von Der brave Sven (Gast)


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Der brave Sven schrieb:
> Hoffentlich habe ich damit keine weitere Kettendiskussion ausgelöst?

Also doch.

Thomas schrieb:
> würde ich aber den 100nF im Falle
> eines Optokopplers auch benötigen?

Eigentlich nicht, aber da Du auf Nummer Sicher gehen willst, teile die 
10k in zwei 4k7 auf und setze die 100n dazwischen.

Dann zeig doch mal Deine Schaltung wenn sie fertig ist!

3k9 weglassen und Pullup am Eingang vom µC plus Inverter, oder 
Optokoppler mit Emitter am Eingang und Kollektor an Vcc vom µC 
(Optokoppler haben keine 0,7 Volt Spannungsverlust).

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Der brave Sven schrieb:
> Dann ist dieser Satz von Dir nicht mehr von Bedeutung? Falls sich der
> 3k9 mal aus Deiner Schaltung löst (kalte Lötstelle, ...), steigt die
> Spannung von 3,3 Volt sofort wieder auf 12 Volt an.
Falls, hätte, könnte, wäre, dürfte, ich liebe den Konjunktiv.

Falls das tatsächlich passieren würde, dann wäre da immer noch die 
Schutzdiode im µC. Aber es gibt auch eine kampferprobte Abhilfe: siehe 
weiter unten.

Thomas schrieb:
> Der 1uF Kondensator ist soweit klar, würde ich aber den 100nF im Falle
> eines Optokopplers auch benötigen?
Kannst du weglassen. Wobei der durchaus dem ESD-Schutz der LED im 
Optokoppler dienen könnte...

> Durch dem Opto sollte beim
> Microcontroller keine Hochfrequente Störungen ankommen, oder?
Warum nicht? Es gibt beliebig komplexe Koppelwege. Und wenn du die 
Störung mal auf der Leiterkarte hast, dann kommt die auch um µC.

Aber mach ihn rein, wenn es dem Seelenheil dient. Brauchen tust du ihn 
nicht. Ich habe mehr als eine Million Eingänge für 24V ohne OK am 
laufen. Und keinen Ausfall deswegen...

> Den Optokoppler würde ich gerne verwenden, falls ich zukünftig doch mal
> etwas mehr Volt benötigen würde...
Mit dieser Schaltung ginge das auch:
1
                                               3V3
2
                                                |
3
                                                - BAS81
4
                                                ^
5
            /                                   |
6
   12V ----o o--10R--o---10k---o------o---------o-- µC
7
                     |         |      |         |
8
                    === 1u    3k9    === 100n   - BAS81
9
                     |         |      |         ^
10
                     |         |      |         |
11
   GND --------------o---------o------o---------o--- GND
Jetzt wird alles über 3,6V nach Vcc "abgeleitet".

: Bearbeitet durch Moderator
von Thomas (Gast)


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Neuer Versuch, liege ich damit nun richtig?

von Der brave Sven (Gast)


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Thomas schrieb:
> liege ich damit nun richtig?

Ja, fast richtig. Der Kollektor vom Optokopplertransistor muss jetzt nur 
noch an die Versorgungsspannung vom µC (3,3V). Und evtl. noch einen 47k 
Pulldown Widerstand am µC Eingang?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> habe ich mit 1,2mA genug Strom

Das musst du den hersteller des Schalters fragen.

Bedenke, daß gewöhnliche Lichtschalter für einge hundert mA bis 16A 
gedacht sind.

> Der 10R korrigiert den Teiler noch etwas(?)

Ja schon, aber der Haupt-zweck ist offensichtlich, den Ladestrom des 
Kondensators auf ca 120mA zu begrenzen.

> Der Kollektor vom Optokopplertransistor muss jetzt nur
> noch an die Versorgungsspannung vom µC (3,3V). Und evtl. noch einen 47k
> Pulldown Widerstand am µC Eingang?

Oder da sind einfach nur C und E vertauscht. Und eventuell kommt noch 
ein Pull-Up Widerstand dazu.

: Bearbeitet durch User
von Der brave Sven (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Oder da sind einfach nur C und E vertauscht. Und eventuell kommt noch
> ein Pull-Up Widerstand dazu.

Das ist auch eine gute Idee. Dann muss nur das Eingangssignal im 
Progrämmchen invertiert werden.

von Clemens L. (c_l)


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Thomas schrieb:
> Durch dem Opto sollte beim Microcontroller keine Hochfrequente Störungen
> ankommen, oder?

Der PC817 ist zwar relativ langsam, wenn er komplett ein- oder 
ausschalten soll (mehrere µs), aber er arbeitet analog, d.h., kleine 
Schwankungen am Eingang führen zu kleinen Schwankungen am Ausgang, die 
dann zufällig an der Schaltschwelle des Empfängers liegen können. Selbst 
bei vielen schnellen Digital-Optokopplern (z.B. 6N137) ist das nicht 
anders.

Es gibt aber Optokoppler mit eingebautem Schmitt-Trigger, z.B. H11L1.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Der brave Sven schrieb:
> Und evtl. noch einen 47k Pulldown Widerstand am µC Eingang?
Oder den sowieso integrierten PullUp einschalten und mit invertierter 
Logik denken...

Stefan U. schrieb:
> Ja schon, aber der Haupt-zweck ist offensichtlich, den Ladestrom des
> Kondensators auf ca 120mA zu begrenzen.
Ähem, um eine Zehnerpotenz verrutscht. Deshalb schrieb ich schon mal, 
dass der ruhig auch etwas hochohmiger sein darf.

@Thomas sieh dir mal den 
Beitrag "Re: Gleichrichterschaltung qualmt" an. Dann erfährst 
du, warum andere solche "Dioden-und-Transistoren-Verpolungsfehler" 
sofort erkennen...

: Bearbeitet durch Moderator
von Thomas (Gast)


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Hallo,

ja, am Microcontroller ist der PullUP aktiv.

Jetzt noch Verständnisfragen zum Kondensator (die sind mir noch etwas 
unklar).

1mF Kondensator: Wenn der Schalter gedrückt ist, läd sich der 
Kondensator auf. Entladen tut er sich vom Kondensator + Pol Richtung 
Spannungsquelle 12V, oder?
Lädt und entlädt er sich da nicht ständig, während der Schalter gedrückt 
ist?

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas schrieb:
> 1mF Kondensator:
1mF ist nicht gleich 1uF (das 'u' ist eine anerkannte Substitution für 
ein 'µ').

> Entladen tut er sich vom Kondensator + Pol Richtung Spannungsquelle 12V,
> oder?
Nein, über den Spannungsteiler und Masse. Suche einfach einen 
Strompfad vom Pluspol zum Minuspol des Kondensators. Das ist der 
Entladestrom...

> Lädt und entlädt er sich da nicht ständig, während der Schalter gedrückt
> ist?
Nein. Es fließt einfach gleichzeitig ein Strom zum Laden in den 
Kondensator und parallel über den Spannungsteiler Richtung µC und Masse. 
Nochmal: einfach Strompfade suchen!
Und wenn der Kondesnator eine Spannung von 11,99V erreicht hat, dann 
fließt kein Strom mehr in ihn hinein, weil das die Spannung ist, die ein 
Spannungsteiler aus 10R-10k-3k9 mit 12V am Eingang nach dem 10R 
Widerstand erzeugt.

: Bearbeitet durch Moderator
von Thomas (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Nein. Es fließt einfach gleichzeitig ein Strom zum Laden in den
> Kondensator und parallel über den Spannungsteiler Richtung µC und Masse.
> Nochmal: einfach Strompfade suchen!
> Und wenn der Kondesnator eine Spannung von 11,99V erreicht hat, dann
> fließt kein Strom mehr in ihn hinein, weil das die Spannung ist, die ein
> Spannungsteiler aus 10R-10k-3k9 mit 12V am Eingang nach dem 10R
> Widerstand erzeugt.

Dh., während der Schalter gedrückt ist, wird der Kondensator geladen und 
in diesem Moment fliesen etwa 1A durch den Schalter (bei 10R 
Widerstand).
Nur in welchem Moment entlädt sich der Kondensator wieder?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Nur in welchem Moment entlädt sich der Kondensator wieder?

Wenn der Schaltkontakt geöffnet wird.

von Thomas (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Wenn der Schaltkontakt geöffnet wird.

Kurz gefasst: Der Kondensator entlädt sich nur, wenn die Spannungsquelle 
12V am Kondensator anliegt (somit der Schalter gedrückt wird)?

Die Tage sollte ich Post mit Kondensatoren bekommen, werde mich damit 
dann ein wenig spielen.

von Der brave Sven (Gast)


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Thomas schrieb:
> Die Tage sollte ich Post mit Kondensatoren bekommen, werde mich damit
> dann ein wenig spielen.

Genau. zum Spielen eignet sich eine LED, die Deine Optokoppler LED 
Testweise ersetzt und statt 1µF, vorübergehend einen 470µF Kondensator, 
damit Du das Schaltungsverhalten sehen kannst.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas schrieb:
> Kurz gefasst: Der Kondensator entlädt sich nur, wenn die Spannungsquelle
> 12V am Kondensator anliegt (somit der Schalter gedrückt wird)?
Dann wird er auf diese 12V aufgeladen...

Auf etwa 1,5V entladen wird dein C1 über R2, R3, R1 und die OK-LED. 
Danach geht es durch irgendwelche Leckströme in der LED und im C1 ganz 
langsam weiter Richtung 0V.

von Thomas (Gast)


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Danke schön, habt mir sehr damit geholfen!

von Thomas (Gast)


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Jetzt Frage ich nochmal ganz blöd :o.

Bei 1uF & 12V Spannung / 1A benötigt der Kondensator 0,012ms zum Laden 
(http://www.elektronik-labor.de/OnlineRechner/Kapazitaet.html) ist das 
richtig?

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas schrieb:
> ist das richtig?
Nur bei Konstantstrom. Hast du aber nicht.

Also brauchst du die Ladekurve eines Kondensators über einem Widerstand. 
Udn da musst du 5*tau aufwenden, um auf 99% Ladung zu kommen. Und es 
gilt tau = RC = 10R*1uF = 10us --> nach 50us ist der Kondesnator 
"annähernd voll".

von Thomas (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> nach 50us ist der Kondesnator
> "annähernd voll".

Reichen 50us wirklich, um den Lichtschalter "durchzuschlagen"?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Reichen 50us wirklich, um den Lichtschalter "durchzuschlagen"?

Du stellst zu viele Fragen. Mach einfach. Die allermeisten 
Hobbyelektroniker wissen noch nichtmal, was "Wetting Current" bedeutet. 
Sie haben sich darüber noch nie Gedanken gemacht und auch noch nie 
Probleme gehabt.

Ich hatte einmal ein Problem. Da sind vier ziemlich teurer Drucktaster 
"schon" nach 5 Jahren ausgefallen, während mehrere höher belastete 
Taster keine Probleme zeigten. Das war der Moment, wo ich mich mit dem 
Thema befasste.

- wohlgemerkt nach 5 Jahren. Einfache Licht-Taster kosten 5 Euro. Also 
keine Panik!

: Bearbeitet durch User
von Thomas (Gast)


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Ok passt, ich mach einfach :-D ...

Danke
lG

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas schrieb:
> Reichen 50us wirklich, um den Lichtschalter "durchzuschlagen"?
Ja, denn es geht nur um eine hauchfeine Oxidschicht.
Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Funke_(Entladung)

von Thomas (Gast)


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Eine allerletzte Frage noch :) ...

Hat jemand Erfahrungen mit MVS Fensterkontakte (magnetisch) für 
Alarmanlagen?

Habe ein Datenblatt, wo nur ein MAX Strom & Spannung angegeben ist, aber 
nicht minimal.

Habe ich dort auch das "Wetting Current" Problem oder kann ich dort 
einfach 1mA durchschicken?

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas schrieb:
> Habe ich dort auch das "Wetting Current" Problem oder kann ich dort
> einfach 1mA durchschicken?
Das wird ein simpler Reed-Kontakt sein. Der hat seine eigene 
Schutzatmosphäre und oxidiert nicht. Ergo lauten die Antworten auf die 
zwei Fragen in diesem Satz: nein und ja.

: Bearbeitet durch Moderator

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