HmIP-PCBS-Erweiterung für Taster-Impuls On/Off (Monoflop)

[Torben S. (torben_s136)]

Hallo zusammen,

ich möchte einen digitalen Bilderrahmen mittels Homematic-IP schalten. 
Der Rahmen soll mit der Deckenbeleuchtung automatisch mit 
Ein-/Ausgeschaltet werden. Ich habe dazu ein HmIP-PCBS 
(https://www.elv.de/Homematic-IP-Schaltplatine-HmIP-PCBS-Universeller-Aktor-f%C3%BCr-Kleinspannung/x.aspx/cid_726/detail_60350), 
was nichts anderes als ein Funk-Schaltaktor als Platine mit sowohl 
Open-Collector Ausgang als auch - alternativ - Mini-Relais ist.

Der Bilderrahmen benötigt aus dem Tiefschlaf einen 2,5-3 Sekunden langen 
Tasterimpuls um sich einzuschalten, und einen ebenso langen um 
ausgeschaltet zu werden.

Momentan funktioniert es mittels des Relais einwandfrei, den Rahmen per 
Funk An-/Auszuschalten.

Das Problem ist aber, dass ich nicht gezielt Ein- bzw. Ausschalten kann, 
sondern der Tasterimpuls immer nur einen Zustandswechsel erzeugt. Das 
wird dazu führen, dass die Schaltzyklen zwangsläufig auseinander laufen 
werden. Also: Licht ausschalten führt zum Einschalten des Bilderrahmens 
(obwohl das Umgekehrte gewünscht wäre).

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Ich würde gerne eine kleine Erweiterungsschaltung hinter das PCBS 
hängen, welches die Flanken des Schaltzustands vom PCBS in Tasterimpulse 
"übersetzt" und z.B. den AN-Tastendruck nur dann emuliert, wenn der 
Bilderrahmen noch ausgeschaltet ist. Ich bin Informatiker, aber mein 
Elektronikwissen geht leider wenig über die Kosmos-Bausätze von vor 20 
Jahren hinaus. Löterfahrung und absolutes Basiswissen ist da, aber nicht 
genug um die Schaltung komplett auf dem weißen Blatt Papier zu 
entwerfen.

In kurz: der OC-Ausgang vom PCBS hat im AUS-Zustand eine Spannung von 
4,5V und ist im AN-Zustand unverbunden. Ich habe einen 3V-Pin vom 
Bilderrahmen, wo ich abgreifen kann, ob der gerade eingeschaltet ist, 
oder nicht. Gewünscht ist:

A) Fallende Flanke vom OC beim Übergang AUS=>AN && keine Spannung am 
3V-Eingang => Tasterimpuls
B) Steigende Flanke vom OC beim Übergang AN=>AUS && Spannung am 
3V-Eingang => Tasterimpuls
C) sonst kein Tasterimpuls

Nach einiger Recherche hier im Forum und im sonstigen Netz habe ich 
verstanden, dass es die beiden Taster-Varianten "Active Low" & "Active 
High" gibt 
(https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC-Tutorial#Taster_und_Schalter). 
Auch dass ein Monoflop genau das macht, was ich brauche, habe ich 
verstanden.

Offen ist für mich:
1) NE555 oder 4098?
2) Wie kann ich einen möglichst breiten Spannungsbereich abdecken 
(5-25V)?
3) Mit welchem Gatter mache ich die logische Verknüpfung?
4) Wie kann ich mit drei unterschiedlichen Spannungen für 
Einschaltzustand, Tasterimpuls sowie Versorgungsspannung arbeiten?
5) Wie kann ich für zukünftige Anwendungen bei anderen Geräten einen in 
0,5-Sekunden-Intervallen einstellbaren Impulsdauer erreichen?
6) Zusatzfrage: Das angehängte Bild ist ein Schaltungsvorschlag von 
eQ-3. Kann mir jemand sagen, was das Symbol unten rechts genau 
darstellen soll?

Hoffentlich seid ihr Noob-hilfsbereit. Ich bin für jede Hilfe jedenfalls 
dankbar. Gerne teile ich das Platinenlayout später, so dass es 
universell auch von anderen für einen ähnlichen Anwendungsfall benutzt 
werden kann.

Gruß und vielen Dank,
Torben

[Torben S. (torben_s136)]

Auf Basis diverser Schaltkreise habe ich einmal den angehängten Entwurf 
gemacht. Was habe ich vergessen und was lässt sich besser lösen?

Bzgl. des angesteuerten Relais unten rechts habe ich mich an 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Schaltstufen 
orientiert. Habt ihr Empfehlungen, was ich hier konkret für Q1, K1, D1 
verbauen kann? Das Relais muss ja nur den Taster emulieren, also die 
Last ist minimal.

Danke.

[Torben S. (torben_s136)]

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