Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Arduino zur CarPC Steuerung


von steff (Gast)


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Hallo liebe Leute,

ich bin wohl irgendwie blind oder dämli...

Ich habe einen Arduino, einen 12 auf 5V Wandler und einen dicken 
IRFP4310Z.
Als Ausgänge von der Autoseite habe ich: 11V-14V und GND von 
Batterie/Lima und ein 12V Signal für die eingeschaltete Zündung.

Mein Plan nun:
* Mosfet schaltet Masse DURCH sobald Zündung an
* Mosfet betreibt Wandler
* Arduino springt an und setzt einen DPin auf HIGH solange CarPC läuft
* Bei Zündung Spannung 0V wird PC heruntergefahren und anschließend der 
DPin auf LOW gesetzt damit der Mosfet abschaltet.

Was ich bis jetzt habe:
* Das An Signal für das Mosfet Gate wird mit zwei Dioden die eine OR 
Schaltung bilden betrieben
* Die Schaltung ohne Arduino schaltet DURCH sobald das eine (12V) OR 
Signal HIGH ist

Mein Problem:
* Sobald ich den Arduino hinter dem Spannungswandler anklemme (Das 
andere OR Signal auf D13) schaltet der Mosfet wie durch Magie (eher 
Doofheit wohl) durch und aktiviert alles
* Wenn der Arduino nicht angeklemmt ist und ich das eine OR Kabel an den 
Spannungswandler ground/5V halte schaltet der Mosfet ebenfalls durch...

Anbei habe ich noch einen kleinen Schaltplan, ich hoffe Ihr könnt mir 
helfen meine Blindheit zu kurieren...

LG Steff

von Titus (Gast)


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Wie sieht denn die GS-Spannung mit einem Oszilloskop gemessen aus?

von steff (Gast)


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Mit einem Oszilloskop kann ich leider nicht dienen...
Ich hätte ein Multimeter :-)

Meinst du mit GS Gate und Source?

Auf welcher Vermutung stellst du deine Frage? Vielleicht kann ich diese 
dann anders testen.

von Titus (Gast)


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steff schrieb:
> Auf welcher Vermutung stellst du deine Frage? Vielleicht kann ich diese
> dann anders testen.

Der MOSFET schaltet, wenn zwischen Gate und Source eine Spannung 
anliegt.
Aus der Form und Größe der Spannung kann auf die Herkunft geschlossen 
werden.

von Harald W. (wilhelms)


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steff schrieb:

> ich hoffe Ihr könnt mir helfen meine Blindheit zu kurieren...

Ich versuchs mal:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

von Mario M. (thelonging)


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Arduino-Masse nicht mit Fz-Masse verbunden? Vom Wandler darf nicht Masse 
geschaltet werden sondern 12V.

von steff (Gast)


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Stimmt, jetzt weiß ich was du meinst. Danke das ist eine gute Idee, 
überprüfe ich später. Aber der Aufbau wirkt so in Ordnung, oder fällt 
irgendetwas auf?

von steff (Gast)


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Also du meinst ich soll das ganze lieber mit einem P Mosfet realisieren? 
Ich habe noch zwei das kann ich testen.

von steff (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Ich versuchs mal:
> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Oh, prima danke! Da habe ich was zu lesen :-)

von steff (Gast)


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http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

In dem Text fällt mir diese Schaltung hier auf:

 +B --+---------------------------------+
      |                                 |
      +--|>|--R--+-----+------+        Last (z.B. Beleuchtungskörper)
                 |     |      |         |
                 |     |   +------+     |
           BZX85C5V1 100uF |CD40xx|----|I STP40NF20
                 |     |   +------+     |S
                 |     |      |         |
 GND ------------+-----+------+---------+

Das passt doch genau zu dem was ich suche. Kann ich dann zb einen 
CD4075BMS als OR Gatter benutzen und dort die Zündung und den Arduino 
anklemmen? Für die Last würde ich dann dem P Mosfet nehmen. Der Mini PC 
und Arduino dürften ja dann hinter dem Mosfet geschützt sein (wie im 
text beschrieben) und der Wandler ist ja ebenfalls noch ein 
"Schutzpunkt".

von Joachim B. (jar)


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Mario M. schrieb:
> Arduino-Masse nicht mit Fz-Masse verbunden? Vom Wandler darf nicht Masse
> geschaltet werden.

Es gibt auch isolierende Wandler SIM1 SIM2 da geht das, wieviel Strm 
braucht so ein Arduino mit Schaltung?

für 100mA-400mA reicht ein SIM1 bis SIM2 locker

Er zeichnete den Wandler schon als 4-pol also isolierend, ob er auch so 
einen benutzt? oder nur einen nichtisolierenden 3-Pol weiss nur er.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Ich beziehe mich auf die Schaltung aus dem Eröffnungsbeitrag.

Ich gehe davon aus, dass bei dem Wandler die Anschlüsse 3+4 miteinander 
verbunden sind. Die Schaltung aus dem ersten Betrag funktioniert aus 
folgendem Grund nicht:

Wenn der MOSFET ausgeschaltet ist, Hast du an Pin 3+4 hohes Potential 
(ca. 12V). Die mit "GND" beschriftete Leitung liegt dann nicht auf GND 
Potential.

Die ESD Schutzdioden im AVR Mikrocontroller leiten dieses hohe Potential 
an alle I/O Pins, als auch D13. Daher wird der MOSFET über diesen Zweig 
ungewollt eingeschaltet.

Falls beim Spannungswandler die Anschlüsse 3+4 nicht miteinander 
verbunden, funktioniert die Schaltung ebenfalls nicht, weil zwischen 
Arduino und MOSFET kein Stromkreis zustande kommt.

D13 -> Diode -> Gate vom MOSFET -> Source vom MOSFET -> Und jetzt die 
Verbindung zum GND des Arduino, welche den Stromkreis schließen würde.

Lösungsvorschlag: Die Schaltung aus Band 2 Kapitel 3.4.4 im Buch
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/index.html
Anstelle des Motors platzierst du deinen Spannungswandler. Neben R1 
kannst du einen zweiten 10k Ohm Widerstand an den NPN Transistor 
anschließen, um auf zwei Eingänge zu kommen. Lies auch Kapitel 2.2.

von steff (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> Er zeichnete den Wandler schon als 4-pol also isolierend, ob er auch so
> einen benutzt? oder nur einen nichtisolierenden 3-Pol weiss nur er.

Hat zwar 4 Pole aber die Masse Pole sind im Gerät (verschweißt) 
verbunden

Stefanus F. schrieb:
> Ich beziehe mich auf die Schaltung aus dem Eröffnungsbeitrag.
>
> Ich gehe davon aus, dass bei dem Wandler die Anschlüsse 3+4 miteinander
> verbunden sind. Die Schaltung aus dem ersten Betrag funktioniert aus
> folgendem Grund nicht:
>
> Wenn der MOSFET ausgeschaltet ist, Hast du an Pin 3+4 hohes Potential
> (ca. 12V). Die mit "GND" beschriftete Leitung liegt dann nicht auf GND
> Potential.
>
> Die ESD Schutzdioden im AVR Mikrocontroller leiten dieses hohe Potential
> an alle I/O Pins, als auch D13. Daher wird der MOSFET über diesen Zweig
> ungewollt eingeschaltet.
>
> Falls beim Spannungswandler die Anschlüsse 3+4 nicht miteinander
> verbunden, funktioniert die Schaltung ebenfalls nicht, weil zwischen
> Arduino und MOSFET kein Stromkreis zustande kommt.
>
> D13 -> Diode -> Gate vom MOSFET -> Source vom MOSFET -> Und jetzt die
> Verbindung zum GND des Arduino, welche den Stromkreis schließen würde.
>
> Lösungsvorschlag: Die Schaltung aus Band 2 Kapitel 3.4.4 im Buch
> http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/index.html
> Anstelle des Motors platzierst du deinen Spannungswandler. Neben R1
> kannst du einen zweiten 10k Ohm Widerstand an den NPN Transistor
> anschließen, um auf zwei Eingänge zu kommen. Lies auch Kapitel 2.2.

Also so wie in der angehängten Schaltung? Brauche ich bei einem 
Spannungswandler auch eine Freilaufdiode, Spulen haben diese Bausteine 
ja?

Die von mir gezeigte Schaltung würde ich dann damit "fusionieren" für 
einen besseren Schutz.

von Stefan F. (Gast)


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Kannst du so machen. Die beiden Dioden vor dem NPN Transistor sind 
unnötig, wenn du es so änderst:
1
            10k
2
Zündung o---[===]-----+
3
                      |
4
                      +------o Basis vom NPN
5
                      |
6
D13 o-------[===]-----+
7
              10k

> Brauche ich bei einem Spannungswandler auch eine Freilaufdiode?

Kommt auf den Spannungswandler an. Wahrscheinlich brauchst du keine, 
kann aber nicht schaden.

> Spulen haben diese Bausteine ja?

Ach ja? Welchen verwendest du denn? Danach haben andere auch schon 
gefragt.

von steff (Gast)


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Super, vielen Dank für die viele Hilfe. Ich probiere das ganze mal aus 
und melde mich dann hier nochmal :-)

Ürbigens eine klasse Website/eBooks, die werde ich mir alle mal 
durchlesen bin ja noch am Anfang von der Lernkurve :-)

Stefanus F. schrieb:
> Ach ja? Welchen verwendest du denn? Danach haben andere auch schon
> gefragt.

Ich benutze den super tollen teuren ( ;-)) von Amazon:

https://www.amazon.de/riorand-Display-Netzteil-Converter-Modul/dp/B00G890MIC

Habe sonst leider keinen gefunden welcher so hohe Ströme wie 3A (Der 
LattePanda brauch 2-3A) abgeben kann-

von Stefan F. (Gast)


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steff schrieb:
> Ich benutze den super tollen teuren von Amazon

Buck Converter sind normalerweise nicht potentialfrei. Leitung 3+4 sind 
wahrscheinlich miteinander verbunden.

Vermutlich steckt da diese Platine drin (Achtung, nicht über den Preis 
ärgern!):
https://www.aliexpress.com/item/Ultra-small-LM2596-power-supply-module-DC-DC-BUCK-3A-adjustable-buck-module-regulator-ultra-LM2596S/32653212622.html

Der ist defintiiv nicht Potentialfrei, den kenne ich nämlich. Die 3A 
macht der nur wenige Minuten.

von steff (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Der ist defintiiv nicht Potentialfrei, den kenne ich nämlich. Die 3A
> macht der nur wenige Minuten.

Ja der kleine ist auch sehr verbreitet, ich habe mich von dem Gehäuse 
und den dicken Drähten etwas einlullen lassen und habe was anderes unter 
der Haube erwartet.

Hast du vielleicht eine alternative?

von Stefan F. (Gast)


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> Hast du vielleicht eine alternative?

Nein. bei mehr als 1A nutze ich immer direkt passende Netzteile.

Die Potentialtrennung brauchst du nicht, wenn du mit P-Kanal MOSFET 
schaltest. Das war hoffentlich klar, oder?

von steff (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Die Potentialtrennung brauchst du nicht, wenn du mit P-Kanal MOSFET
> schaltest. Das war hoffentlich klar, oder?

Ja ist es, heißt ich lasse die Schaltung so. :-)

Stefanus F. schrieb:
> Nein. bei mehr als 1A nutze ich immer direkt passende Netzteile.

Und was wäre in diesem Fall ein passendes Netzteil? Ich bezweifle das 
ein richtiges Netzteil in ein DIN Höhe 1 Autoradio Gehäuse passt 
grins.

von Stefan F. (Gast)


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steff schrieb:
> Und was wäre in diesem Fall ein passendes Netzteil? Ich bezweifle das
> ein richtiges Netzteil in ein DIN Höhe 1 Autoradio Gehäuse passt.

Am Auto habe ich noch nie gebastelt. 2-3A ist echt schwierig zu 
bekommen.

von Joachim B. (jar)


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steff schrieb:
> Hat zwar 4 Pole aber die Masse Pole sind im Gerät (verschweißt)
> verbunden

dann ist es ein 3-pol deine Zeichnung ohne Erklärung verwirrt nur!

steff schrieb:
> Also so wie in der angehängten Schaltung?

wenn du meinst, einfacher ist Schaltung 1 am Anfang mit einem SIM1 oder 
SIM2, aber jeder so komlex wie er es mag.

Als hiside Schalter könnte auch ein Photomos Relais genommen werden.

von Steff K. (steffo)


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Joachim B. schrieb:
> wenn du meinst, einfacher ist Schaltung 1 am Anfang mit einem SIM1 oder
> SIM2, aber jeder so komlex wie er es mag.

Meinst du das nur der Arduino mit einem dieser Wandler betrieben werden 
soll?

Joachim B. schrieb:
> Als hiside Schalter könnte auch ein Photomos Relais genommen werden.

Welches Relais könnte ich denn dafür benutzen? Ich kenne leider nicht 
die Eingansleistung des Wandlers.

von Joachim B. (jar)


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Steff K. schrieb:
> Meinst du das nur der Arduino mit einem dieser Wandler betrieben werden
> soll?

ich meine man sollte die Wandler nutzen die man braucht und die einem 
helfen

SIM1 - SIM2 für den Arduino und seine Lasten potenzialfrei z.B.

Mit Infos was alles an den Arduino soll geizt du ja, ist es 'Nur' ein 
Photomosrelais reicht der SIM1 dicke.

> Joachim B. schrieb:
>> Als hiside Schalter könnte auch ein Photomos Relais genommen werden.
>
> Welches Relais könnte ich denn dafür benutzen? Ich kenne leider nicht
> die Eingansleistung des Wandlers.

ach,

SIM1 1VA also bei 5V -> 0,2A ( bei 12V -> 1VA/12V = ....)
SIM2 entsprechend.
Wirkungsgrade mal vernachlässigt (so um 80% kann man aber mit rechnen)

ich denke Grundlagen fehlen vor dem basteln.

von Steff K. (steffo)


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Joachim B. schrieb:
> Mit Infos was alles an den Arduino soll geizt du ja

Ich glaube du hast da was falsch verstanden An den Arduino soll gar 
nichts bis auf die Mosfet Kontrolle (Ergo sehr geringe Leistung 
benötigt). Hinter den Wandler kommt zusätzlich ein SBC welcher 3A zieht 
(Das bekommen die SIM nach meinen Infos nicht hin), deshalb meine Frage 
ob die SIM nur den Arduino speisen sollen oder wie du das meinst.

Prinzipiell meine Idee:

Zündung aktiviert durch OR Schaltung den Mosfet (somit auch den Arduino 
und den SBC), der Arduino setzt ebenfalls In2 der OR Schaltung high 
damit das System am laufen bleibt bis er feststellt das die Zündung aus 
geschaltet wird (Mosfet bleibt an dank Arduino). Dann sendet er ein 
Signal an den SBC damit dieser herunterfährt und wartet entweder x 
Sekunden oder bis der SBC ein Signal gibt und setzt dann den In2 auf low 
und deaktiviert somit den Mosfet komplett. Das alles war meine Idee um 
ein leerlaufen der Batterie im Stand zu verhindern.

Joachim B. schrieb:
> ach,
>
> SIM1 1VA also bei 5V -> 0,2A ( bei 12V -> 1VA/12V = ....)
> SIM2 entsprechend.
> Wirkungsgrade mal vernachlässigt (so um 80% kann man aber mit rechnen)
>
> ich denke Grundlagen fehlen vor dem basteln.

Ich rede nicht von den SIM Wandlern sondern von meinem eingesetzten 
(weiter oben zu sehen). Weil meines Wissens nach werden die schnell 
kostspielig bei höheren Strömen.

: Bearbeitet durch User
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