Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Trigger Schaltung mit zwei Schaltzuständen - wie am besten?


von David P. (david_p12)


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Nabend allerseits...wie könnte ich am besten eine Schaltung realisieren, 
die folgende Bedingungen/Schaltungen erfüllt:

Last: LED-Streifen mit 12V, 1A
Spannungen vorhanden: 12V, 5V

Auslöser ist ein Taster (wobei mehrere Taster Parallel angeschlossen 
sind)

1. Schaltstufe: Wenn man den Taster bzw. einen der Parallel geschalteten 
Taster 1x Drückt, soll eine abgesenkte Spannung ausgegeben werden, ca. 
8V wenn möglich. Nach erneutem Drücken des Tasters sollen die LEDs 
ausgehen
2. Schaltstufe: wenn man 2x innerhalb von ca. 2 Sekunden den Taster 
drückt, sollen die LEDs mit voller Spannung angefahren werden, also 12V. 
Ausschalten durch erneutes drücken des Tasters.


Die Schwierigkeit besteht halt darin, zu erkennen ob der Taster 1x oder 
2x innerhalb von 2 sekunden - wobei auch 1 sekunde geht - gedrückt wurde 
und so die LEDs entsprechend aufleuchten lassen.

Ich könnte mir auch vorstellen, wenn es dafür einen IC gibt der zwei LL 
5V schaltausgänge hat, diese unterschiedlich schaltet - also bei 
Schaltstufe 1 halt nur den 1. ausgang und bei Schaltstufe 2 halt den 
anderen ausgang auf High setzt (also +5V oder sowas)

dahinter dann ein LL N-Mosfet der mir die LEDs schaltet und gut... nur 
was könnte man da als IC nehmen sofern es da was fertiges gibt?

von Harald W. (wilhelms)


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David P. schrieb:

> LED-Streifen mit 12V, 1A

> Wenn man den Taster bzw. einen der Parallel geschalteten
> Taster 1x Drückt, soll eine abgesenkte Spannung ausgegeben werden, ca.
> 8V wenn möglich.

Damit werden die LEDs vermutlich nicht mehr leuchten.

> Die Schwierigkeit besteht halt darin, zu erkennen ob der Taster 1x oder
> 2x innerhalb von 2 sekunden - wobei auch 1 sekunde geht - gedrückt wurde
> und so die LEDs entsprechend aufleuchten lassen.
>
> Ich könnte mir auch vorstellen, wenn es dafür einen IC gibt der zwei LL
> 5V schaltausgänge hat, diese unterschiedlich schaltet - also bei
> dahinter dann ein LL N-Mosfet der mir die LEDs schaltet und gut... nur
> was könnte man da als IC nehmen sofern es da was fertiges gibt?

Natürlich einen µC!

von MaWin (Gast)


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David P. schrieb:
> Ich könnte mir auch vorstellen, wenn es dafür einen IC gibt der zwei LL
> 5V schaltausgänge hat,

Ne, eher nicht, da gibt es kein Millionenpublikum für.

David P. schrieb:
> was könnte man da als IC nehmen sofern es da was fertiges gibt?

Mikrocontroller, durchaus so was kleines wie Attiny10. Der kann die 
reduzierte Helligkeit dann auch per PWM machen und nicht so einen 
Quatsch wie reduzierte Betriebsspannung. Man muss ihn halt passend 
programmieren.

LEDs sind schliesslich Dioden deren Helligkeit vom Strom abhängt und 
keine Glühlampen deren Helligkeit von der Spannung abhängt.

von David P. (david_p12)


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das ist zumindest ein einfacheer LED Streifen, wo auch Vorwiderstände 
drin sind, sodass der Streifen (china-ware...) eben an 12V leuchtet. Der 
Leuchtet sogar noch bei 5,5V...aber dannn etwas zu dunkel. bisher habe 
ich es über zwei Taster gemacht, und ziehe die Spannung mit ein großen 
widerstand auf etwa 8V runter...


also doch ein µC und das ding entsprechend programmieren, ja? :-/ ohje, 
sowas habe ich noch nie Programmiert :(

von Jörg R. (solar77)


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David P. schrieb:
> Ich könnte mir auch vorstellen, wenn es dafür einen IC gibt der zwei LL
> 5V schaltausgänge hat, diese unterschiedlich schaltet - also bei
> Schaltstufe 1 halt nur den 1. ausgang und bei Schaltstufe 2 halt den
> anderen ausgang auf High setzt (also +5V oder sowas)

David P. schrieb:
> 1. Schaltstufe: Wenn man den Taster bzw. einen der Parallel geschalteten
> Taster 1x Drückt, soll eine abgesenkte Spannung ausgegeben werden, ca.
> 8V wenn möglich. Nach erneutem Drücken des Tasters sollen die LEDs
> ausgehen
> 2. Schaltstufe: wenn man 2x innerhalb von ca. 2 Sekunden den Taster
> drückt, sollen die LEDs mit voller Spannung angefahren werden, also 12V.
> Ausschalten durch erneutes drücken des Tasters.

Muss Dein Timing unbedingt so aussehen?

Ansonsten würde ich einen 74HC4017 nehmen, mit Moset an den Ausgängen.

Einmal drücken: Led dunkel (Ausgang 1)
Nochmals drücken: Led hell (Augang 2)
Nochmals drücken: Led aus (Ausgang 3 auf Reseteingang, Ausgang 0 wird 
aktiv))

...und es wieder von vorne los...

Wenn dein Timing ein muss ist reicht ein klassisches IC nicht, dann muss 
es ein uC sein.

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


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Jörg R. schrieb:
> Muss Dein Timing unbedingt so aussehen?
>
> Ansonsten würde ich einen 74HC4017 nehmen, mit Moset an den Ausgängen.

Dann kann man auch gleich noch ne simplen PWM (zB. mit nem 555er) dran 
basteln und den Hetzwiderstand raus werfen.

Jörg R. schrieb:
> Wenn dein Timing ein muss ist reicht ein klassisches IC nicht, dann muss
> es ein uC sein.

Da würde sich schon was mit 1-2 555er hin pfriemeln lassen und evtl. 
noch'n anderes IC dazu. Nur alleine der Gedanke, macht mir schon 
Kopfschmerzen.
Der Aufwand, ist die Sache sicher nicht wert!?

von Jörg R. (solar77)


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Teo D. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Wenn dein Timing ein muss ist reicht ein klassisches IC nicht, dann muss
>> es ein uC sein.
>
> Da würde sich schon was mit 1-2 555er hin pfriemeln lassen und evtl.
> noch'n anderes IC dazu. Nur alleine der Gedanke, macht mir schon
> Kopfschmerzen.
> Der Aufwand, ist die Sache sicher nicht wert!?

Zu den ICs kommen auch noch Kondensatoren und Widerstände.

von Jens G. (jensig)


Angehängte Dateien:

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Das hier vielleicht mal als Idee bzw Anregung. Hab's nicht getestet oder 
simuliert. Könnte also auch irgendwie falsch sein.

Die angegebenen tau's entsprechen nicht wirklich den RC-Zeiten, da die 
Umschaltschwelle der CMOS-Eingänge eher bei 50% liegt (ist auch nur ganz 
grob geschätzt).

Den LED-Streifen habe ich jetzt nur durch eine LED symbolisiert, und 
über die Ausgangsstufen kann man sich auch streiten. Könnte man auch 
irgendwelche  PWM-Stufen nehmen, oder schaltende Konstantstromquellen 
ansteuern, aber ich glaube, das kommt beim genutzten LED-Streifen wohl 
weitgehend auf daselbe raus bezüglich Stromverbrauch (da ja schon mit 
eingebautem Vorwiderstand, den wir hier nur durch R1 erweitern).
R1 muß entsprechend angepaßt werden für die gewünschte Dimmung.

Ach ja: diese Schaltung hat noch ein kleines zusätzliches Feature: wenn 
mann innerhalb der 2s mehrfach schaltet, toggelt man immer zw. Voll- und 
Halbkraft. Wenn das nicht gewollt ist, dann sollte es gehen, wenn man 
Pin9 (D) direkt auf +12V klemmt (und R+C daran weglassen)

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


Angehängte Dateien:

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Mist - das Bild zeigt die erste Variante ohne Ausgangsstufe. Hier 
nochmal der Plan mit Schaltstufen.

von Jörg R. (solar77)


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Jens G. schrieb:
> Könnte also auch irgendwie falsch sein.

Ohne jetzt zu kontrollieren ob die Schaltung funktionieren könnte sehe 
ich folgendes Problem. Du betreibst die D-Eingänge quasi analog. Dadurch 
kommen sie für eine bestimmte Zeit in einen undefinierten Zustand. Die 
D-Eingänge haben keine Schmitt-Trigger-Charakteristik.

Der Aufwand ist zudem recht hoch.

von Michael B. (laberkopp)


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Jens G. schrieb:
> Hier nochmal der Plan mit Schaltstufen.

Prinzipiell schön, wobei ich jetzt nicht verstehe warum die Invertierung 
des Ausgangssignals durch die P-MOSFETs nichts am Verhalten ändern soll,

aber der CD4013 hat keine Schmitt-Trigger Eingänge und es kann 
darüberhinaus bei den analog ansteigenden Flanken keineswegs garantiert 
werden dass beide CLK zur selben Zeit aktiviert werden.

Du verzögerst zwar /Q vom einem zu R vom anderen, aber auch das analog.

In der Simulation natürlich kein Problem, da verhalten sich beide 
Bausteine gleich.

Es wäre also schwer zu empfehlen, zumindest zur Entprellung des Tasters 
und Verzögerung von R je einen Schmitt-Trigger (CD40106) dazuzubauen.

von David P. (david_p12)


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könnte man zum Entsprellen nicht auch einen kleinen Kondensator nehmen, 
der nur kurzzeitig Leitend ist wenn er entladen ist?

von Jörg R. (solar77)


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David P. schrieb:
> könnte man zum Entsprellen nicht auch einen kleinen Kondensator
> nehmen,
> der nur kurzzeitig Leitend ist wenn er entladen ist?

Viel Spaß beim lesen....;-)

https://www.mikrocontroller.net/articles/Entprellung

von Jens G. (jensig)


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@ Jörg R. (solar77)

>Ohne jetzt zu kontrollieren ob die Schaltung funktionieren könnte sehe
>ich folgendes Problem. Du betreibst die D-Eingänge quasi analog. Dadurch
>kommen sie für eine bestimmte Zeit in einen undefinierten Zustand. Die
>D-Eingänge haben keine Schmitt-Trigger-Charakteristik.

Grundsätzlich hast Du zwar recht, aber funktioniert trotzdem recht gut, 
und findet man auch in diversen anderen Schaltungen so.
D hat sowieso keinen Einfluß, wenn da was intern schwingen sollte, 
solange nicht gerade eine Clk-Flanke kommt. Und R und S können von mir 
aus auch schwingen, da die ja nur in eine Richtung schalten. Ein 
Schwingen in der S-Eingangsstufe wird also kaum einen Reset auslösen.
Und auch der CLk-Eingang kann von mir aus schwingen, da das wie ein 
Tastenprellen in den Zeitkonstanten untergeht. Ich sehe hier also nicht 
wirklich ein Problem.

>Der Aufwand ist zudem recht hoch.

Sagt der µC-Verfechter (hast Du ja schon in Deinem ersten Post gesagt, 
daß Du Dir keine klassische Schaltung vorstellen kannst).
Die paar R und C betrachte ich nicht unbedingt als hohen Aufwand, vor 
allem, wenn  es etwas für Leute ohne µC-Kenntnisse sein soll. Und selbst 
in in Serie hergestellten Geräten findet man solche/ähnliche 
4013-Schaltungen (zumindest in einer meiner Fahrradlampen mal 
vorgefunden).


Michael B. (laberkopp) schrieb:

>Prinzipiell schön, wobei ich jetzt nicht verstehe warum die Invertierung
>des Ausgangssignals durch die P-MOSFETs nichts am Verhalten ändern soll,

JA, verstehe jetzt auch nicht mehr, warum ich das genau so gezeichnet 
habe. Eigentlich sollten die an die /Q-Ausgänge, oder N-Kanal an 
Q-Ausgänge.

>aber der CD4013 hat keine Schmitt-Trigger Eingänge und es kann

s.o.

>darüberhinaus bei den analog ansteigenden Flanken keineswegs garantiert
>werden dass beide CLK zur selben Zeit aktiviert werden.

Die müssen auch gar nicht. Habe sogar extra 'ne kleine Verzögerung mit 
drin, damit beim ersten Impuls nicht beide reagieren.

>Es wäre also schwer zu empfehlen, zumindest zur Entprellung des Tasters
>und Verzögerung von R je einen Schmitt-Trigger (CD40106) dazuzubauen.

Kann man machen, wenn man Angst hat. Geht aber nach meinen Erfahrungen 
bestens in der Realität, man findet haufenweise Schaltungen mit dem 
4013, wo die Eingänge "analog" angesteuert werden.

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Jens G. schrieb:
>>Der Aufwand ist zudem recht hoch.
>
> Sagt der µC-Verfechter (hast Du ja schon in Deinem ersten Post gesagt,
> daß Du Dir keine klassische Schaltung vorstellen kannst).

Falsch, ich bin kein uC-Verfechter. Du musst meinen Post auch richtig 
lesen bzw. richtig deuten:

Jörg R. schrieb:
> Wenn dein Timing ein muss ist reicht ein klassisches IC nicht, dann muss
> es ein uC sein.

Ich habe ge#chrieben das ein klassisches IC nicht ausreicht wenn das 
vorgebene Timing eingehalten muss. Nicht dass ich mir eine klassische 
Lösung nicht vorstellen kann. Ich habe sogar einen Vorschlag mit dem 
4017 gemacht. Der hat übrigens Schmitt-Trigger-Eingänge.

So werden falsche Fakten in die Welt gesetzt.


Jens G. schrieb:
> Michael B. (laberkopp) schrieb:
>
>>Prinzipiell schön, wobei ich jetzt nicht verstehe warum die Invertierung
>>des Ausgangssignals durch die P-MOSFETs nichts am Verhalten ändern soll,
>
> JA, verstehe jetzt auch nicht mehr, warum ich das genau so gezeichnet
> habe. Eigentlich sollten die an die /Q-Ausgänge, oder N-Kanal an
> Q-Ausgänge.
>
>>aber der CD4013 hat keine Schmitt-Trigger Eingänge und es kann
>
> s.o.
>
>>darüberhinaus bei den analog ansteigenden Flanken keineswegs garantiert
>>werden dass beide CLK zur selben Zeit aktiviert werden.
>
> Die müssen auch gar nicht. Habe sogar extra 'ne kleine Verzögerung mit
> drin, damit beim ersten Impuls nicht beide reagieren.
>
>>Es wäre also schwer zu empfehlen, zumindest zur Entprellung des Tasters
>>und Verzögerung von R je einen Schmitt-Trigger (CD40106) dazuzubauen.
>
> Kann man machen, wenn man Angst hat. Geht aber nach meinen Erfahrungen
> bestens in der Realität, man findet haufenweise Schaltungen mit dem
> 4013, wo die Eingänge "analog" angesteuert werden.

Der Einsatz eines 40106 hat nix mit Angst zu tun. Vielmehr ist es ein 
vernünftiger Vorschlag um den 4013 vernünftig anzusteuern. Die 
D-Eingänge analog anzusteuern ist schlichtweg Murks, selbst wenn es 
funktionieren kann.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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>Ich habe ge#chrieben das ein klassisches IC nicht ausreicht wenn das
>vorgebene Timing eingehalten muss. Nicht dass ich mir eine klassische
>Lösung nicht vorstellen kann. Ich habe sogar einen Vorschlag mit dem
>4017 gemacht. Der hat übrigens Schmitt-Trigger-Eingänge.

Deine 4017-Variante hat aber nicht das gewünschte Timing, woraus Du dann 
geschlossen hast, daß es nur noch mit µC ginge ...

>So werden falsche Fakten in die Welt gesetzt.

So falsch war das nicht.

>Der Einsatz eines 40106 hat nix mit Angst zu tun. Vielmehr ist es ein
>vernünftiger Vorschlag um den 4013 vernünftig anzusteuern. Die
>D-Eingänge analog anzusteuern ist schlichtweg Murks, selbst wenn es
>funktionieren kann.

Wichtig am Murks ist, daß er funktioniert ;-)

von Jörg R. (solar77)


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Jens G. schrieb:
>>Ich habe ge#chrieben das ein klassisches IC nicht ausreicht wenn
> das
>>vorgebene Timing eingehalten muss. Nicht dass ich mir eine klassische
>>Lösung nicht vorstellen kann. Ich habe sogar einen Vorschlag mit dem
>>4017 gemacht. Der hat übrigens Schmitt-Trigger-Eingänge.
>
> Deine 4017-Variante hat aber nicht das gewünschte Timing...

Richtig, darauf habe ich aber hingewiesen.

Jörg R. schrieb:
> Muss Dein Timing unbedingt so aussehen?
>
> Ansonsten würde ich einen 74HC4017 nehmen, mit Moset an den Ausgängen.

Liest Du nicht richtig?

> woraus Du dann geschlossen hast, daß es nur noch mit µC ginge ...

Nein, habe ich nicht. Ich habe nur geschrieben dass dann EIN klassisches 
IC nicht reicht. Also dann ein uC, oder was ich vergaß zu schreiben dass 
es sonst mehrere klassische ICs sein müssen. Ist aber doch auch logisch 
- oder?


>>So werden falsche Fakten in die Welt gesetzt.
>
> So falsch war das nicht.

Doch, und Du machst es nur noch schlimmer.


>>Der Einsatz eines 40106 hat nix mit Angst zu tun. Vielmehr ist es ein
>>vernünftiger Vorschlag um den 4013 vernünftig anzusteuern. Die
>>D-Eingänge analog anzusteuern ist schlichtweg Murks, selbst wenn es
>>funktionieren kann.
>
> Wichtig am Murks ist, daß er funktioniert ;-)

Auch falsch. Und ob er funktioniert ist noch die Frage.

Du weißt ja nicht einmal ob es funktioniert?

Jens G. schrieb:
> Hab's nicht getestet oder simuliert. Könnte also auch irgendwie falsch
> sein.


Lege es dir zurecht wie Du möchtest, besser wird es dadurch nicht.
Du verdrehst einem die Worte im Mund, selbst dann wenn man Dich darauf 
hinweist.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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>Nein, habe ich nicht. Ich habe nur geschrieben dass dann EIN klassisches
>IC nicht reicht.

... und daß es ein µC sein MUSS.
Übrigens besteht meine Schaltung aus nur einem klassischen IC, und 
bißchen Hühnerfutter.


>Auch falsch. Und ob er funktioniert ist noch die Frage.

>Du weißt ja nicht einmal ob es funktioniert?

Ich weis nicht, ob die Gesamtfunktion mit gewünschtem Timing gegeben 
ist, bin mir aber dessen rel. sicher (habe ich ja auch geschrieben, daß 
das getestet werden müsste). Die Toggle-Funktion an sich funktioniert 
aber, weil damals schon öfters so genutzt.

>Jens G. schrieb:
>> Hab's nicht getestet oder simuliert. Könnte also auch irgendwie falsch
>> sein.


>Lege es dir zurecht wie Du möchtest, besser wird es dadurch nicht.
>Du verdrehst einem die Worte im Mund, selbst dann wenn man Dich darauf
>hinweist.

Als ich das schrieb, hat man mich noch auf gar nix hingewiesen, und 
niemandem irgendwelche Wort verdreht. Wie auch, da es ja mein erster 
Beitrag in diesem Thread war.

: Bearbeitet durch User
von David P. (david_p12)


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das mit dem Timing ist halt die anforderung :-/ also einfach Stufe1, 
Stufe2, Aus,... ist nicht so optimal, also dass man immer Stufe2 
durchlaufen muss :-/

Sollte eben wirklich mit dem Timer sein, dass sich Stufe 2 sozusagen 
erst aktiviert wenn weniger als 2 sekunden zwischen dem 1. und dem 2. 
Tastendruck liegen. Wenn mehr zeit zw. 1. und 2. Tastendruck verstreicht 
soll eben abgeschaltet werden beim 2. Tastendruck.

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