Hallo Erstmal danke für das Forum. Ich möchte das Speil "Hot Wire" oder "Heisser Draht" wie es auf Deutsch wohl heisst herstellen. Habe bereits erste gehversuche gemacht und natürlich stehe ich vor Problemen die ich versuche zu lösen. Wer es nicht kennt, es ist das Spiel wo man mit einem Stab einem draht nachfolgen soll ohne ihn zu berühren, kennt ihr sicher noch aus der Kindheit. Das ganze wird ein geschenk und ich kann dabei etwas lernen (bin nicht vom Beruf und daher elektronik Laie) Mein erster Versuch war, ein Audiosignal (habe einfach ein Klinke Kabel abgeschnitten) auf den Draht zu legen und den "Stab" an die Klinke Buchse eines Verstärkes angeschlossen. Funktionierte grundsätzlich, aber war sehr schlecht was das Störgeräusch betraf. Neuer Versuch: Eine Schaltung (grundsätzlich mehr oder weniger ein Latch mit Summer) gebastelt, eingesetzt ein CMOS JK FLipflop (HEF4027B) als Latch geschaltet und mit 2N3904 Transistoren ein Summer eingeschaltet. Drücke ich testweise den Taster dann schaltet das Latch und der Summer summt bis ich das Latch wieder resette. Testweise klappt es schonmal. Dann anstelle des Tasters an der Schaltung den Taster abgehängt und den Metallstab versucht anzuschliessen aber aber es summt sofort auch wenn der Stab nichts weiter berührt. Habe gemerkt, dass der Eingang des Chips sehr empfindlich zu reagieren scheint und vielleicht der Stab entweder HF Signale aufnimmt oder ein eigenes Potential zu haben scheint das beim Eingang des CMOS als "High" erhkannt wird. Der CMOS Chip schaltet auch wenn ich mit der Pinzette oder dem Finger den Pin auf "High" schalte. Nun suche ich Denkanstösse wie ich das korrekt lösen könnte. Wie hänge ich das korrekt an, sodass die Schaltung nur schaltet, wenn ich wirklich kontakt zwischen dem PIN des CMOS und dem Draht herstelle. Meine Idee: Wiederstand hochohmig an den Stab auf Masse (Gnd) 0V, sodass sich eventuell statische Ladungen entladen können und der Stab grundsätzlich "Low" Potential hätte. Nur leider scheint das nicht zu reichen. Im Versuch schaltet der CMOS trotzdem sofort. Kann ich da was mit einem KJondensator / Spule oder sowas machen, damit ich das Problem lösen kann? Ich bin wirklich nicht vom Fach und sicherlich habe ich viele Fehler gemacht. Ich lerne beim herstellen dieses Spielzeugs. Ein paar Grundlagen zu Elektrotechnik habe ich noch aus meiner Lehre zum Informatiker vor ca. 18 Jahren im Kopf, den Rest habe ich aus Youtube und lesen. Das Spielzeug wird ein kleines Geschenk. Fragen: - Mit welcher Software könnte ich die Scahltung zeichnen damit ich hier besser zeigen kann wie die Schaltung aufgebaut ist? - Ist mein Vorhaben grundsätzlich OK? Oder habe ich grundsätzliche Denkfehler? - Wie schliesse ich den Metallstab (und den Draht) korrekt an damit nur bei Kontakt zwischen Draht und Stab geschaltet wird? Um konstruktive Ideen und Gedankenanstösse wäre ich sehr froh. Liebe Grüsse, Manuel
Angehängte Dateien:
-
IMG_0693.jpg
270 KB
Heißer Draht...Batterie, Summer oder Birnchen, gebogener Draht und Drahtschlinge. So haben wir das früher gemacht. Dein Thread ist so lang das ich nur das Titelthema und 2 Zeilen gelesen haben. Beschreibe dein Problem mal in Kurzform, aber verständlich;-)
Manuel F. schrieb: > Nun suche ich Denkanstösse wie ich das korrekt lösen könnte. Du hast vergessen, zu beschreiben, was du erreichen möchtest. Mit viel Phantasie kann man das vielleicht anhand deiner Problembeschreibung erahnen, aber ich frage lieber nach, bevor ich (mal wieder) wegen unpassender Vorschläge gevierteilt werden. > Mit welcher Software könnte ich die Scahltung zeichnen damit > ich hier besser zeigen kann wie die Schaltung aufgebaut ist? Papier, Bleistift und Smartphone-Kamera wären völlig Ok. Ansonsten nutze ich gerne Kicad. Aber da muss man sich (wie in alle technischen Zeichenprogramme) erstmal rein arbeiten.
Änder den Pulldown-Widerstand am Latch-Eingang von 100K auf 1K. Das sollte reichen.
Manuel F. schrieb: > Meine Idee: > Wiederstand hochohmig an den Stab auf Masse (Gnd) 0V, sodass sich > eventuell statische Ladungen entladen können und der Stab grundsätzlich > "Low" Potential hätte. Nur leider scheint das nicht zu reichen. Im > Versuch schaltet der CMOS trotzdem sofort. Kann ich da was mit einem > KJondensator / Spule oder sowas machen, damit ich das Problem lösen > kann? Die Idee ist an sich richtig. Der Widerstand muss sein! Nur sollte er nicht zu hochohmig sein - einen Wert hast du nicht genannt. Irgendwas im 1kΩ-10kΩ-Bereich wird reichen und wenn der Stromverbrauch nicht sehr im Vordergrund steht auch weniger. Ev. noch 100nF parallel dazu. Ich nehme doch an, dass du den Stab bisher nicht direkt angefasst hast und dass der isoliert ist. Denn schon damit sind die Einstreuungen deutlich geringer. Vermutlich wäre es sinnvoller, den Stab, den du anfasst, mit GND zu verbinden und den heißen Draht selber an den Eingang zu legen. Damit sind die Störungen von der Hand schon mal weg. Allerdings sind die CMOS-Eingänge prinzipiell etwas empfindlich auf ESD, so dass nicht nur fehlerhafte Triggerungen passieren können sondern auch Schäden am Bauteil.
Manuel F. schrieb: > Neuer Versuch: Wenn es speichernd sein soll, dann würde ich einfach ein Relais mit Selbsthaltung und einen aktiven Summer einsetzen. Mit dem Ein-Aus-Schalter oder einem Öffner-Taster kann das Ganze dann zurückgesetzt werden.
1 | EIN+AUS |
2 | / |
3 | Vcc o-------o o------o----o----------------------. |
4 | | | \ |
5 | | | \ "Tastkopf" |
6 | | | .-----o--Zickzack--O--draht |
7 | | | _|_ | |
8 | Relais 2xUm \ -- \ --- |_/_| | |
9 | | | | | |
10 | | '------+-----' |
11 | Summer | |
12 | | | |
13 | 0V o-----------------o-----------' |
Bezüglich Anzahl der Bauteile und Dauerhaftigkeit und ESD-Festigkeit und Vandalensicherheit und wasweißichnochalles dürfte das die günstigste Lösung sein.
:
Bearbeitet durch Moderator
Die Relais-Lösung von Lothar ist in der Tat zweckdienlicher. Ich würde den 2. Relaiskontakt sparen und den Krachmacher parallel zur Relaisspule anschliessen, dann kommt man mit einem Relais mit einem Einschaltkontakt aus. Das gesparte Geld würde ich in eine Freilaufdiode für die Relaisspule stecken. Nicht dass die Kinder immer einen Hops machen, wenn die Versorgung mal nicht erdfrei ist und das Relais abfällt.
Ich habe so etwas mal aus einem aussortierten Durchgangsprüfer und nachgeschaltetem Relais mit Selbsthaltung gebaut. Damit waren dann auftretende Übergangswiderstände (Korrosion) kein Problem mehr.
Manuel F. schrieb: > Habe gemerkt, dass der Eingang des Chips > sehr empfindlich zu reagieren scheint So ein CMOS-IC ist im Prinzip ein kleiner Kondensator (~10pF) am Eingang. Der Kontakt kann ihn zwar aufladen, aber nicht entladen. Dazu brauchst Du zwingend noch einen Pulldown-Widerstand, z.B. 1k.
Frank O. schrieb: > Ich würde den 2. Relaiskontakt sparen und den Krachmacher parallel zur > Relaisspule anschliessen, dann kommt man mit einem Relais mit einem > Einschaltkontakt aus. Hört sich schlau an, hier das ganze nochmal:
1 | EIN+AUS |
2 | / |
3 | Vcc o-------o o------o-----------------------. |
4 | | | |
5 | o | |
6 | .- \ | |
7 | : o \ "Tastkopf" |
8 | : | \ |
9 | : o-----o-------o--Zickzack--O--draht |
10 | : | | | |
11 | : _|_ - | |
12 | Relais 1x Ein '-|_/_| ^ Summer |
13 | | | | |
14 | | | | |
15 | 0V o-----------------o-----o-------' |
Die komfortablere Version würde dann eine zeitlang hupen und sich selbst wieder zurücksetzen:
1 | ___ R |
2 | Vcc o----|___|---o--------o-----------------------. |
3 | | | | |
4 | | o | |
5 | | .- \ | |
6 | +| : o \ "Tastkopf" |
7 | --- : | \ |
8 | C --- : o-----o-------o--Zickzack--O--draht |
9 | | : | | | |
10 | | : _|_ - | |
11 | | '-|_/_| ^ Summer |
12 | | | | | |
13 | | | | | |
14 | 0V o------------o--------o-----o-------' |
R und C sind abhängig von Relais und Versorgungsspannung. Ich würde für eine 12V-Versorgung mit 8 Mignonzellen (=2 Batteriehalter) ein Panasonic TQ2 12V-Relais mit einem Spulenwiderstand von ca. 700 Ohm und einen gut 10-fach höheren Widerstand R mit 6,8k nehmen, damit die minimale Haltespannung des Relais von ca. 1,5V sicher unterschritten wird. Und dann für C einfach mal einen 470uF-1mF Kondensator einbauen. Die abfallende Spannung gibt dann sicher auch einen lustigen Ton, wenn man den richtigen Piepser erwischt... ;-)
:
Bearbeitet durch Moderator
Danke für die vielen Inputs! Jörg: sorry, mein Text war etwas Lang. Zusammengefasstmöchte ich das so wie Du es vorgrschlagen hattest, aber es soll weiterpiepsen wenn man den Draht berührt hat. Dies, weil man es sonst teilweise nicht hört. Mit Tastar dann „resetten“. Stephan: Ok ja, papier und scannen. Werd ich mal versuchen. Energieverheizer: Ok, den Pulldown wiederstand verringern kann ich versuchen. Ich geb Dann bescheid wenn ich es ausprobiert hab. HildeK: Ja so wars gedacht, stab auf Gnd und draht auf High (5V). Das mit dem 100nF habe ich noch nicht ganz verstanden. Paralell dazu? Ich kanns mal versuchen. Ja „Stab“ lag auf holztisch und isoliertes Kabel mit Stecker ohne den Stab zu berühren hatte bereits beim berühren des Pins am CMOS geschaltet gehabt. Lothar M. Danke, die idee mit Relais hatte ich nachdem es mit dem „audioverstärker“ schlecht funktioniert hatte, dann jedoch mich für eine Elektronischerere variante entschieden da es mir flexibler erschien. Relais müsste ich erst kaufen. Vieleicht wär das stabiler als mein aktueller prototyp. Trotzdem hats spass gemacht mich mit CMOS und Transistor zu beschäftigen. Als alternative Variante überlege ich mir das nochmals. Die Textzeichnungen für die Schaltungsvorschläge mit Relais schau ich mir nochmals an wenn ich mehr Zeit habe. Bin gerade im Büro. Frank: Das mit Diode habe ich noch nicht verstanden. Es spielen zwar erwachsene damit (Geschenk Hochzeit, der „Draht wird ein grosser Herz sein), aber ich möchte nicht das jemand einen Schlag kriegt. Einer der Gründe bei meiner Laienüberlegung war dass bei 5v und CMOS kein schlag passieren kann. Alexander H Diesen gedanken hatte ich als ich gemerkt hatte, das mein durchgangsprüfer an meinem billigen messgerät theoretisch funktionieren könnte. Die idee hab ich dann verworfen weil ich mein gerät behalten möchte und weil der kontakt zum draht nicht sehr stabil ist das durchgangspiepsen „rauscht“ sobald ich es am draht entlang bewege. Hatte noch mehr ideen die ich wieder verworfen hatte. Nämlich ein timer einzusetzen der ein „signal“ auf fem draht ausgibt und am „stab“ das signal abzunehmen und falls es nicht passt eine schaltung machen die es dann ignoriert, aber ich glaube das ist quatsch. Hupen und selbst zurücksetzen war auch eine idee, aber das könnte ich optional noch „dazubasteln“ wenn der rest stabil funktioniert. So könnte ich dann mit dem 555 chip ein bisschen rumspielen. Aber im momment bin ich noch nicht so weit, erst möchte ich das die schaltung geht und nicht zu früh/sensitiv schaltet. Vielen dank für die vielen inputs!
:
Bearbeitet durch User
Manuel F. schrieb: > Das mit dem > 100nF habe ich noch nicht ganz verstanden. Parallel zum PU-Widerstand. Der macht diesen PU quasi noch niederohmigerfür HF-Einstreuungen. Manuel F. schrieb: > Das mit Diode habe ich noch nicht verstanden. Wenn man den Stromfluss an einer Spule schnell unterbricht, so entsteht über dem sich öffnenden Kontakt eine hohe Spannung, weil der Strom weiterfließen will. Die Spannung wird man spüren, wenn man parallel zum Kontakt anfasst. Mit einer Diode parallel zur Spule in Sperrichtung kann der Strom weiterfließen bis das Magnetfeld "leer ist", ohne dass sich eine hohe Spannung aufbauen kann.
Manuel F. schrieb: > Hupen und selbst zurücksetzen war auch eine idee, aber das könnte ich > optional noch „dazubasteln“ wenn der rest stabil funktioniert. Wenns unbedingt elektronisch sein soll... ;-)
1 | Vcc o-------o--------------------------. |
2 | | | |
3 | - | |
4 | | | 22R | |
5 | | | | |
6 | - Summer |
7 | | | |
8 | \ | |
9 | \ ___ |/ |
10 | -heißer--O-Draht---o----|___|--| |
11 | |+ 4k7 |>. |
12 | === | |
13 | | 100u | |
14 | GND o--------------------o-------------' |
HildeK schrieb: > Manuel F. schrieb: >> Das mit Diode habe ich noch nicht verstanden. > Wenn man den Stromfluss an einer Spule schnell unterbricht, so entsteht > über dem sich öffnenden Kontakt eine hohe Spannung Das muss man selbst erlebt haben, sonst kommt man nicht dahinter. Üblicherweise findet man es heraus, wenn man ein Relais durchmisst und zum Umschalten des Messbereichs beide Kabel von der Spannungsversorgung fest an die Relaisspulen-Kontakte hält... :-o
:
Bearbeitet durch Moderator
Eine Speicherfunktion oder Impulsformung (Monostabiles Kippglied) halte ich für Sinnvoll. In einem realen Aufbau habe ich erlebt, dass Berührungen oft so kurz sind, dass der Summer nicht anspricht. Der Effekt verstärkte sich im Laufe der Zeit zusammen mit der Oxidation der Drähte.
Statt einem CMOS IC einen guten alten TTL oder LS-TTL IC nehmen. der ist nicht zu empfindlich und ist auch kaum kaputtzukriegen. Oder das Flipflop gleich "zu Fuß" aus zwei Transistoren aufbauen.
Manuel F. schrieb: > Diesen gedanken hatte ich als ich gemerkt hatte, das mein > durchgangsprüfer an meinem billigen messgerät theoretisch funktionieren > könnte. Die idee hab ich dann verworfen weil ich mein gerät behalten > möchte und weil der kontakt zum draht nicht sehr stabil ist das > durchgangspiepsen „rauscht“ sobald ich es am draht entlang bewege. Eigentlich nicht. Das erste "Rauschen" führt zum Melden einer Berührung; Spiel zu Ende. Man kann sich so einen Durchgangsprüfer auch als Bausatz oder einzeln zusammenlöten. Die Grundlagen dazu dürften sich in jedem Schüler-Elektronikbaukasten finden.
Ich würde einen CD4093 nehmen. Ein Gatter als Tongenerator und nen FET dahinter, der nen PC-Lautsprecher treibt. Dann kann man Tonhöhe und Lautstärke bequem mit Widerständen einstellen. 2 weitere Gatter bilden eine RS-FF der sich über ein RC-Glied rücksetzt, also einen Monoflop. Getriggert wird mir low-Level, d.h. der Griff ist auf GND und der Draht am Eingang des RS-FF über Pullup (1k) an VCC. Ausschalten braucht man das Gerät nicht, CMOS zieht in Ruhe <1µA.
Habe mir nun testweise zwei Relais gekauft, eines Bistabil (AR221104 / ST1-L2-DC3V) und ein normales (Fin,3022.9005 / 30.22.9.005.0010) mal ausprobieren... HildeK: werd ich mal ausprobieren. 100nf paralell zum pulldown. Ok danke, jetzt kann ich mir was darunter vorstellen. Das möchte ich eigentlich vermeiden das es unangenehme elektroshoks geben wird, dioden hab ich keine zum pröbeln evtl. was das ich später versuchen könnte falls mir das mit den relais gefällt. Danke für den hinweis und die erklärung. Stefanus: Ja, wenn ich anstelle eines drahtes eine kleine gewindestange ausprobiert hatte hat es bei schlechtem berühren gar nicht gepiept. Audiosignal vom iphone (Tongenerator app mit 1khz frequenz um das piepen zu erzeugen) auf die Gewindestange gelegt hatte und den Stab per Klinke an den Verstärker. Schlechter Kontakt. Und eben starkes brummen vom verstärker (ich denke HF) Alexander: Ok. Ja das wär der Plan. Peter: Ja, noch ne variante. Habe aber bereits nen Piezzo summer Gatter aus 2 NAND hat aus irgendeinem Grund der mir nicht einleichtet nicht geklappt gehabt als ich es mit 4011er Bausteinen versucht hatte. Danach hab ich es mit dem JK Flipflop versucht den ich als RS Latch einsetze. Hab da was falsch gemacht gehabt aber weiss nicht was. Hatte auch seltsame volt beim messen, aber ich denk ich hab was falsch gemacht gehabt.
:
Bearbeitet durch User
Was ist eigentlich der unterscjied zwischen CD4011B und CD4093B? Ich lese beides sind Nand gates aber der 4093er erscheint mir robuster zu sein, oder worum gehts da?
:
Bearbeitet durch User
Manuel F. schrieb: > Was ist eigentlich der unterscjied zwischen CD4011B und CD4093B? > Ich lese beides sind Nand gates aber der 4093er erscheint mir robuster zu > sein, oder worum gehts da? Robuster? Hat der ein Gehäuse aus Stein?;-) Der CD4093 sind Nand mit Schmitt-Trigger-Charakteristik. Der Chip eignet sich dadurch auch um Tasten zu entprellen.
:
Bearbeitet durch User
Jörg R. schrieb: > Hat der ein Gehäuse aus Stein?;-) Sowas gabs auch einmal. Da man aber "künstlichen Stein" verwendete, nannte man es Keramik. :-)
Harald W. schrieb: > Jörg R. schrieb: > >> Hat der ein Gehäuse aus Stein?;-) > > Sowas gabs auch einmal. Da man aber "künstlichen Stein" verwendete, > nannte man es Keramik. :-) Mein Kommentar war zwar mehr als Scherz gemeint, aber ja es gab ICs im Keramikgehäuse. Ich habe sogar noch welche. Waren das nich die in Militärausführung, mit höheren Temperaturbereich?
Jörg R. schrieb: > aber ja es gab ICs im > Keramikgehäuse. Ich habe sogar noch welche. Waren das nich die in > Militärausführung, mit höheren Temperaturbereich? Mit Keramikgehäuse fing alles mal an, bei DIL. Metallgehäuse, wie bei Transistoren, gab es davor für die ersten integrierten Schaltkreise, fast alles analoge Sachen. Aus Kostengründen hat man Plastikgehäuse eingeführt und Keramikgehäuse für militärische Ausführungen und wo es spezielle Anforderungen gab, vorbehalten. EPROMs waren z.B. so ein Spezialfall. Anders hätte man das Quarzfenster da kaum reingekriegt. Es gab aber fensterlose OTP-EPROMs im Plastikgehäuse, die sich nur 1x programmieren ließen. Daher der Name. Aber zumindest in der DDR wurden militärische Versionen von ICs auch in Plastikgehäusen gefertigt. Diese hatten eine 4 in der Bezeichnung. Das sah dann so aus: D100 war der internationale 7400 4D100 war die militärische Ausführung.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.