Forum: Haus & Smart Home 0-10V in Stufen mit Auf-/Ab-Kontakt durchschalten


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von Armin S. (yxcvb)


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Hallo zusammen!

Von meinem Busch-Jäger free@Home-Bussystem werden 2 Relais-Ausgänge 
angesteuert, einer zum Hoch-, einer zum Runterschalten. Das Signal steht 
jeweils für knappe 2 sec an.
Damit sollen 0-10 V stufenweise auf/ab geschaltet werden, um LTM-Lüfter 
anzusteuern. Alternativ (und vielleicht einfacher) können die 
Widerstände gemäß angehängter Tabelle ausgegeben werden.
Für die Steuerung und die 0-10V habe ich eine Versorgungsspannung von 
230V, AC.

Ich suche alles „sachdienliche“ bis hin zum fertigen Stromlaufplan und 
freue mich über jeglichen Hinweis. Mein Wissensstand bzgl. Elektronik 
ist nahe Null.

Danke,

Armin

von Peter Z. (hangloose)


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Du benötigst einen Mikrocontroller der einen DAC ansteuert.
z.B. so etwas
https://www.horter.de/doku/i2c-hs-analog-output_sp.pdf

Da du ja keinen Plan von Elektronik hast, wird es natürlich schwierig 
für
dich werden dein Problem zu lösen.

: Bearbeitet durch User
von Armin S. (yxcvb)


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Hallo Peter,

danke für Deinen Hinweis. Ich verstehe, dass es Dir in Deinem Beispiel 
um die Ansteuerung des DAC geht und nicht um den i2c-Bus. Dieser dürfte 
für mich nicht geeignet sein. Korrekt?

Danke, Armin

von Peter Z. (hangloose)


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Ja richtig, du nimmst irgendeinen Mikrocontroller bindest dann den DAC 
vom Beispiel an, liest die Eingänge der Relaiskontakte ein und gibst 
dementsprechend einen Analogwert aus...fertig

von Wolfgang (Gast)


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Armin S. schrieb:
> danke für Deinen Hinweis. Ich verstehe, dass es Dir in Deinem Beispiel
> um die Ansteuerung des DAC geht und nicht um den i2c-Bus. Dieser dürfte
> für mich nicht geeignet sein. Korrekt?

Ohne eine SPI-Schnittstelle - mit I²C-Bus hat das nichts zu tun - wirst 
du mit diesem DAC (MCP4812) nicht kommunizieren können.
Den Mikrocontroller brauchst du, um deine Steuerpulse zu zählen, in 
einen Digitalwert umzusetzen und zum DAC zu schicken.

von MaWin (Gast)


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Dein Problem ist, dass ein handelsübliches Digitalpoti mit UP und DOWN 
Eingang nicht diese Stufen durchschaltet, sonder mehr.

Du brauchst 'kundenspezifische' Werte. Und das geht mit einem uC. Statt 
DAC tun es auch umgeschaltete Widerstände, so präzise muss es nicht 
sein.

Bleibt die Frage, ob ein (CMOS) UP/DOWN Counter IC mit Widerständen 
hinten dran ausreichen würde. Sind die UP/DOWN Signale schon entprellt ?

Blöderweise sind es 11 Stufen. Blöderweise hat ein CD4029 nicht UP und 
DOWN sondern CLK und U/D, so wie 74HC191/192/196. Immerhinn kann er bis 
11 zählen und zurück. Bleibt die Frage ob er von 10 auf 0 springen soll 
oder hängen bleiben soll, ebenso von 0 auf 10.

Es werden also wohl zumindest 3 IC wenn man nicht programmieren will.

von Wolfgang (Gast)


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MaWin schrieb:
> Bleibt die Frage ob er von 10 auf 0 springen soll
> oder hängen bleiben soll, ebenso von 0 auf 10.

Wer will schon einen Lüfter, der von "aus" auf "Hurrikan" bzw. von 
Maximalleistung auf "aus" springt.

von Armin S. (yxcvb)


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@MaWin

Eine einfache Lösung mit Zähler und Widerständen wäre in meinem 
Interesse. Wenn es mehr als 10 Stufen gibt, würde ich die mit dem 
gleichen Widerstandswert belegen, wie die vorige Stufe. Da ich händisch 
schalte sollte ich gar nicht in diesen Bereich kommen.

Bei den Kontakten sind es schlichte Schaltrelais für Leistung. Ein 
Prellen wäre da denkbar. Kann ein IC dies gegebenenfalls ausfiltern?

von Peter Z. (hangloose)


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von Armin S. (yxcvb)


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@Peter

Danke für die Verknüpfung zu den Infos zum Entprellen. Ist dort klasse 
dargestellt!

Benötigt jeder µC CLK? Die habe ich nämlich nicht ...

von Wolfgang (Gast)


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Armin S. schrieb:
> Eine einfache Lösung mit Zähler und Widerständen wäre in meinem
> Interesse.

Uneinfach wird sie in dem Moment, wo du spezielles Verhalten an den 
Enden forderst, also was soll passieren, wenn bei Zählerstand "0" ein 
"Down"-Impuls kommt bzw. wenn bei Zählerstand "10" ein "Up"-Impuls 
kommt?

Außerdem wirst du HW-Zähler mit Zählfolge 0..10 nicht fertig finden, 
d.h. du brauchst einiges an Dekodier und Steuerlogik, um diese Fälle zu 
erkennen.

In einem kleinen µC, wäre das mit wenigen Programmzeilen erschlagen.

von Wolfgang (Gast)


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Armin S. schrieb:
> Bei den Kontakten sind es schlichte Schaltrelais für Leistung. Ein
> Prellen wäre da denkbar. Kann ein IC dies gegebenenfalls ausfiltern?

Wenn du bei den Relais jeweils Umschaltkontakte zur Verfügung hast, ist 
das Entprellen mit einem einfachen RS-Flip-Flop, z.B. einem passend 
verschalteten 74HC00 zusammen für beide Steuerkanäle erledigt.

von MaWin (Gast)


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Armin S. schrieb:
> Eine einfache Lösung mit Zähler und Widerständen wäre in meinem
> Interesse

Das ist keine einfache Lösung, sondern zu kompliziert um sie hier 
aufzuzeichnen.

Erstmal müssten die UP/DOWN Relaiskontakte entprellt werden. Dann müsste 
ein CLK / U/D Signal daraus erzeugt werden. Dann ein up/down Zähler wie 
CD4029 eine Logik bekommen die 0 und 10 erkennen, und bei 0 ein CLK 
verhindert wenn U/D auf D steht und bei 10 ein CLK verhindert wenn U/D 
auf U steht. Da ist die Verknüpfung der 4 Ausgänge per 10k/20k/40k/80k 
Widerständen zu einer Spannung von 0.7V/Schritt noch einfach, wenn man 
10.5V als Versorgungsspannung wählt.
Bleibt das Addieren von 1.4V wenn der Zähler nicht 0 ist. Da man den 
Zählerstand 0 sowieso erkennt, ist das einfach.

Unter 4 UC der CD4xxx Serie wird man wohl nicht hinkommen. Mit CD40106 
entprellen, mit CD4012 (und 2 Invertern vom CD40106) eine Erkennung von 
0 und 10, den Zähler und wohl noch ein CD4011.

von Armin S. (yxcvb)


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Ok, ich sehe ein, dass ich µC benötige. Ich lese mich zu den genannten 
µC mal ein, bin aber nun ca. 4 Tage auf Dienstreise. Ich melde mich 
wieder, wenn ich so viel verstanden habe, dass ich Fragen stellen kann 
;-)

Danke schon mal für alle bisherigen Hinweise!

von Manfred (Gast)


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MaWin schrieb:
> Unter 4 UC der CD4xxx Serie wird man wohl nicht hinkommen.

In Erinnerung an alte Zeiten der TTL-Gräber kämen mir 74193 und 74154 in 
den Sinn. Dazu noch etwas Drumherum, mit geschätzt 4 ICs liegst Du wohl 
sehr nahe am Ziel.

Unglücklich an der Vorgabe sind die 11 Schritte. Wären es nur 10, käme 
ein 4017 in Betracht.

von Armin S. (yxcvb)


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@MaWin

Mir reichen auch 10 Schritte von EL5 bis TL4, zur Not auch nur 9 bis 
TL3.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Der CD4017 zählt nur in eine Richtung. Ein CD4029 kann durch Umschalten 
an Pin 10, auf- und abwärts zählen. Die Ansteuerung ist dann aber, durch 
den 4 Bit BCD-Ausgang komplizierter.

von MaWin (Gast)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Die Ansteuerung ist dann aber, durch den 4 Bit BCD-Ausgang komplizierter.

Im Gegenteil, erlaubt mit 4 Widerständen statt 11 eine 
Zustands/Spannungs-Umsetznug.

von Thomas S. (thschl)


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Armin S. schrieb:
> Ok, ich sehe ein, dass ich µC benötige. Ich lese mich zu den genannten
> µC mal ein, bin aber nun ca. 4 Tage auf Dienstreise. Ich melde mich
> wieder, wenn ich so viel verstanden habe, dass ich Fragen stellen kann

auf alle Fälle musst du dir dann auch die Programmierung des Prozessors 
aneignen, also frage lieber erst dann wieder nach.. denke so in 6-8 
Monaten

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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MaWin schrieb:
>
> Im Gegenteil, erlaubt mit 4 Widerständen statt 11 eine
> Zustands/Spannungs-Umsetznug.

Stimmt. Da die Widerstandswerte sowieso in gewissen großzügigen Grenzen 
gestaltet werden können, dürfte das sogar funktionieren. Man muss diese 
vier Widerstände nur pfiffig verknüpfen.

von Armin S. (yxcvb)


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@ Ach Du grüne Neune:

Deine Skizze ist klasse und genau das, an was ich gedacht habe. Wo kann 
ich bitte aber den zugeschalteten Widerstand abgreifen? Einmal ganz 
oben, aber wo setze ich den 2. Punkt für die Messung durch die Logik 
hin?

Ich verstehe, dass ich in Deiner Beschaltung nichts programmieren muss. 
Korrekt?

Gibt es analog zum 4017 einen IC, der auch rückwärts zählen kann mit den 
10 Ausgängen?

Bzgl. dem 4029 erwähnst Du eine pfiffige Verknüpfung der 4 Widerstände. 
Hättest Du auch dazu eine Skizze oder Idee?

Vielen Dank im Voraus!

von Armin S. (yxcvb)


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Allen zusammen ein gutes Neues!

Ich habe die oben genannten Hinweise umgesetzt (s. Schaltungsentwurf), 
komme aber nicht auf die erforderlichen Spannungen (s. Berechnung).

Ich habe mir den IC CD40193B ausgesucht, da dieser ein separaten Eingang 
für aufwärts und abwärts zählen hat und mit bis zu 18V ansteuerbar ist. 
Egal, wie ich die Widerstände wähle, komme ich nicht auf einen 
gleichmäßigen Spannungsabstand von ca. 0,7V wie benötigt.
Der Anschluss eines DAC kommt zum selben Ergebnis, da der 
Eingangsbereich gleichmäßig aufgeteilt wird, z.B. 0-15 Bit entsprechen 
0-10V. Ich benötige aber 0-10 Bit entsprechen 0-10V.

Ich denke, ich benötige eine Lösung, wie von „Ach Du grüne Neune“ am 
18.11. mit IC CD4017 gezeichnet, allerdings zum auf- und abwärts zählen. 
Kennt da jemand etwas passendes? Ich habe nichts gefunden.

Ferner sehe ich auch nicht die Möglichkeit die geschalteten Widerstände 
potentialfrei abzugreifen, da die ICs doch die Versorgungsspannung an 
Q1-Q4 als 1 ausgeben, oder? D.h. die Widerstände müssen so gewählt 
werden, dass mit der Versorgungsspannung die geforderten Spannungen 
abgegriffen werden können. Korrekt?

Danke an alle.

von Rainer D. (rainer4x4)


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Peter Z. schrieb:
> Du benötigst einen Mikrocontroller der einen DAC ansteuert.
> z.B. so etwas
> https://www.horter.de/doku/i2c-hs-analog-output_sp.pdf
>
> Da du ja keinen Plan von Elektronik hast, wird es natürlich schwierig
> für dich werden dein Problem zu lösen.
Nun, ansich war das früher ganz einfach mit einem Relais zu lösen. Das 
Zauberwort hiess "Drehwähler" oder auch "Hebdrehwähler".

von MaWin (Gast)


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Armin S. schrieb:
> Egal, wie ich die Widerstände wähle, komme ich nicht auf einen
> gleichmäßigen Spannungsabstand von ca. 0,7V wie benötigt

Niemand hat was von Rmess gesagt.

Ein 4 bit D/A Wandler mit 0.7V pro Schritt ist einfach, wenn die 
Gesamtspannung 15*0.7=10.5V (LM317) beträgt.
5k, 10k, 20k und 40k an die Ausgänge, möglichst durch 
Reihen/Parallelschaltung gleicher 10k Widerstände.
Dann kommt aber 0V, 0.7V, 1.4V, 2.1v, ... 10.5V raus.
Bei dir solls ja erst bei 2.1V losgehen, also Zählerstufe 3, und bei 
8.4V, also Zählerstufe 12 aufhören.

Dazu ist zusätzliche Logik erforderlich, die ein decrement bei 3 und 
increment bei 12 verhindert.

Eventuell ist ein decrement bei 0 und increment bei 11 weniger aufwändig 
zu decodieren, dann muss man analog eine Soannung von 2.1V addieren.

Zuerst würde ich aber deine Taster ordentlich anschliessen, du hast 
Kinderentprellung.

von Hannes J. (Firma: professional Professional) (pnuebergang)


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Rainer D. schrieb:
> Nun, ansich war das früher ganz einfach mit einem Relais zu lösen. Das
> Zauberwort hiess "Drehwähler" oder auch "Hebdrehwähler".

"ganz einfach" ist etwas beschönigend. Das waren schon aufwendige 
Mechaniken an deren Einstellung und Wartung der ein oder andere 
Reichspost-Lehrling verzweifelt ist.

von Wolfgang (Gast)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Man muss diese vier Widerstände nur pfiffig verknüpfen.

Nennt sich R-2R Netzwerk
https://de.wikipedia.org/wiki/R2R-Netzwerk

von Armin S. (yxcvb)


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MaWin schrieb:
> Niemand hat was von Rmess gesagt.

Hallo MaWin,

danke für die Info.
1. Wenn ich nun Rmess weg lasse und von Vdd bis Masse die Spannung 
messe, bekomme ich immer Vdd unabhängig von den geschalteten 
Widerständen. Nur die Ströme ändern sich. Wie meint ihr das?
2. Soll diese Spannung dann auf den Eingang von dem LM317 gelegt werden, 
oder müssen die geschalteten Widerstände als R2 an LM317 angeschlossen 
werden?
3. Wie kann ich generell die geschalteten Widerstände potentialfrei 
abgreifen? 4. Muss ich mir die Ausgänge eines Zählers als Wechsler 
vorstellen, die entweder auf Vdd oder Masse liegen, wie im R2R-Netzwerk 
bei Wikipedia beschrieben (Hinweis von Werner)?
Kannst Du mir die Antwort bitte kurz skizzieren? Ich hänge da irgendwie 
im Nirvana.

Die Entprellung korrigiere ich noch.

Danke, Armin

von Manfred (Gast)


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Armin S. schrieb:
> 1. Wenn ich nun Rmess weg lasse und von Vdd bis Masse die Spannung
> messe, bekomme ich immer Vdd unabhängig von den geschalteten
> Widerständen.

Was heißt hier "von Vdd bis Masse", ist für mich unverständlich.

Wenn R(mess) nicht vorhanden ist und an der Stelle die Spannung gegen 
Masse gemessen wird, muß die sich ändern. Wenn nicht, liegt ein 
Schaltungsfehler oder Bauteiledefekt vor.

Das TI-Datenblatt sagt "symmetrische Ausgänge". Der Stein liefert also 
bei High Strom in den Teiler und nimmt diesen bei Low auf, garantiert 
sind gerade mal 1,3mA an 10 Volt Speisung.

Hast Du direkt an den 4 Ausgängen des 40193 geschaut, ob die wechseln 
und korrekt auf VDD bzw. GND schalten?

von MaWin (Gast)


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Armin S. schrieb:
> Wenn ich nun Rmess weg lasse und von Vdd bis Masse die Spannung messe,
> bekomme ich immer Vdd unabhängig von den geschalteten Widerständen. Nur
> die Ströme ändern sich

Wer von VDD nach Masse mistt bekommt natürlich immer VDD.

Und wer einen Strom misst, erlaubt der Spannung natürlicb nicht dass sie 
hoch kommt.

Armin S. schrieb:
> Muss ich mir die Ausgänge eines Zählers als Wechsler vorstellen, die
> entweder auf Vdd oder Masse liegen

Ja.

Armin S. schrieb:
> Soll diese Spannung dann auf den Eingang von dem LM317 gelegt werden

Nein, der LM317 kann die 10.5V liefern zur Versorgung der Schaltung.

von Armin S. (yxcvb)


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Hallo Manfred und MaWin,

wenn ich in meiner Schaltung vom 05.01. Rmess weglasse und Q1-Q4 zum 
Teil auf logisch "1" sind, fließt ein Strom von den logisch "1" 
Ausgängen zu den logisch "0" Ausgängen und es ergeben sich 
unterschiedliche Spannungen. Wenn aber Q1-Q4 alle logisch "1" sind, 
dürfte doch gar kein Strom mehr fließen, da alles auf dem selben 
Potential liegt. Oder fehlt in meiner Zeichnung noch der Widerstand auf 
Masse wie im R2R-Netzwerk von Wikipedia gezeichnet?

An den Ausgängen des CD40192 habe ich noch gar nichts gemessen; ich 
befinde mich noch in der theoretischen Bildung des Stromlaufplans mit 
der Hoffnung zu einer funktionierenden Lösung zu kommen ;-)

Danke für Eure Geduld, Armin

(Ich komme aus der Energietechnik und da kann ich meinen Strompfad immer 
verfolgen.)

von Manfred (Gast)


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Armin S. schrieb:
> wenn ich in meiner Schaltung vom 05.01. Rmess weglasse und Q1-Q4 zum
> Teil auf logisch "1" sind, fließt ein Strom von den logisch "1"
> Ausgängen zu den logisch "0" Ausgängen und es ergeben sich
> unterschiedliche Spannungen.

So ist das: Wenn z.B. nur Q1 high ist, ergibt sich ein Spannungsteiler 
R1 gegen die Parallelschaltung R2-R3-R4.

> Wenn aber Q1-Q4 alle logisch "1" sind,
> dürfte doch gar kein Strom mehr fließen, da alles auf dem selben
> Potential liegt.

Richtig, innerhalb der vier Widerstände fließt kein Strom, am Ausgang 
steht die volle Spannung.

> Oder fehlt in meiner Zeichnung noch der Widerstand auf
> Masse wie im R2R-Netzwerk von Wikipedia gezeichnet?

Ich weiß nicht, was in diesem Möchtegern-Nagscreen-Lexikon steht, ich 
meide es nach Möglichkeit.

Durch Hinzufügen von R(mess) baust Du einen belasteten Spannungsteiler 
und verschiebst damit alle Spannungen. Das kann man rechnen, aber 
Methematik ist nicht so mein Ding, das jetzt in eine Formel auflösen zu 
können.

> Ich komme aus der Energietechnik

Dann solltest Du im ersten Jahr Berufsschule den Spannungsteiler gelernt 
haben und diese uralten Grundkenntnisse wieder hervorkramen. Das ist 
jetzt nicht böse gemeint, diese Grundlagen verfolgen mich mein gesamtes 
Berufleben lang.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Bau doch einfach vier Trimmer mit je einem 2k2 Schutzwiderstand in Reihe 
ein. Dann kannst du den Zähler mit den zwei Tasten bequem rauf- und 
runterfahren und die Spannungen messen und nachjustieren.
Das gibt dann zwar eine Rumjustiererei, aber rechnen könnte ich das auf 
Anhieb auch nicht.

von MaWin (Gast)


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Armin S. schrieb:
> wenn ich in meiner Schaltung vom 05.01. Rmess weglasse und Q1-Q4 zum
> Teil auf logisch "1" sind, fließt ein Strom von den logisch "1"
> Ausgängen zu den logisch "0" Ausgängen und es ergeben sich
> unterschiedliche Spannungen. Wenn aber Q1-Q4 alle logisch "1" sind,
> dürfte doch gar kein Strom mehr fließen

Ja, und ?
Relevant sind die Spannungen, die wurden dir vorgerechnet.

Manfred schrieb:
> Methematik ist nicht so mein Ding, das jetzt in eine Formel auflösen zu
> können

Oje. Das sing Grundrechenarten, Addieren, dividieren.

Ach Du grüne Neune schrieb:
> aber rechnen könnte ich das auf Anhieb auch nicht

Oje. Grundschule geschwänzt.

Die Summenbildung über 5k/10k/20k/40k hat eine Ausgangsimpedanz von 
2.666k. Schaltet man also einen Rmess von 10k nach Masse, verringern 
sich die vorgerechneten Spannungen auf 78.95%.

von Manfred (Gast)


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Vielleicht hilft eine Vereinfachung noch zum Verständnis.

von Armin S. (yxcvb)


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Manfred schrieb:
> Vielleicht hilft eine Vereinfachung noch zum Verständnis.

Super, habe ich verstanden!

von Armin S. (yxcvb)


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MaWin schrieb:
> Ein 4 bit D/A Wandler mit 0.7V pro Schritt ist einfach, wenn die
> Gesamtspannung 15*0.7=10.5V (LM317) beträgt.
> 5k, 10k, 20k und 40k an die Ausgänge, möglichst durch
> Reihen/Parallelschaltung gleicher 10k Widerstände.

Hallo MaWin,

ich habe das ganze nun so zusammengestellt, wie Du sagtest und komme 
exakt auf Deine Ergebnisse (s. Berechnung).

Da ich von 0-2 und von 12-15 das gleiche Ergebnis an meinen Lüftern 
erhalte, werde ich diese Werte nicht ausfiltern. Ich sollte eh' niemals 
in diese Bereiche kommen und nur rund um die Mittelstellung pendeln.

Am Wochenende aktualisiere ich den Stromlaufplan, ergänze den LM317 und 
die Entprellung, dann lade ich ihn nochmals zum "final check" hoch.

Eine letzte Frage zur Leistung: Ich entnehme dem Datenblatt des CD40192 
Ströme von ein paar mA, d.h. die ganze Schaltung benötigt unter 1W. Ist 
das korrekt?

Danke und schönen Abend, Armin

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Armin S. schrieb:
> Am Wochenende aktualisiere ich den Stromlaufplan, ergänze den LM317 und
> die Entprellung, dann lade ich ihn nochmals zum "final check" hoch.

Ja. Das ist eine gute Idee. Der finale Schaltplan ist auch für mich 
interessant, da kann ich dann auch noch was lernen 😃

Mit der Schaltung einschliesslich Entprellung und Ruhestrom für den 
LM317, kommst du locker unter 1 Watt.

von Armin S. (yxcvb)


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Hallo zusammen,

als Anlage nun mein neuster Entwurf.

Das Netzteil RAC02 hat eine interne Absicherung.

R2 von LM317 würde ich gerne mit Poti machen, um Bauteiltoleranzen der 
Spannungsversorgung und Widerstände ausgleichen zu können. Ich habe aber 
noch kein Poti gefunden. Taster für Voreinstellung des Zählers fehlt mir 
noch ebenso.

Was meint Ihr zur Schaltung? Funktioniert's? Sind die Elemente passend 
ausgewählt?

Danke für Eure Hilfe, Armin

von MaWin (Gast)


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Armin S. schrieb:
> Ich entnehme dem Datenblatt des CD40192 Ströme von ein paar mA, d.h. die
> ganze Schaltung benötigt unter 1W

Ja.

Armin S. schrieb:
> Was meint Ihr zur Schaltung? Funktioniert's

Entprellung unzureichend, und ob der LTM Eingang wirklich wie ein 
Spannungsmesser quasi keinen Strom zieht, oder eine Last darstellt die 
über einen OpAmp als Spannungsfolger betrieben werden sollte ist unklar.

(Trimm)potis gibt es doch wie Sand am Meer.

Preset Taster kein Pull-Down ?

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Wenn deine Auf- und Ab Relais Umschaltkontakte haben, dann kannst du mit 
dem CD4093 zwei echte RS Flip Flops aufbauen uns sparst dadurch die 
beiden 1nF Kondensatoren und die beiden 120k Widerstände.
Ausserdem werden dann alle Gatter genutzt und es bleiben keine Eingänge 
offen.

Nutzt du jetzt das CD40192 oder das CD40193, weil im Schaltplan noch das 
CD40193 eingezeichnet ist?

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Nachtrag:
Mir fällt gerade auf, dass man für die beiden RS Flip Flöppse dann doch 
wieder insgesamt vier Pullup Widerstände benötigt.

von Armin S. (Gast)


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Guten Morgen Ach Du grüne Neune!

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Wenn deine Auf- und Ab Relais Umschaltkontakte haben

Meine Relais sind 2 zweckentfremdete 16A Leistungskontakte zum Schalten 
von Lasten. Meinst Du, meine dargestellte Entprellung reicht?

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Ausserdem werden dann alle Gatter genutzt

Ich lege die unbenutzten Eingänge A, B, C, D dann auf Masse. Ok?

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Nutzt du jetzt das CD40192 oder das CD40193

CD40192 arbeitet als BCD. Dies reicht für meine Stellungsanzahl nicht 
aus. Daher benutze ich den CD40193 (binär).

Schönen Tag, Armin

von Armin S. (yxcvb)


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Guten Morgen MaWin!

MaWin schrieb:
> Entprellung unzureichend

Was fehlt Dir denn noch bei der Entprellung (Ich verwende 
Leistungskontakte)? Beim IC ist diese Anwendung so beschrieben.

MaWin schrieb:
> ob der LTM Eingang wirklich wie ein Spannungsmesser quasi keinen Strom zieht

Danke für den Hinweis. Ich habe LTM angeschrieben.

Als Trimmpoti möchte ich einen 3,3 kOhm Vorwiderstand mit einem 250 Ohm 
Poti zum feinen regeln verwenden. Ich habe mir das Poti PT10LV10251A2020 
herausgesucht.

MaWin schrieb:
> Preset Taster kein Pull-Down

Was ist ein "Preset Taster" gegenüber einem "Pull-down-Taster"? Ich 
dachte an einen nicht rastenden Öffner, wie dargestellt (bei Mouser kann 
ich diese aber nicht identifizieren).

Danke und einen schönen Tag, Armin

von Armin S. (yxcvb)


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Noch ein Nachtrag:

Auf Seite 9 der Beschreibung vom LM317 (s. Anhang vom 11.01.) steht die 
Formel zur Berechnung von R2. Was aber ist Vref? Dazu finde ich nichts. 
Andere Internetseiten geben mir für R2 = 3478 Ohm für 10,5 V an, bei R1 
= 470 Ohm.

von Peter Z. (hangloose)


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Vref = 1,25 V

von Armin S. (yxcvb)


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MaWin schrieb:
> ob der LTM Eingang wirklich wie ein Spannungsmesser quasi keinen Strom zieht

Hallo MaWin,

bei LTM habe ich noch niemanden gefunden, der mir dazu etwas sagen 
konnte. Allerdings handelt es sich bei dem Eingang um den 
KNX-Busanschluss. Ein Hersteller einer 0-10V-KNX-Ausgangskarte gab mir 
einen max. Strom von 2mA für seine Karte an. D.h. der Eingang darf keine 
Leistung abfordern.

Schönes WoE,

Armin

von MaWin (Gast)


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Armin S. schrieb:
> Was ist ein "Preset Taster"

Der Taster an Preset.

Armin S. schrieb:
> Ein Hersteller einer 0-10V-KNX-Ausgangskarte gab mir
> einen max. Strom von 2mA für seine Karte an.

2mA ist eine zu hohe Belastung um bei 2.7k Quelimpedanz ohne 
Pufferverstärker noch genaue Werte zu liefern, aber wenig genug, um 
durch Anpassung der Widerstandswerte trotzdem 10 schöne Stufen zu 
erhalten.

von Manfred (Gast)


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MaWin schrieb:
> aber wenig genug, um durch Anpassung der Widerstandswerte
> trotzdem 10 schöne Stufen zu erhalten.

Vorsichtig, das von mir angehängte Datenblatt ist anderer Meinung:
Manfred schrieb:
> garantiert sind gerade mal 1,3mA an 10 Volt Speisung.

von Armin S. (yxcvb)


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MaWin schrieb:
> um durch Anpassung der Widerstandswerte trotzdem 10 schöne Stufen zu erhalten

Hallo MaWin und Manfred,

LTM kann und will mir keine Angaben zum Eingangsstrom Ihrer Karte 
machen.

Ein anderer 0-10V KNX-Eingang hat 130kOhm, das wären bei 10V 0,1mA. Das 
ist natürlich nur ein Beispiel, bei anderen Karten sollte es aber wohl 
nicht dramatisch mehr sein.

Mit welchen Widerstandswerten kann ich die Stromtragfähigkeit der 
Schaltung auf ca. 1mA vorbeugend erhöhen? Wäre das nicht sinnvoll, oder 
reduziert das die Stabilität? Die Genauigkeit müsste durch das gleiche 
Verhältnis der Widerstände konstant sein.

Danke und alles Gute, Armin

von Armin S. (yxcvb)


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Guten Morgen,

ich warte derzeit auf Antwort vom Geschäft, wo ich das Material kaufen 
möchte. Ich habe noch nicht alle Bauteile gefunden.

Derzeit denke ich darüber nach, woran es liegen könnte, wenn meine 
Schaltung nicht wie gewünscht funktioniert:

a) Wie schon angedacht, könnte der Ausgangsstrom zu LTM die Spannung zu 
sehr verzerren. Kleinere Ausgangswiderstände anstatt der 10k (z.B. 4k7?) 
würden den Strom innerhalb der Schaltung erhöhen, so dass ein höherer 
Ausgangsstrom weniger ins Gewicht fällt. Ist das richtig? Welche 
Widerstände sind zulässig?

b) Die Entprellung könnte zu gering sein. Würde dann ein 2. 
Parallelkondensator mit 1nF (je Eingang) helfen, oder eher den 120k 
Vorwiderstand vergrößern, um eine langsamere Ladung zu erreichen. Meine 
Impulszeit ist ewige 2 Sekunden lang!

Vielleicht habt Ihr ja noch eine Idee dazu oder seht weitere denkbare 
Probleme. Mit dem Umlöten ist das immer etwas schwierig ...

Schönes WoE,

Armin

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Der 120k Widerstand kann auf 10k verkleinert werden.
Da es sich beim CD4093 um Schmitt-Trigger Eingänge handelt und du 
Impulslängen von 2 Sekunden hast, kannst du den 1nF auf 100nF vergrößern 
und noch einen weiteren 10k davor schalten, so dass das RC-Glied wie ein 
echter Tiefpass wirkt.

von MaWin (Gast)


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Armin S. schrieb:
> würden den Strom innerhalb der Schaltung erhöhen, so dass ein höherer
> Ausgangsstrom weniger ins Gewicht fällt. Ist das richtig? Welche
> Widerstände sind zulässig?

Siehe

Manfred schrieb:
>> garantiert sind gerade mal 1,3mA an 10 Volt Speisung.

Verkleinern geht nicht, man könnte einen OpAmp als Ausgangspuffer 
dranschalten:
         +10.5V/12V
               |
vom Netzwerk--|+\ LMC6481
              |  >--+-- 0-10V gepuffert
           +--|-/   |
           |   |    |
           +---(----+
               |
              GND

von Armin S. (yxcvb)


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Hallo MaWin und Ach Du grüne Neune,

den 0pAmp könnte ich doch auch nachrüsten, wenn die Schaltung zu viel 
Strom zieht, oder? Welchen Strom kann ich denn bisher ohne Probleme 
entnehmen?

Soll ich die Entprellung gleich wie von Ach Du grüne Neune beschrieben 
ändern, oder sollte die bisherige Version schon funktionieren?

Danke, Armin

von Armin S. (yxcvb)


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MaWin schrieb:
> LMC6481

Hallo MaWin,

stimmt LMC6481? Ich finde ihn nicht, nur LMC6482I.

Danke, Armin

von Armin S. (yxcvb)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Der 120k Widerstand kann auf 10k verkleinert werden.

Hallo Ach Du grüne Neune,

habe ich Deinen Schaltungsentwurf richtig umgesetzt? Der größere 
Kondensator müsste langsamer laden und damit stärker entprellen, 
richtig? Dann mache ich das doch gleich so. Wie legt man denn die 
Widerstände und den Kondensator aus (interessehalber)?

Schönes WoE, Armin

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Armin S. schrieb:
> habe ich Deinen Schaltungsentwurf richtig umgesetzt?

Nein. In meinem Bild ist er aber jetzt richtig.

Armin S. schrieb:
> Der größere
> Kondensator müsste langsamer laden und damit stärker entprellen,
> richtig?

Ja. Du kannst bei 2 Sekunden sogar einen 1µF oder max. 10µF Elko 
einsetzen. Musst du aber nicht.

Armin S. schrieb:
> Wie legt man denn die
> Widerstände und den Kondensator aus (interessehalber)?

Tau = R x C = 10000R x 0,0000001F = 0,001 Sekunde
Du musst nur dabei darauf achten, dass Tau mindestens 5 mal in deine 2 
Sekunden reinpassen. Besser noch öfter.

von Sebastian S. (amateur)


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Sehr simpel:
Ein 16-fach Drehschalter und ein paar abgestimmte Widerstände.
Also nix Mikrocontroller und nix IC's.

Eventuell gibt es auch noch Stufenschalter, oft mit Anzeige 0 ... 9), 
die durch Tasten, mechanisch hoch- bzw. runtergeschaltet werden können.

Nächste Stufe:
Ein Taster fürs Hochzählen
Ein Taster fürs Runterzählen
Ein Zähler (0 ... 15)
Ein Decoder (1 aus 16)
Hinten dran ein paar Widerstände.

Dem Forum angepasst:
Etwas Hühnerfutter
Ein Mikrocontroller
Zwei Taster
a) Widerstände, wenn genügend Ausgänge vorhanden
b) Eine angepasste PWM mit ordentlichem Filter
c) Ein D/A-Wandler mit geeigneten Anschlüssen
d) Schieberegister oder Zähler mit Spannungsteilern.
e) Ein ganzer Sack voll Möglichkeiten.

von Armin S. (yxcvb)


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Servus Sebastian,

Danke für Deine Ideen.

Sebastian S. schrieb:
> Sehr simpel

Diese Version wurde vom Hersteller schon fest eingebaut, ist aber halt 
manuell.

Sebastian S. schrieb:
> Nächste Stufe

Das ist doch im Weiteren, die hier dargestellte Lösung.

Sebastian S. schrieb:
> Dem Forum angepasst

Dies ist ja noch komplizierter als unsere Lösung.

Ich schaue jetzt mal, ob ich die oben entwickelte Lösung zum Laufen 
bekomme und melde mich dann hier wieder. Derzeit kämpfe ich noch mit den 
passenden Bauteilen, dann muss ich mal wieder nach Ewigkeiten etwas 
löten und messen. Das wird noch einen Moment dauern.

MfG, Armin

von Armin S. (yxcvb)


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Hallo zusammen,

endlich habe ich nun die geplante Schaltung zusammengelötet. Es ergaben 
sich 2 Probleme (Die Spannungsversorgung über LM317 funktioniert 
wunderbar.):

1. Da ich für den "Preset enable" des CD40193 keinen kleinen Öffner oder 
Wechsler bekam, verwendete ich einen Schließer und führte ihn über C/D/K 
des CD4093 zur Invertierung. Auch wenn ich den Taster nicht drücke, wird 
immer wieder "Preset enable" aktiviert. Warum? Was kann ich tun?

2. Die Schaltkontakte "auf" und "ab" werden ebenfalls über CD4093 
geführt zur Entprellung. Allerdings ist der Eingang "Up" und "Down" am 
CD40193 Low solange kein Kontakt gedrückt wird. Die Eingänge müssen aber 
dauernd High sein (außer für den Schaltbefehl). Wie kann ich das noch 
nachträglich mit geringem Aufwand korrigieren? Gibt es Invertierer?

Vielen Dank und einen schönes Wochenende,

Armin

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Hast du die alternative Entprellung vom 31.01.2020 um 19:49 Uhr 
angewendet?

von MaWin (Gast)


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Armin S. schrieb:
> Warum

Was meinst du liegt am Eingang, wenn der Taster offen ist ?

Armin S. schrieb:
> Allerdings ist der Eingang "Up" und "Down" am CD40193 Low solange kein
> Kontakt gedrückt wird.

Da der 4093 invertiert. klemm die Taster nach + und die 10k pull up 
Widerstände nach Masse und mache sie damit zu pull downs.

Armin S. schrieb:
> stimmt LMC6481? Ich finde ihn nicht, nur LMC6482I.

Kann man nehmen, ich dachte es gibt ihn auch als 1-fachen (ohne ins 
Datenblatt zu gucken). Es gut aber auch jeder andere Rail-To-Rail OpAmp.

Armin S. schrieb:
> bei LTM habe ich noch niemanden gefunden, der mir dazu etwas sagen
> konnte

Dann miss doch einfach nach, du besitzt das Teil doch, im Gegensatz zu 
uns. LTM Eingang über Amperemeter an 5V legen und gucken was so für ein 
Strom fliesst.

von Armin S. (yxcvb)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Hast du die alternative Entprellung vom 31.01.2020 um 19:49 Uhr
> angewendet?

Ja, habe ich mit je 100nF und 2x 10kOhm.

von Armin S. (yxcvb)


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Hallo MaWin,

vielen Dank für die Infos!

zu 1) Ich verstehe, ich müsste den Taster gegen einen Wechsler tauschen, 
der wechselweise 10V oder 0V an die Eingänge von CD4093 legt. Ist das 
richtig?

zu 2) Ich habe die neue Beschaltung gezeichnet. Habe ich das richtig 
umgesetzt?

zu 4) Ich versuche an passende Geräte zu kommen und zu messen.

Schönen Sonntag, Armin

von Michael B. (laberkopp)


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Armin S. schrieb:
> zu 1) Ich verstehe, ich müsste den Taster gegen einen Wechsler tauschen

Nein.

> zu 2) Ich habe die neue Beschaltung gezeichnet. Habe ich das richtig
> umgesetzt?

Ja.

von Armin S. (yxcvb)


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Hallo Michael,

wie kann ich mit einem Schließer den IC-Eingang sauber beschalten, so 
dass auch bei geöffnetem Schließer ein definiertes Potential an ihm 
anliegt?

Danke, Armin

von Armin S. (yxcvb)


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Hallo MaWin,

MaWin schrieb:
> LTM Eingang über Amperemeter an 5V legen und gucken was so für ein
> Strom fliesst.

meine "Messung" kam auf unter 1mA, wobei der LTM darauf nicht reagiert 
hatte ... (Mir fehlt ein passender Spannungsgeber).

Servus, Armin

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Armin S. schrieb:
> so dass auch bei geöffnetem Schließer ein definiertes Potential an ihm
> anliegt?

Bei der neuen invertierten Entprellung (Bild 2) liegt bei geöffnetem 
Kontakt über die beiden 10k Widerstände Minuspotenzial an den Eingängen 
des CD4093. Also dann ist doch jetzt alles korrekt.

Die nichtinvertierende Entprellung (Bild 1) ist aber auch korrekt.

von Armin S. (yxcvb)


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Hallo zusammen,

Die invertierte Entprellung habe ich mit dem Tausch von + und - lösen 
können.

Den undefinierten Eingang von "Preset enable" habe ich mit 10k zu Masse 
ebenfalls lösen können.

Im Leerlauf bringt die Schaltung genau die gewünschten Spannungen!

Nach Beschaltung mit dem LTM bricht die Spannung leider auf ca. 
0,56V-Abstände ein. Es funktioniert zwar, aber mit Lücken, obwohl der 
Strom deutlich unter 1mA bleibt (0,05 bis 0,87mA; s. Uist und Iist in 
Anlage). Was kann ich tun?

1) In der Zeichnung habe ich die Lösung von MaWin vom 25.01. mit dem 
LMC6482 eingetragen. Klappt das in meinem Fall? Muss der unbenutzte 
Verstärker beschaltet werden? Muss ich etwas bzgl. Kriechströmen beim 
Löten berücksichtigen?

2) Wäre es sinnvoll noch an der Spannung hinter dem LM317 zu drehen? Ich 
kann bis max. 12,5V hochgehen, da ich die 2,5V Spannungsdifferenz für 
die Steuerung des LM317 einhalten muss.

Danke und ein gesundes WoE,

Armin

von MaWin (Gast)


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Armin S. schrieb:
> Den undefinierten Eingang von "Preset enable" habe ich mit 10k zu Masse
> ebenfalls lösen können

Sehr schön.

Armin S. schrieb:
> Nach Beschaltung mit dem LTM bricht die Spannung leider auf ca.
> 0,56V-Abstände ein.

Daher fragten wir dich, wie hoch die Balastung hinter dem 
Spannungszeiler ist. 1mA führt halt zum Einbrechen der Spannung. Der 
OpAmp als Buffer löst das Problem. Versorgst du den OpAmp mit der 
Eingangspannung des LM317, dann tut es auch ein single supply OpAmp wie 
LM321/LM358.

Da deine Belastung aber offenbar wie ein Widerstand nach Masse wirkt, 
kann auch eine Erhöhung der Ausgangsspannung des LM317 alleine reichen, 
ohne zusätzlich einen OpAmp installieren zu müssen.

Da dein umess zu uist aber um 8.5/6.5 reduziert ist, müsste man statt 
10.5V dann 10.5/6.5*8.5=13.7V anlegen. Da du nur bis 12.5 gehen kannst, 
reicht das nicht. Man könnte die Widerstandswerte halbieren.

von Armin S. (yxcvb)


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Hallo MaWin und AchDugrüneNeune,

folgender Zwischenstand: ich habe den LM358P (schon vor einiger Zeit) 
bestellt. Ich warte immer noch auf die Lieferung (ggf. aus China ...). 
Ich melde mich hier aber wieder, sobald ich den Baustein eingelötet und 
getestet habe.

Bleibt gesund, Armin

von Armin S. (yxcvb)


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Hallo MaWin und AchDuGrüneNeune,

der LM358P kam nun endlich an (s. Bild!). Der musste noch in die 
Schaltung ;-) da genau für ihn noch der Platz frei war und nur 2 Brücken 
umgelegt werden mussten. Es ergeben sich nun genau die Spannungen wie 
geplant (s. Anlage)! Leider ist der LTM aber etwas wählerisch und spielt 
nicht ganz so sensibel mit. Macht aber nix. Ich lasse es jetzt so.

MaWin und AchDuGrüneNeune, dass die Schaltung nun klappt, ist Euer 
Verdienst! Alleine wäre ich nicht annähernd dahin gekommen. Vielen Dank! 
Kann ich mich bei Euch irgendwie erkenntlich zeigen (mit einem Drink 
oder Karten fürs Kino (wenn es denn mal wieder erlaubt ist)). Schreibt 
mich dazu vielleicht direkt an.
Auch allen anderen vielen Dank für Eure Beiträge! Ich fasse das Ergebnis 
nochmals zusammen, vielleicht kann es ja jemand gebrauchen.

Euch allen alles Gute, bleibt gesund und noch viele spannende 
Schaltungen,

Armin Scriba

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Armin S. schrieb:
> MaWin und AchDuGrüneNeune, dass die Schaltung nun klappt, ist Euer
> Verdienst! Alleine wäre ich nicht annähernd dahin gekommen. Vielen Dank!
> Kann ich mich bei Euch irgendwie erkenntlich zeigen (mit einem Drink
> oder Karten fürs Kino (wenn es denn mal wieder erlaubt ist)

Vielen Dank für die Einladung, aber ohne MaWin wäre ich selber auch 
nicht auf die Idee mit den 4 BCD codierten Widerständen gekommen. Als 
'Belohnung' würde mir einfach nur ein Foto von deinem Aufbau genügen.
Stimmt der Schaltplan vom 20-03-07 jetzt mit der Realität überein? Diese 
Schaltung könnte evtl. eines Tages auch mal für mich interessant werden.

Tipp: Die beiden freien Eingänge vom CD4093 solltest du noch mit GND 
verbinden und den zweiten OPV im LM358 Gehäuse kannst du genauso 
schalten wie den ersten, nur dass der Pluseingang auf GND geschaltet 
wird. Damit sind alle offenen Eingänge gegen reinfliegende Störungen 
gesichert.

von Armin S. (yxcvb)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Die beiden freien Eingänge vom CD4093 solltest du noch mit GND
> verbinden

Der letzte freie Eingang von CD4093 liegt schon auf Masse, beim LM358 
allerdings noch nicht.

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Foto von deinem Aufbau

Ein Foto mit Stromlauf- und Aufbauplan stelle ich noch hier ein.

von Armin S. (yxcvb)


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Zusammenfassung des Threads

Aufgabenstellung: Mit zwei potentialfreien Kontakten (hier vom 
Hausbussystem free@home) sollen 0-10V in 0,7V-Schritten durchgeschaltet 
werden zur Ansteuerung eines Lüfters (hier KNX-Bus-Eingang eines LTM)

Funktion:
- Mit dem RAC02 werden 230V AC in 15V DC gewandelt.
- Mit dem LM317 wird die Steuerspannung so angepasst, dass sich 
0,7V-Schritte ergeben.
- Die zwei potentialfreien Kontakte und der „Preset enable“-Taster 
werden über CD4093 entprellt und invertiert.
- Die Impulse der potentialfreien Kontakte werden mit dem CD40193 auf- 
oder abwärts gezählt und binär ausgegeben. Die angeschlossenen 
Widerstände ergeben die Spannung.
- Mit dem Taster kann der Wert „7“ = 5V am CD40193 voreingestellt 
werden.
- Der LM358 stabilisiert die Spannung, da diese ohne ihn zu sehr 
einbrach.

Nochmals allen herzlichen Dank für die Hilfe und alles Gute,

Armin Scriba

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