Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsreglerproblem durch Frequenzen bei Arduino Adafruit


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von Modhorst (Gast)


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Hallo Leute.

Dies ist meine erste Diskussion, also wenn was nicht passt, bitte sagen.
Ich habe aber ein Problem, bei dem ich noch nicht mal genau weiß, wo es 
liegt.

Mein Projekt:
Das Motorrad braucht noch ein paar Anzeigen und ich habe ein fullcolor 
SPI-Display (10€ China-Ware, 0.96 Zoll) an einen Arduino Nano gehängt.
Tank- und RPM-Sensoren sind verbaut und funktionieren.

Nun zum Problem:
Ich habe eine Connector-Platine, Layout im Anhang mit den hier 
problembehafteten Bauteilen links C1, C2, IC3, für den Arduino gebaut, 
da ich die 12V vom Motorrad nehmen will und sowohl vor den 
Spannungswandler L78M05C einen 220uF, danach ein 20uF gehängt. Bissl 
viel, aber ich hatte eigentlich eine mit dem RPM-Sensorsignal gekoppelte 
Spannungsversorgung geplant, wodurch keine konstante Versorgung gegeben 
wäre und die Pufferung etwas größer sein sollte, fällt aber 
wahrscheinlich flach. Problem bleibt leider selbst mit konstanten 12V 
bestehen.

Anyways.
Wenn ich den Arduino und das Display mit dem L78M05C versorge und mehr 
als 7V anlege, zerhaut es mir das Bild im Display. (manchmal Linien im 
Bild, dann wandert das Bild, die Animation funktioniert aber weiterhin)
Alle Spannungen dank eines Labornetzgerätes ausprobiert.
Wenn ich den Arduino mit dem USB-Port des PCs oder des Motorrads 
versorge, funktionierts einwandfrei. Ich habe die Kondensatoren einzeln 
abgenommen, ich komme aber in beiden Fällen zum gleichen Scheiß wie 
davor. Falls Ripple/Schwankungen vom L78M05C Schuld sind:
Wie bekomme ich die rausgefiltert mit 1-2 kleinen Bauteilen?

Bevor jemand das Layout kritisiert:
ja, ist etwas durcheinander und C2 liegt über einem Pad. Habe den aber 
nur zur Optik und Veranschaulichung im Layout, in Real habe ich einen 
Elko drangelötet.

Ich hoffe, es kann mir hier jemand helfen. Sonst muss ich mir noch 2 
Kabel vom USB-Port durch Lenker und dergleichen ziehen, wo es eh schon 
knapp wird.

Schönes Wochenende wünsch ich allen,
Alex

von Jens M. (schuchkleisser)


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Schaltplan zeigen, nicht quatschen.

von Modhorst (Gast)


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von Modhorst (Gast)


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Hoffe, es hilft...

von Jens M. (schuchkleisser)


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Auch wenn das alles ohne Werte nicht allzuviel nutzt:
Bei 7V fängt der 5V-Regler an 5V auszuspucken.
Woher bekommt das Display 3,3V, und woher kommen die für das 
3,3V-Display wichtigen 3,3V-Signale?
Und wo bleibt der Strom, den du über die ganzen Dioden in die 5V-Leitung 
pumpst?

von Modhorst (Gast)


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Der Arduino hat intern nochmal nen 3,3V-Regler. Das Display kann 3,3V 
oder 5V Versorgung ab. Aus Platzgründen habe ich einfach den 3,3V-Pin 
vom Arduino genommen.
Die Dioden zu 12V sind optional, da ich noch nicht wusste, an welchen 
Pin von "SUPPLY" ich die Spannungsversorgung dranhänge.
Dioden zu 5V sehe ich jetzt nicht. Die Z-Dioden mit Vorwiderstand sind 
zum Schutz des uC, da Eingangssignal 12V. (selbst wenn nicht, schaden 
tut es nicht)

von Modhorst (Gast)


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Das Display habe ich aber auch schon an die 5V direkt gehängt. (Sensor 
ist gerade nicht dran) Ergebnis identisch.

von Modhorst (Gast)


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Sitz des Arduino auf der Platine:

von Modhorst (Gast)


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Sorry, hab 2 vertauscht... Nun:

von Jörg R. (solar77)


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Modhorst schrieb:
> Wenn ich den Arduino und das Display mit dem L78M05C versorge und mehr
> als 7V anlege, zerhaut es mir das Bild im Display.

7 Volt und mehr am Eingang des 7805? Und was misst Du dann am Ausgang 
des 7805? Sind alle notwendigen GND-Verbindungen angeschlossen?

Welche Werte haben all die Z-Dioden und Widerstände?

Welche Funktion haben D2 und D3?

Kommt die Versorgungsspannung 12V am Stecker Supply an?

Die Schaltung hat nur wenige Bauteile, ist aber aufgrund der vielen 
Stecker etwas unübersichtlich.

: Bearbeitet durch User
von Olaf (Gast)


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Ich sehe in deinem Schaltplan keinen Schutz gegen die Uebelkeiten
von KFZ-Boardnetzen. Auch wenn du vielleicht noch ein anderes Problem
hast, daran solltest du unbedingt auch arbeiten.

Ausserdem wuerde ich dir empfehlen als allererstes an deinen Eingang 
eine Sicherung zu machen. Da reicht auch schon eine kleine Polyswitch.

Olaf

von Gerhard O. (gerhard_)


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Übrigens:

Mit den 3.3V vom Nano sehr gegen Kurzschluß aufpassen. Diese 3.3V werden 
vom CH340 erzeugt und haben keinen Kurzschlußschutz. Einem Bekannten von 
mir hat es durch eine Unachtsamkeit den CH340 zerschossen. Auch kann der 
nicht zu viel Strom liefern. An Deiner stelle würde ich die 5V zur 
Versorgung des Displays heranziehen wenn das Display das sowieso kann.

Bei meinen Projekten ignoriere ich die vom Nano herausgeführten 3.3V.

Auch ist es keine schlechte Idee deine Schaltung über ein LC Filter mit 
dem Bordnetz zu versorgen um hochfrequente Störungen der Lichtmaschine 
zu vermindern. Bei Autoradios wird das immer gemacht und ist auch bei uC 
Schaltungen kein Luxus.

Auch könnte man deine Schaltung besser über eine Diode und Stützelko 
danach versorgen, so daß kurzzeitige Störungen überbrückt werden. In 
KFZs baut man übrigens noch Schutzmaßnahmen gegen sogenannten Load Dump 
ein. Gegen Load Dump wird vielfach mit speziellen 60V TVS Devices 
angegangen. Auch sollte alles Silikon, daß direkt am Bordnetz 
angeschlossen ist gegen Load Dump gefeit sein und 60V aushalten. Z.B 
bekommt man den LM2576 Schaltregler als HV Type die für solche Zwecke 
vorzuziehen ist.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Load_dump

: Bearbeitet durch User
von Thomas F. (igel)


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Modhorst schrieb:
> Hoffe, es hilft...

Da fehlen doch im Schaltplan drei Verbindungen.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Modhorst schrieb:
> Aus Platzgründen habe ich einfach den 3,3V-Pin
> vom Arduino genommen.

Du betreibst das Display mit 3,3V. die Datenleitungen aber mit 5.
ESD protection diodes are a thing.
Sicher das das Display beides verträgt, nicht nur "das 3€-Modul das ich 
benutze hat in der ebay-Artikelbeschreibung stehen das das geht", denn 
der Chinese der dir das verkauft hat interessiert sich nicht dafür was 
da steht und er versteht es auch nicht.

Modhorst schrieb:
> Dioden zu 5V sehe ich jetzt nicht.

Die sind in den Pins drin. Wenn du mehr als 5,5V an einem Eingang 
anlegst, fließt ein Strom in die 5V-Leitung. Wenn dein System dort 
weniger Strom verbraucht als du reinpumpst, geht logischerweise die 
5V-Leitung hoch.

Und Z-Dioden in Durchlassrichtung sind normale Dioden.
Dine Eingänge sind also alle gegen 12V geschützt, wenn sie höher werden 
wird das ohne Widerstand nach 12V abgeleitet.
Was m.E. in der Schaltung und Umgebung sinnlos ist.

Wenn das Display spinnt, wenn nur der Arduino, das Display und ein 
geregeltes Labornetzteil auf 12V beteiligt sind, der Rest komplett 
offen, dann solltest du die Sache mit dem Display nochmal überdenken.
Wenn der Fehler erst passiert, wenn du irgendwo ein Eingangssignal 
benutzt, sollte die Sache auch klar sein.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Gerhard O. schrieb:
> Silikon

Echt jetzt?
Was hat Gummidichtung damit zu tun? ;)

von Wolfgang (Gast)


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Modhorst schrieb:
> Schaltplan.png

Thomas F. schrieb:
> schem.jpg

Modhorst schrieb:
> Arduino-Nano-Pin-Description.jpg

Modhorst schrieb:
> Datenblatt des Reglers unter:
> https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A100/TBL78MXXC_DATA_E.pdf

Ich kaufe ein Datenblatt zum Display.

Bisher sieht das alles eher nach einem Puzzle mit unbekannten Teilen als 
nach einem zusammenhängenden Gesamtschaltplan aus. Wie soll man da einen 
Überblick  gewinnen, wenn in jeder Ecke irgendwelche Fetzen hängen und 
überall bunte Mischungen von Spannungen rumschwirren und man sich die 
Bauteilwerte - so vorhanden - aus dem Text dazubasteln muss.

Welche Signale benutzen welchen Pegel?
Ist R3 richtig angeschlossen. Im Schaltplan fehlt ein "Knoten"?
Was sagt der ERC zu deiner Schaltung?
Warum hängst du, entgegen den Angaben im Datenblatt, so eine dicke 
kapazitive Last an den L78M05C? Ist die Ausgangsspannung stabil oder 
macht der Regler deswegen Mist?

von Thomas O. (kosmos)


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Neben dem größeren Eingangselko und dem kleinerem Ausgangselko, wäre 
jeweils noch ein 100nF Kerko direkt am Spannungsregler nicht schlecht 
und vor den Eingangselko kannst du eine Drosselspule reinmachen die ggf. 
einen so hohen Widerstand hat, damit du den Strom durch die 
Supressordiode begrenzen kannst.

von Mario M. (thelonging)


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Ist der Spannungsregler wirklich so angeschlossen?

von Modhorst (Gast)


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Erst einmal: vielen Dank für die Interesse und Nachfragen.

Zum zweiten:
Wenn ich den Spannungsregler umgehe und direkt an den 5V versorge, 
treten die gleichen Symptome auf, es sei denn, ich nehme den Umweg und 
gebe die Spannung auf die USB-Buchse.
Wenn ich den Arduino abnehme und die Spannung hinter der 
Spannungsversorgung messe, kommen am Ende an den vorgesehenen Pins 5,08V 
an. Sollte also am Arduino selbst liegen??
Ich versuche mal, das Display ohne Platine an den uC zu schließen und 
dann die 5V zu versorgen. Mal schauen, wie es sich verhält.

Das Display habe ich auf 5V und 3,3V Versorgung ausprobiert, da der uC 
ja 5V-Signale ausgibt. Scheint aber kein Unterschied zu machen.

von Modhorst (Gast)


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@Olaf und Gerhard O:
Das ist eine ausgezeichnete Idee, Danke!! Habe gedacht, Verpolungschutz 
dank der Dioden D2 und D3 hab ich schon und den LoadDump fängt der Elko 
ab oder das vom Motorsteuergerät kommende Signal das ich zum speisen 
nehme hat eine recht geregelte Spannung, da hab ich aber wohl nicht weit 
genug gemessen und gedacht.

von Modhorst (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Und Z-Dioden in Durchlassrichtung sind normale Dioden.
> Dine Eingänge sind also alle gegen 12V geschützt, wenn sie höher werden
> wird das ohne Widerstand nach 12V abgeleitet.
> Was m.E. in der Schaltung und Umgebung sinnlos ist.

Die ursprüngliche Idee war, die Versorgungsleitung zu sparen und die von 
der Zündspule abgegriffenen 12V-Signale mit der Drehzahl per Diode und 
Elko in den Spannungsregler zu speisen. Deshalb ja, die Diodenfunktion 
war gewollt.
Außerdem gibt es auf der fertigen Platine dann die Möglichkeit, die 12V 
vom Pin 2 und/oder 3 zu nehmen. Für den Spannungswandler ist es egal, ob 
noch ein Abzug von 0,7V von 12 V oder der Ladespannung 13,5V dazukommt. 
Der kann von 8V bis 35V alles in 5V umwandeln.

von Jörg R. (solar77)


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Modhorst schrieb:
> Der kann von 8V bis 35V alles in 5V umwandeln.

a) 35V ist Maximum, dass sollte man ihm nicht geben
b) die Verlustleistung ist zu berücksichtigen

Welches Problem besteht jetzt eigentlich? Auf meine Fragen bzw. meinen 
Kommentar bist Du nicht eingegangen.

von Brain 2.0 (Gast)


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@Modhorst
Warum zeigst du uns das Datenblatt des 7805 wenn du dich eh nicht daran 
hältst ?

Das Teil wird sicher sehr schön schwingen, wenn da keine keramischen 
Kondensatoren verbaut werden.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ab 7V aufwärts kommen aus dem 7805V die gewünschten 5V heraus. Genau 
dann hast du unerwartete "Symptome". Diese treten auch auch, wenn du die 
Schaltung direkt mit 5V aus einem Netzteil versorgst.

Wenn du die Schaltung hingegen über das USB Kabel am Arduino Nano 
versorgst, tritt das Problem nicht auf. Auf dem Arduino laufen die 5V 
durch eine Silizium-Diode, es bleiben nur 4,3V übrig.

Ich denke, es liegt hier auf der Hand, dass du irgend etwas mit 5V 
betreibst, was nur für weniger Spannung ausgelegt ist. Die 
Datenleitungen des Displays wurde bereits als Knackpunkt genannt.

Ich kann auch bestätigen, dass die korrekten Kondensatoren um den 7805 
herum wichtig sind. Wenn der Chip schwingt, kommen da wesentlich höhere 
Spitzenspannungen heraus. Und genau das verhindern die Kondensatoren, 
wenn sie richtig dimensioniert sind.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Wenn du die Schaltung hingegen über das USB Kabel am Arduino Nano
> versorgst, tritt das Problem nicht auf. Auf dem Arduino laufen
> die 5V durch eine Silizium-Diode, es bleiben nur 4,3V übrig.

Nein, das sind Schotten. Im originalen Schaltbild sehe ich eine SS1P3L, 
meine Chinesen haben MBR0520(L). Neulich gemessen habe ich 4,6 Volt bei 
genau 5,0V-Versorgung aus dem Labornetzgerät.

> Ich denke, es liegt hier auf der Hand, dass du irgend etwas mit 5V
> betreibst, was nur für weniger Spannung ausgelegt ist. Die
> Datenleitungen des Displays wurde bereits als Knackpunkt genannt.

Ich habe ein Idee, wo ein China 0,96"-OLED an eimem ProMini sein soll. 
Eigentlich wollte ich die beiden direkt an einer LiIon betreiben, habe 
dann aber gesehen, dass auf dem OLED ein Spannungsregler XC6206-3V3 
(Marking 662) sitzt.

Ich habe einen Testaufbau mit A*-Nano am USB gemacht, um den Strombedarf 
des OLEDs zu ermitteln.

Das Datenblatt von SOLOMON SYSTECH, was ich zum SSD1306 gefunden habe, 
sagt als Maximum 4 Volt und Vin VDD+0,3V - das ist also gerade so noch 
gut gegangen. Als charakteristisch wird eine VDD vom 1,65..3,3 Volt 
benannt.

Für mich ist damit klar: 5V-µC und OLED mit 3,3V bewegt sich außerhalb 
der Spezifikation, ich werde es so nicht aufbauen können und meinen 
Aufbau komplett auf 3,3V setzen müssen.

von Modhorst (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Wenn du die Schaltung hingegen über das USB Kabel am Arduino Nano
> versorgst, tritt das Problem nicht auf. Auf dem Arduino laufen die 5V
> durch eine Silizium-Diode, es bleiben nur 4,3V übrig.

Stefan, DU BIST DER BESTE!!
Habe 4,7V mit USB-Versorgung gemessen und wenn ich mim Netzteil 4,7V 
anlege, funktionierts einwandfrei! Ich würde sagen, als Behelfslösung 
baue ich mir eine Diode hinter den Spannungsregler :-P

Die korrekten Kappas sind nicht schwer zu setzen.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Bau es doch einfach vernünftig, anstatt den Displaycontroller weiter zu 
grillen.

Ist ja nicht so als wäre von Anfang an gesagt worden das du den 
Displaycontroller mit zuviel Spannung betreibst.
Setz das System auf 3,3V mit einem 8MHz Promini anstelle des Nano und 
alles wird gut.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Jens M. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Silikon
>
> Echt jetzt?
> Was hat Gummidichtung damit zu tun? ;)

...Auch sollte alles Silikon, daß direkt am Bordnetz
angeschlossen ist gegen Load Dump gefeit sein und 60V aushalten...

Hallo Jens,

Ich nehme an, daß Du nur Spaß machen wolltest. Aber wenn es Dich 
interessiert, hier meine Widerlegung:

In der Firma wo wir alle Englisch sprechen ist der Begriff "Silicon" 
generell ein umgangsprachliches synonym für alles was  Halbleiter 
betrifft und richtig buchstabiert.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Silicon

Andrerseits wird im Englischen der Abdichtstoff auf den Du dich beziehst 
anders buchstabiert und "Silicone" geschrieben. Siehe auch hier:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/RTV_silicone

Silicone-RTV wurde damals übrigens zum Festkleben der Keramik 
Hitzefließen (ceramic heat tiles) beim Space Shuttle verwendet.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle_thermal_protection_system
https://www.nasa.gov/centers/johnson/pdf/584728main_Wings-ch4b-pgs182-199.pdf


Gruß,
Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Brain 2.0 (Gast)


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Modhorst fusch weiter, viel Spass dabei.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Gerhard O. schrieb:
> In der Firma wo wir alle Englisch sprechen ist der Begriff "Silicon"
> generell ein umgangsprachliches synonym für alles was  Halbleiter
> betrifft und richtig buchstabiert.

Du hast Silikon geschrieben, mit K.
Damit ist im deutschsprachigen Raum allgemein Dichtmasse gemeint.
Da wäre dein richtiger deutscher Begriff Silizium gewesen.

Gerhard O. schrieb:
> Andrerseits wird im Englischen der Abdichtstoff auf den Du dich beziehst
> anders buchstabiert und "Silicone" geschrieben. Siehe auch hier:

ya right man
aber da hat dich dein 5d/8h-Englisch wohl in die Irre geführt.
Und du hast den ;) übersehen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Modhorst schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Wenn du die Schaltung hingegen über das USB Kabel am Arduino Nano
>> versorgst, tritt das Problem nicht auf. Auf dem Arduino laufen die 5V
>> durch eine Silizium-Diode, es bleiben nur 4,3V übrig.
>
> Stefan, DU BIST DER BESTE!!
> Habe 4,7V mit USB-Versorgung gemessen und wenn ich mim Netzteil 4,7V
> anlege, funktionierts einwandfrei! Ich würde sagen, als Behelfslösung
> baue ich mir eine Diode hinter den Spannungsregler :-P
>
> Die korrekten Kappas sind nicht schwer zu setzen.

Ich spielte vor einiger Zeit auch mit einem von einem Pro-Mini 
gesteuerten 3.3V OLED Display auf Steckbrett. Um Zeit zu sparen wurde 
das Display über 2 Dioden in Flußrichtung versorgt und reduzierte die 
Vcc für das Display auf 3.4V. Die SPI und anderen Steuerverbindungen 
wurden mit Widerstandsspannungsteilern verwirklicht. Das funktionierte 
alles auf Anhieb. Für einen festen Aufbau wäre ein Dreibeiner für die 
3.3V vorzuziehen. Ich habe für solche Fälle TC1262-3.3 bereit. Mit 
R-Arrays nehmen die Widerstandsteiler nur sehr wenig Platz weg.

Ich würde auf alle Fälle zuerst die 5V Stromversorgung optimieren und 
auf Herz und Nieren unter den typischen Arbeitsbedingungen beim Motorrad 
fahren, prüfen. Ich kenne nur die alten Motorräder Stromerzeuger und 
dort ist es alles sehr unstabil. Moderne Motorräder dürften vielleicht 
schon mit Drehstromlichtmaschinen ausgerüstet sein da ja dort auch ECMs 
für die Motorsteuerung eingesetzt werden. Da muß man sich lediglich um 
Load Dump Vorkehrungen kümmern. Ich würde auf alle Fälle einen 
Automotive qualifizierten Spannungsregler verwenden wollen.

https://www.st.com/en/automotive-analog-and-power/linear-voltage-regulators.html
https://www.ti.com/product/TLE4275-Q1

von Modhorst (Gast)


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Manfred schrieb:
> Für mich ist damit klar: 5V-µC und OLED mit 3,3V bewegt sich außerhalb
> der Spezifikation, ich werde es so nicht aufbauen können und meinen
> Aufbau komplett auf 3,3V setzen müssen.

ES FUNKTIONIERT JETZT!!
Ich habe ein ähnliches Display und mit einer Diode hinter dem 
Spannungsregler, das heißt einer Spannung am uC von 4,82V zeigt das 
Display bei mir alles so an wie es soll.
Mit der Tank- und RPM-Anzeige 2.0 wird dann wohl der ESP32 genommen, der 
braucht eh nur 3,3V. Dazu noch ein LC-Filter vor die gesamte Schaltung.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Jens M. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> In der Firma wo wir alle Englisch sprechen ist der Begriff "Silicon"
>> generell ein umgangsprachliches synonym für alles was  Halbleiter
>> betrifft und richtig buchstabiert.
>
> Du hast Silikon geschrieben, mit K.
> Damit ist im deutschsprachigen Raum allgemein Dichtmasse gemeint.
> Da wäre dein richtiger deutscher Begriff Silizium gewesen.
Das wußte ich nicht. Das Wort "Silizium" habe ich schon jahrzehntelang 
nicht mehr gehört, hätte mir aber einfallen sollen. Peinlich, 
peinlich...
>
> Gerhard O. schrieb:
>> Andrerseits wird im Englischen der Abdichtstoff auf den Du dich beziehst
>> anders buchstabiert und "Silicone" geschrieben. Siehe auch hier:
>
> ya right man
> aber da hat dich dein 5d/8h-Englisch wohl in die Irre geführt.
> Und du hast den ;) übersehen.
Eigentlich 7d/24...
Dann muß ich mich ja bei Dir bedanken;-)

Grüße,
Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Gerhard O. (gerhard_)


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Modhorst schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Für mich ist damit klar: 5V-µC und OLED mit 3,3V bewegt sich außerhalb
>> der Spezifikation, ich werde es so nicht aufbauen können und meinen
>> Aufbau komplett auf 3,3V setzen müssen.
>
> ES FUNKTIONIERT JETZT!!
> Ich habe ein ähnliches Display und mit einer Diode hinter dem
> Spannungsregler, das heißt einer Spannung am uC von 4,82V zeigt das
> Display bei mir alles so an wie es soll.
> Mit der Tank- und RPM-Anzeige 2.0 wird dann wohl der ESP32 genommen, der
> braucht eh nur 3,3V. Dazu noch ein LC-Filter vor die gesamte Schaltung.

Freut mich. Ich würde gerne später einen aktuellen Schaltplan sehen 
wollen. Das LC Filter ist auf keinen Fall verkehrt. Auf alle prüfen, daß 
die Gesamtschaltung gegen Spannungsänderungen im Sollbeteich tatsächlich 
zuverläßig arbeitet.

Hat das Motorrad eine Drehstromlichtmaschine oder etwas Einfacheres? Ist 
der Lichtmaschinenladeregler in der LM mitintegriert? Wie groß ist der 
Akku? Ist es ein AGM? Würde mich einfach interessieren weil ich mit 
Motorrädern nichts zu tun habe. Welches BJ und Modell ist Deines?

von Jens M. (schuchkleisser)


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Gerhard O. schrieb:
> Eigentlich 7d/24...

Ah jetzt ja.
Du bist der Pseudokanadier, jetzt merk ich's.
Dann sei dir verziehen, Silikon und Silicon zu verwechseln... :)
Passiert auch Synchronsprechern bzw. der Textschreibern gern.

von Modhorst (Gast)


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Brain 2.0 schrieb:
> Modhorst fusch weiter, viel Spass dabei.

Ich bekomme mein Kapazitätsdelta von 50pF für den gesamten Tank vom 
Sensor recht hoch aufgelöst - Irgendwas scheine ich dann doch zu können.

Gerhard O. schrieb:
> Ich würde auf alle Fälle zuerst die 5V Stromversorgung optimieren und
> auf Herz und Nieren unter den typischen Arbeitsbedingungen beim Motorrad
> fahren, prüfen. Ich kenne nur die alten Motorräder Stromerzeuger und
> dort ist es alles sehr unstabil. Moderne Motorräder dürften vielleicht
> schon mit Drehstromlichtmaschinen ausgerüstet sein da ja dort auch ECMs
> für die Motorsteuerung eingesetzt werden. Da muß man sich lediglich um
> Load Dump Vorkehrungen kümmern. Ich würde auf alle Fälle einen
> Automotive qualifizierten Spannungsregler verwenden wollen.

Habe auf der Arbeit bestimmt n paar Ferrite und ESD-Dioden für den 
Load-Dump, die da helfen. Wenn ich Version 2.0 fertig habe, kann ich 
mich ja nochmal melden ^^ Obwohl die Programmierung wahrscheinlich 
einiges länger dauert mit integrierter Kamera und Bluetooth

von Gerhard O. (gerhard_)


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Wie mißt Du eigentlich das Tank-C?

Es interessiert mich weil ich mich vor Jahren viel mit dem digitalen 
QT300 von Quantum Research befaßt hatte und sich die Ergebnisse sehr 
sehen lassen konnten. Leider gibt es die QT300 nur mehr auf Bestellung 
mit Mindestabnahmmengen. QR ging vor einiger Zeit in Atmel/MC auf und 
ist wahrscheinlich deren Basis Technologie für die AVR Q-Charge Methode.

Wie die Resultate scheinst Du jedenfalls auf dem richtigen Weg zu sein, 
obwohl man im Automotive Bereich nicht genug aufpassen kann.

Es wäre sehr nett eventuell ein paar Bilder von Deinem Projekt hier 
sehen zu können.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Jens M. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Eigentlich 7d/24...
>
> Ah jetzt ja.
> Du bist der Pseudokanadier, jetzt merk ich's.
> Dann sei dir verziehen, Silikon und Silicon zu verwechseln... :)
> Passiert auch Synchronsprechern bzw. der Textschreibern gern.

Gee, Pseudokanadier hat mich noch keiner genannt; aber ich lasse es 
gelten;-)

von Manfred (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Ich spielte vor einiger Zeit auch mit einem von einem Pro-Mini
> gesteuerten 3.3V OLED Display auf Steckbrett. Um Zeit zu sparen wurde
> das Display über 2 Dioden in Flußrichtung versorgt und reduzierte die
> Vcc für das Display auf 3.4V.

Man muß immer raten, welche Varainte eingesetzt wird oder, wie viele es 
gibt. Meine OLEDs habe ich vom Ali, beide Versionen (SPI / I2V) haben 
einen 3V3-Regler auf dem Board.

> Die SPI und anderen Steuerverbindungen
> wurden mit Widerstandsspannungsteilern verwirklicht. Das funktionierte
> alles auf Anhieb. Für einen festen Aufbau wäre ein Dreibeiner für die
> 3.3V vorzuziehen. Ich habe für solche Fälle TC1262-3.3 bereit.

TC1262, weil Du viel Strom brauchst? Ich setze MCP1703 ein, der kann 
deutlich mehr Eingangsspannung.

> Mit R-Arrays nehmen die Widerstandsteiler nur sehr wenig Platz weg.

Wenn ich zwei Spannungsebenen nicht vermeiden kann, kommt ein TXS018E 
zum Einsatz, der Platzbedarf ist bei mir kein Thema, stationäre 
Aufbauten.

von Modhorst (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Hat das Motorrad eine Drehstromlichtmaschine oder etwas Einfacheres? Ist
> der Lichtmaschinenladeregler in der LM mitintegriert? Wie groß ist der
> Akku? Ist es ein AGM? Würde mich einfach interessieren weil ich mit
> Motorrädern nichts zu tun habe. Welches BJ und Modell ist Deines?

Honda Black Widow von 2003 und hat nen separaten Laderegler mit einem 
1Jahr alten Gel-Akku.
Außer Licht und Motorsteuergerät ist aber nicht viel Elektronik dran. 
Schließlich keine BMW mit ABS, ESP, Einparkhilfe und dergleichen. ;-)

Wegen dem fertigen Schaltplan:
Ich schau erstmal, dass ich alles zum laufen bekomme und nach Änderungen 
und so kann ich auch gerne den Schaltplan schicken.
Meiner Erfahrung nach ist die einfachste Schaltung aber die beste. Mit 
Schaltungen für ESD-Schutz, Schirmung, Transienten-Ausgleich, Software 
unterstützter Fehlererkennung usw. schafft man sich viele Probleme erst.

von Manfred (Gast)


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Modhorst schrieb:
> ES FUNKTIONIERT JETZT!!
> Ich habe ein ähnliches Display und mit einer Diode hinter dem
> Spannungsregler, das heißt einer Spannung am uC von 4,82V zeigt das
> Display bei mir alles so an wie es soll.

Das ist schön, Du bewegst Dich trotzdem außerhalb des definierten 
Arbeitsbereiches des Displays, so baut man nicht.

Modhorst schrieb:
> Brain 2.0 schrieb:
>> Modhorst fusch weiter, viel Spass dabei.
>
> Ich bekomme mein Kapazitätsdelta von 50pF für den gesamten Tank vom
> Sensor recht hoch aufgelöst - Irgendwas scheine ich dann doch zu können.

Auch Deine Auflösung ändert nichs daran, dass Deine Hardware Pfusch ist.

Eine korrekt sinnvolle Lösung wurde Dir benannt:
Jens M. schrieb:
> Setz das System auf 3,3V mit einem 8MHz Promini anstelle des Nano und
> alles wird gut.

von Modhorst (Gast)



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Gerhard O. schrieb:
> Wie mißt Du eigentlich das Tank-C?
[...]
> Wie die Resultate scheinst Du jedenfalls auf dem richtigen Weg zu sein,
> obwohl man im Automotive Bereich nicht genug aufpassen kann.
>
> Es wäre sehr nett eventuell ein paar Bilder von Deinem Projekt hier
> sehen zu können.

Hier die Bilder. Wie Brain 2.0 schrieb, ich pfusche gerne, anders 
bräuchte ich aber 10x so lange und müsste nach jeder Änderung alles neu 
bauen.

Um alles zwischen Amatur und Tank zu vergraben, muss es ziemlich flach 
sein, deshalb die Platine mit seitlichen Anschlüssen.

Der Sensor...
...ist ein Alu-Rohr von 6mm Außendurchmesser mit einem teflonummantelten 
Coax-Kabel, dessen Innenleiter im Alurohr liegt. (Teflon ist so fast die 
einzige Isolation, die sich in Benzin NICHT auflöst und Teflonkabel sind 
selten)
Außenleiter ist mit dem Alurohr verbunden. Galvanische Trennung vom Tank 
und dem angelöteten Führungs-Röhrchen in der Tankdecke durch 
Teflonumwickelung und Plastikschrauben zum festzurren. Hier hab ich n 
paar Kratzer und Hitzeschäden in den Lack gemacht und muss noch 
drüberlackieren, ist aber alles unter der Armatur. (Tank hält bei 
verschlossenen Öffnungen Druck ganz gut, also Ja, ich habe auch an die 
TÜV-Tank-Regelungen gedacht, auch wenn ich den Tank nicht extra für 300€ 
prüfen lassen will)

3cm weiter die astabile Kippstufe, wodurch die Kapazität als eine 
Frequenz vom Arduino ausgelesen werden kann. (Kippstufe so nah wie 
möglich an das Rohr, ist klar, deshalb keine Integration in Platine)
In meinem Fall habe ich ca. 150pF mit leerem Röhrchen und ca. 110pF mit 
vollem Tank, bei der Platine kommt 3-5kHz raus. Bei der Schaltung 
Version 1 mit anderem Operationsverstärker und etwas anderem Layout 
kamen aber 2,5kHz raus, bei pF macht schon etwas Leiterbahn mehr viel 
aus. Bin mal gespannt, wie sich die Frequenz mit Anschluss zum Bordnetz 
verhält :-D

Display etwas modifizieren, damit es in das Gehäuse einer Lenkeruhr 
reinpasst, Dichtung und Display einsetzen und fertig.

Das Display wird bei Sonnenschein während der Fahrt etwas dunkel sein, 
aber mein Gott... Ist ne Bastelei!

Sonst noch Fragen?

von Manfred (Gast)


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Modhorst schrieb:
> Das Display

Zeige mal bitte den Internetlink zum Display, das sieht ja ganz anders 
aus als die allgemein bekannten Chinesen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Danke für die Beschreibung und Bilder. Das sieht doch ganz ordentlich 
aus. Als Pfusch ist es definitiv unqualifiziert;-)
Auch die Anzeige sieht nett aus. Solange nicht die Sonne direkt drauf 
scheint, könnte die OLED Anzeige immer noch bei Tageslicht einigermaßen 
lesbar sein.

Ist die C-Messung direkt mit 12V betrieben? Besser wäre in dem Fall 
schon die stabilisierte 5V oder ein extra Regler. Wenn der Vergleicher 
ratiometrisch arbeitet sollte sich die Spannungsempfindlichkeit in 
Grenzen halten. Es gab da mal in einem Blutdruckmessgerät auch eine 
kapazitiv empfindliche Schwingschaltung mit CD4001 Gattern ausgeführt 
die zwischen 400 bis knapp 1000 Hz produziert hat. Ob die Spannung- und 
Temperaturstabil ist weiß ich nicht. Wenn es dich interessiert könnte 
ich mal danach suchen weil ich sie damals von der LP abgezeichnet und 
getestet hatte. Ist sowieso hier irgendwo im Zeigt Eure... oder 
Druckmessungs Thread vor vielen Jahren. Vielleicht wäre auch der ICL7555 
keine schlechte Alternativmöglichkeit. Ich sah mal vor Jahren im 
Internet gerade so eine Schaltung für eine Benzintankfüllstandsanzeige 
falls Du mit Deiner Schaltung nicht ganz zufrieden bist. Eine 
Temperaturabhängigkeit könnte man ja notfalls in FW geradebiegen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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@Manfred

Den TC1262 verwendete ich aus Bequemlichkeit um von 5V auf 3.3V 
runterzukomen. Brauchte den mal für einen STM32F103 und ein Zigbee 
Modul. Den MCP1703 kenne ich natürlich auch. Der ist praktischen wenn 
nur wenig Querstrom zulässig ist weil nur ein paar uA "verbraten" 
werden.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hier ist noch ein Link zu meinem damaligen Beitrag mit der 
herausgezeichneten C-Messungschaltung aus dem Blutdruckgerät:

Beitrag "Re: Füllstand über Differenzdruck messen"

Funktioniert sehr reproduzierbar. Stabilisierte Spannung ist allerdings 
anzuraten.

von 2 Cent (Gast)


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von Modhorst (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Ist die C-Messung direkt mit 12V betrieben? Besser wäre in dem Fall
> schon die stabilisierte 5V oder ein extra Regler.

Modhorst schrieb:
> Schaltplan.png
>
>             84 KB, 151 Downloads

Da ich den Regler mit den 5V betreibe, ist die Spannung geregelt, Ja.
Außerhalb des Motorrads regelt er auch sehr zuversichtlich. Habe ihn 
allerdings bis jetzt nur im Kanister getestet mit Stab langsam 
raus/rein. Da der Tank nicht linear füllt, muss ich auch noch für jeden 
halben Liter den FrequenzWert oder eher den vom uC gemessenen Wert 
aufschreiben.

Manfred schrieb:
> Zeige mal bitte den Internetlink zum Display, das sieht ja ganz anders
> aus als die allgemein bekannten Chinesen.

Zum Display:
Ebay-Artikel Nr. 232586327785
Ich habe die Ecken der Platine abgeschliffen und Isolierband drumgeklebt 
um es galvanisch von der Fahrzeugmasse zu trennen. Musste das Gehäuse 
trot "Abrunden des Displays" mit dem Dremel noch etwas weiten.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Manfred schrieb:
> habe gesehen, dass auf dem OLED ein Spannungsregler XC6206-3V3 sitzt.

Ja der ist meistens vorhanden. Aber den Pegelwandler für die Signale 
vermisse ich meistens.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Gerhard O. schrieb:
> Auch sollte alles Silikon, daß direkt am Bordnetz
> angeschlossen ist gegen Load Dump gefeit sein und 60V aushalten...

Wie langweilig, dass geht ja nichts kaputt. Wie soll ich das keinem BWL 
Fachmann erklären :-)

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Modhorst schrieb:
> Ich habe ein ähnliches Display und mit einer Diode hinter dem
> Spannungsregler, das heißt einer Spannung am uC von 4,82V zeigt das
> Display bei mir alles so an wie es soll.

> ES FUNKTIONIERT JETZT!!

Du forderst dein Glück wohl gerne heraus. Sorry, aber das kann ich nicht 
unterstützen.

Dein Display verträgt an den Eingängen nur ganz knapp über 3,3V. Die 
Signale, die vom AVR Mikrocontroller dort hin gehen haben jetzt aber 
4,82V (oder knapp darunter). Jedenfalls deutlich mehr als die 3,3V.

von Modhorst (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Du forderst dein Glück wohl gerne heraus. Sorry, aber das kann ich nicht
> unterstützen.

Musst du nicht ;-) Das mach ich schon. Habe das Display bereits mehrere 
Stunden in Betrieb und nix ist passiert. Wenn es jetzt ein 50€-Display 
wäre, dann wäre ich vorsichtiger und hätte mir das dann auch vorhandene 
Datenblatt durchgelesen. Aber wenn ich in nem halben Jahr eh auf den ESP 
mit 3,3V wechsel, dann ist mir das egal.

von Manfred (Gast)


Angehängte Dateien:

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Modhorst schrieb:
> Zum Display:
> Ebay-Artikel Nr. 232586327785
> Ich habe die Ecken der Platine abgeschliffen

OK, im Bild sah es rund aus.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Dein Display verträgt an den Eingängen nur ganz knapp über 3,3V.

Auf dem Bild bei e* scheint U2 ein 3V3-Regler zu sein.

Im Datenblatt das übliche, Seite 52 "Maximum ratings":
VDD -0.3 to +4 V
VDDIO -0.3 to VDD +0.5 V

une eine Seite weiter in den "Characteristics":
VDDIO Power Supply for I/O pins
Min. 1.6 V
Typ. 1.8 V
Max. VDD

von Gerhard O. (gerhard_)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Auch sollte alles Silikon, daß direkt am Bordnetz
>> angeschlossen ist gegen Load Dump gefeit sein und 60V aushalten...
>
> Wie langweilig, dass geht ja nichts kaputt. Wie soll ich das keinem BWL
> Fachmann erklären :-)

Wer weiß ob das Anlasser Relais gegen Induktionsspannung geschützt ist 
oder der Anlassermotor mit unkontrollierten kurzzeitigen EMF 
Spannungsergüssen beim Abschalten herum vagabundiert. So ultraschnell 
wird das Anlasser Relais auch nicht abschalten können. Einem 78er Regler 
ohne Schutzbeschaltung würde ich da wenig Langzeit Überlebenschancen 
geben. Ein bischen sollte man sich schon Gedanken machen was an einem 
Bordnetz so alles möglich ist. Jedenfalls schadet Härtung nicht und 
dankt mit Langzeitzuverlässigkeit.

Ob Load Dump bei einem Motorrad wahrscheinlich ist, kann ich nicht 
beurteilen. Z.B kann Load Dump aber bei schlechtem Batterieanschluß 
(Korrosion) durchaus leicht passieren weil dann die Lichtmaschine 
plötzlich leerläuft und kurzzeitig sehr hohe Spannungen produzieren 
kann. Vorsichtig sein schadet nie. In seinem Fall dürfte ein LC Filter 
und richtig bemessener TVS/MOV höchstwahrscheinlich ausreichend sein 
solange Spannungsspitzen die LM7805 spannungsfestigkeitsgrenzen nicht 
überschreitet.

Aber ihr mögt ja recht haben und ich bin ein wenig zu vorsichtig. Ich 
mußte allerdings in der Firma einige 28V Bordgeräte im 1KW Bereich 
entwickeln und dank unserer Vorsichtsmaßnahmen einschließlich MIL-1275 
Beschaltung hatten wir bis jetzt in über 20 Jahren eine 0% Ausfallrate 
der Bord Stromversorgungsgeräteschaltungen.

von Manfred (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Den TC1262 verwendete ich aus Bequemlichkeit um von 5V auf 3.3V
> runterzukomen.

Das ist ein merkwürdiges Teil, sowohl im SOT- als auch TO-Gehäuse 
verfügbar.
Er kann 500 mA Laststrom, dafür ist er mit 80..130 µA Querstrom auch 
noch recht bescheiden unterwegs. Mit max. Eingangsspannung von 6 Volt 
aber fast nirgendwo zu gebrauchen, selbst mit 4 Alkalizellen überfährt 
man den schon.

> Den MCP1703 kenne ich natürlich auch.

Hätte mich gewundert, wenn nicht :-)

> Der ist praktischen wenn nur wenig Querstrom zulässig ist
> weil nur ein paar uA "verbraten" werden.

Nur deshalb setze ich ihn ein, im Gegensatz zum 1702 lässt der sich an 
einem 12 Volt-Bleiakku betreiben.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Damals mußte ich einen STM32 und ein ZigBee Module von 5V mit 3.3V 
versorgen und der TC1262 im SOT-223 Gehäuse machte seine Sache gut und 
hatte gerade die richtige Größe. Aber es stimmt; seine Einsatzfähigkeit 
ist wegen der geringen Spannungsfestigkeit begrenzt.

Den 1703 verwende ich das letzte Mal in einer Wetterstation zur Speisung 
eines PIC uC.

von Manfred (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Ob Load Dump bei einem Motorrad wahrscheinlich ist, kann ich nicht
> beurteilen. Z.B kann Load Dump aber bei schlechtem Batterieanschluß
> (Korrosion) durchaus leicht passieren weil dann die Lichtmaschine
> plötzlich leerläuft und kurzzeitig sehr hohe Spannungen produzieren
> kann. Vorsichtig sein schadet nie. In seinem Fall dürfte ein LC Filter
> und richtig bemessener TVS/MOV höchstwahrscheinlich ausreichend sein
> solange Spannungsspitzen die LM7805 spannungsfestigkeitsgrenzen nicht
> überschreitet.

Motorräder haben einen Anlasser, der Hubraum liegt im Bereich kleiner 
PKWs. Die Batterie ist kleiner, typisch 14 Ah - also gibt es keinen 
Grund zu der Annahme, dass das Bordnetz sauberer als im PKW ist.

Wenn man ihn denn bekommt, wäre der LP2950 die bessere Wahl, von dem 
gibt es eine Automotive Version.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Dein Display verträgt an den Eingängen nur ganz knapp über 3,3V.

Manfred schrieb:
> Auf dem Bild bei e* scheint U2 ein 3V3-Regler zu sein.
> Im Datenblatt das übliche:
> VDDIO: -0.3 to VDD +0.5 V
> VDDIO Power Supply for I/O pins: Max. VDD

Danke, dass du meine Aussage bestätigt hast.

: Bearbeitet durch User
von Modhorst (Gast)


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Mein Problem mit dem Display ist eher die Größe der Platine!!
2 Seiten des Glases kratzen am Metall und mit den Vibrationen des 
Choppers weiß ich nicht, wie lange das hält.
Wenns elektronisch brät, dann gebe ich Bescheid und weiß jetzt auch, 
woran es dann liegt.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Modhorst schrieb:
> Mein Problem mit dem Display ist eher die Größe der Platine!!
> 2 Seiten des Glases kratzen am Metall und mit den Vibrationen des
> Choppers weiß ich nicht, wie lange das hält.
Das ist nicht sehr angenehm. Vielleicht kann man mit einer Drehbank 
innen etwas den Innenraumdurchmesser vergrössern.
> Wenns elektronisch brät, dann gebe ich Bescheid und weiß jetzt auch,
> woran es dann liegt.

Alternativ, untersuch mal ob Du zumindest Serienwiderstände in die 
Verbindungsleitungen zum Display einschleifen könntest. Das würde den 
Fehlerstrom in den CMOS parasitären Dioden nach Vdd hin reduzieren und 
verhindern, daß Vdd von den 5V Ansteuersignalen auf und nieder geschoben 
wird. Je nach Datengeschwindigkeit 1K-10K. In die Versorgungsleitung 
5V->Vdd schleif zwei 1N4148 o.ä. Rein. Dann passt es bis etwas besseres 
existiert. Auch eine TL431C auf 3.5V programmmiert könnte verhindern, 
daß Vdd zu hoch gezogen wird.

Bei mir hatte ich an jeder Displaysteuerleitung einen einfachen 
Widerstandsteiler. In SMT sollte das möglicherweise auch bei den 
gedrängten Verhältnisse im Gehäuse noch machbar sein.

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