Ich habe einen klassischen, alten Hometrainer der über einen
Bike-Computer verfügt, mit dem man verschiedene Programme einstellen
kann, Schwierigkeit/Widerstand usw. Zur Bedienung gibt es ein paar
einfache Druckknöpfe, ähnlich (billig) wie Folientaster. Die Knöpfe
lösen die Aktion beim Drücken aus, ein Gedrückthalten führt erst nach
ca. 3 Sekunden zu einer Wiederholung der Aktion.
Mein Vorhaben ist, ich möchte die Knöpfe für "+" und "-" über einen
Mikrocontroller schalten, also letztendlich über einen Mikrocontroller
die Schwierigkeit einstellen können.
Ich habe dazu das Gerät geöffnet und verschiedene Messungen an der PCB
gemacht. Die im Bild mit einem lila Kreis markierten Punkte sind GND,
die Flächen die die Taster überdecken sind B+C für den einen und E+F für
den anderen Knopf. (Darüber sieht man in dem Bild nochmal zwei Knöpfe,
die aber für das Vorhaben nicht relevant sind).
Folgende Messungen haben ich gemacht:
Hometrainer stromlos:
Knopf nicht gedrückt, R(BC) bzw. R(EF) -> 8MOhm
Knopf gedrückt, R(BC) bzw. R(EF) -> 0,2 Ohm
Hometrainer eingeschaltet:
Knopf nicht gedrückt: V(GND,B)==V(GND,E) = 2,7V
Knopf nicht gedrückt: V(GND,C)==V(GND,F) = 1.0V
Knopf gedrückt: V(GND,B)==V(GND,E)==V(GND,C)==V(GND,F) = 1.2V (und somit
V(B,C) == V(E,F) = 0V)
Ein Freund meinte, dass es sich offenbar um "active low" Druckknöpfe
handelt, wobei "low" aber dann für ihn überraschenderweise nicht 0V
sind.
Kann mir bitte jemand sagen, was ich nun machen muss, um den "Knopf
gedrückt" Zustand über einen Mikrocontroller auszulösen?
Meine laienhafte Idee wäre einen Transistor mit Source an E und Drain an
F (bzw. B und C) zu löten und dann das Gate über den Mikrocontroller zu
beeinflussen. Gate=High -> Transistor schaltet durch -> B und C
verbunden (bzw. E und F).
Würde ich damit mein Vorhaben realisieren können? Brauche ich einen NPN
oder PNP Transistor dafür? Widerstände auch? Besteht Gefahr für den
Microcontroller wenn ich zufällig in dem gleichen Moment wo er Gate auf
High legt auch den Knopf betätige? Da eine Wiederholung der Aktion bei
gedrücktem Knopf einsetzt müsste ich also den GPIO am Mikrocontroller
nach einem kurzen Delay wieder auf Low setzen um den Transistor wieder
nicht leitend zu machen.
Wie man meiner ausführlichen Beschreibung anmerkt, mache ich sowas
"nicht allzu oft", insofern würde ich mich über eine laienfreundliche
Erläuterung freuen. Code im Mikrocontroller ist soweit alles realisiert,
es würde nur noch diese Kleinigkeit fehlen :-) Vielen Dank.
normalerweise sollten alle Knöpfe gleich viel bei nicht gedrückt oder
gedrückt zeigen.
Wie du das beschreibst kann das eine Widerstandskette am ADC sein.
Im Prinzip fällt mir das nur eine potenzialfreie Überbrückung der Taster
mit einem Photomos Relais ein.
Um Missverständnisse auszuschließen: wenn ich von BC und EF schreibe,
dann meine ich natürlich auch jeweils den dazugehörigen Knopf. Wenn ich
den Knopf auf der Platinenposition bei BC drücke bleiben die Werte bei
EF natürlich davon unberührt und v.v.
Ich wollte damit nur beschreiben, dass sich die Knöpfe identisch
verhalten.
Gibt es noch eine Kombination, die ich nachmessen sollte um mehr
Klarheit zu schaffen?
Wäre das hier ein passendes Bauteil? Panasonic AQY212EH
https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000504846DS01/datenblatt-504846-panasonic-aqy212eh-photomos-relais-1-st-1-schliesser-60-vdc-60-vac-550-ma-polzahl-4.pdf
D.h. ich würde einfach nur Pin 1 mit gemeinsamen GND zwischen dem MC
Board und dem Hometrainer verbinden, 2 mit dem Steuerpin am
Mikrocontroller und 3 und 4 mit den Anschlüssen E und F?
Und dieses Modell mit 60V/550mA würde passen?
Die ganzen Diagramme auf den hinteren Seiten des Datenblattes sagen mir
nichts. Sind diese für meinen Anwendungsfalls relevant?
Zum Testen ob das prinzipiell so funktioniert, dass wenn ich E und F
verbinde ein Tastendruck simuliert wird: Kann ich einfach mit einem
Widerstand die beiden Kontakte E und F verbinden? Die Erwartung wäre,
dass dadurch ein Tastendruck ausgelöst wird? Welchen Widerstand sollte
ich dann bei den gegebenen Spannungen wählen um auf der sicheren Seite
zu sein? 220 Ohm, 4.7k, 10k, egal?
Also ich glaube nicht, dass da eine Widerstandskette verschaltet ist.
Ich glaube eher, es ist eine Tastaturmatrix. Zumindest die Leiterbahnen
B und F versorgen ja auch nochmal ein paar der nicht relevanten Taster
im oberen Bereich des Fotos.
Wie viele Taster sind denn überhaupt auf der Platine drauf?
und was für Bauteile sind da noch drauf? An deinen lila Markierungen
scheinen ja z.B. auch noch (recht kleine ) zweibeinige Bauteile
eingelötet zu sein. Sind das LEDs oder Widerstände oder Kondensatoren?
Michael Holm schrieb:> Also ich glaube nicht
ich glaube auch nicht, brauche ein Schaltbild, notfalls selbst gemalt!
Aus Prosa werde ich eh nicht schlau.
Es sind insgesamt 4 grössere Drucktasten in einer 2x2 Anordnung (wir
betrachten gerade die unteren beiden) und über den 4 Tasten gibt es noch
eine Reihe von Tasten für die verschiedenen Trainingsprogramme. Für mein
Vorhaben sind nur die unteren beiden von Interesse.
Die beiden lila markierten Bauteile sind LEDs, korrekt. Die Taster
selber sind durch die LED durchscheinend. Im Inneren scheint eine Art
"Zunge" zu sein. Ich vermute daher, dass damit durch das Drücken einfach
die beiden Kontakte gebrückt werden.
Einen Schaltplan habe ich leider nicht und habe schon alles versucht
einen zu bekommen, leider erfolglos. Ich wollte die Platine nicht mehr
als unbedingt notwendig auseinanderbauen, damit mir am Ende nicht alles
auseinander fällt.
michael_ schrieb:> Schalte den Tastern REED-Relais parallel.> Da hast du dann auch schöne Potentialtrennung.
ist möglich aber braucht mehr Strom als ein Photomos
Cyberschlumpf schrieb:> Könnte ich denn so einen Test mit einem einfachen Widerstand wie oben> machen oder wäre davon eher abzuraten?
hääää????
du kannst jeden sinnvollen Test machen, der Widerstand den ein Taster
gedrückt darstellt ist wie hoch?
Cyberschlumpf schrieb:> Hometrainer eingeschaltet:> Knopf nicht gedrückt: V(GND,B)==V(GND,E) = 2,7V> Knopf nicht gedrückt: V(GND,C)==V(GND,F) = 1.0V>> Knopf gedrückt: V(GND,B)==V(GND,E)==V(GND,C)==V(GND,F) = 1.2V (und somit> V(B,C) == V(E,F) = 0V)
Sieht nach Multiplexauswertung aus. Genaueres zeigt dir ein Oszilloskop.
Immerhin weisst du, welcher Tasteranschluss positiver als der andere
ist, also reichen 2 billige Optokoppler statt teurer PhotoMOS-Relais.
MaWin schrieb:> welcher Tasteranschluss positiver als der andere> ist, also reichen 2 billige Optokoppler statt teurer PhotoMOS-Relais.
ach
und Spannung, Strom und CTR ist egal?
ja wer weiss wie kann sparen, war schon immer so!
Joachim B. schrieb:> michael_ schrieb:>> Schalte den Tastern REED-Relais parallel.>> Da hast du dann auch schöne Potentialtrennung.>> ist möglich aber braucht mehr Strom als ein Photomos
Welcher Wert im Datenblatt
https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000504599DS01/datenblatt-504599-mes1a05-reed-relais-1-schliesser-5-vdc-05-a-10-w-sip-4.pdf
sagt mir, wieviel Strom der MC zum Schalten liefern müsste?
Wäre das "Rated-Voltage"/"Coil Resistance", also 5V/500Ohm = 0.01A,
somit OK?
>> Cyberschlumpf schrieb:>> Könnte ich denn so einen Test mit einem einfachen Widerstand wie oben>> machen oder wäre davon eher abzuraten?>> hääää????> du kannst jeden sinnvollen Test machen, der Widerstand den ein Taster> gedrückt darstellt ist wie hoch?
Ist das nicht der Widerstand den ich gemessen und ganz oben gelistet
habe? Im gedrückten Zustand 0,2 Ohm, im offenen Zustand 7 MOhm? Die
gemessenen Spannungen an E/F und GND sind ja auch beide exakt gleich
hoch. Daher ja meine Vermutung, dass ich das im Grunde für einen Test
auch einfach kurz brücken könnte. Allerdings hab ich im Hinterkopf, dass
ein Widerstand dazwischen, angeraten wäre. Daher die Frage, was ich dann
nehme. Wenn er im gedrückten Zustand 0.2 Ohm hat, dann reicht offenbar
auch ein sehr geringer Widerstand und selbst 220 Ohm sind dann schon
viel zu viel?
Brauche ich, auch wenn ich eines der vorgeschlagenen Bauteile (PowerMOD,
Reed-Relais) verwende, eine Freilaufdiode beim Abschalten des
Steuersignals, wie hier beschrieben?
https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern
Oder ist das bei diesen Bauteilen schon integriert?
Cyberschlumpf schrieb:> Und dieses Modell mit 60V/550mA würde passen?
Ja, die sind o.k. und man braucht nicht auf die Polung des Ausgangs zu
achten. Den Vorwiderstand für die LED so dimensionieren, daß ~5..10mA
fließen.
Cyberschlumpf schrieb:> sagt mir, wieviel Strom der MC zum Schalten liefern müsste?> Wäre das "Rated-Voltage"/"Coil Resistance", also 5V/500Ohm = 0.01A,> somit OK?
ja und einige Controller können das auch pro Port ABER in Summe bei mehr
Relais und GPIO darf der Summenstrom über VCC und GND nicht
überschritten werden, der µC oder SoC will ja auch noch was abbekommen
zum Arbeiten.
Cyberschlumpf schrieb:> Allerdings hab ich im Hinterkopf, dass> ein Widerstand dazwischen, angeraten wäre.
aus dem Zusammenhang gerissen ergibt das keinen Sinn, ein Taster darf,
sollte möglichst keinen Widerstand haben bei gedrückt! Sonst kann ja
kaum sicher gedrückt erkannt werden.
Ein Widerstand ist sinnvoll um Ports zu schützen fals die mal aktiv
einen gedrückten Taster mit Strom beschicken wollen um einen Kurzschluß
zu verhindern und den Port überlasten.
Taster nach VCC Port ist low, GND und peng! VCC Kurzschluß!
Es kommt also wie immer auf ALLES an.
Einige Taster brauchen auch einen Mindeststrom um ihre Kontakte selber
zu reinigen!
Peter D. schrieb:> Den Vorwiderstand für die LED so dimensionieren, daß ~5..10mA> fließen.
aber ein Raspi ist mit 3mA besser dran, vor allem wenn alle GPIO genutzt
werden, bei 5-10mA ist GND und VCC überlastet, sie max. Werte! der GPU.
Der AQV252g testet auch mit 3mA bis 1A also wozu mehr Strom durch die IR
Diode prügeln?
Natürlich schafft ein Optokoppler mit CTR 25% bei 3mA nur sicher 0,75mA
am Transistor, reicht i.d.R. aber wer dort was schalten will kommt damit
nicht weit.
Vielen Dank für die vielen hilfreichen Antworten. Ich denke ich weiss
nun, wie ich vorgehe.Ich werden den PhotoMOS verwenden. Eine
Überbrückung der beiden Taster-Kontakte hat, wie schon erwartet und
erhofft, sich so verhalten, als hätte ich den Taster gedrückt. Nun
versuche ich dies also über den PhotoMOS auch zu realisieren.
Cyberschlumpf schrieb:> michael_ schrieb:>> Beim Reed, ja.>> "Ja, ist es integriert", oder "Ja, brauchst Du"?
Schau ins Datenblatt.
Oder messen. Es gibt mit und ohne.
Cyberschlumpf schrieb:> Eine> Überbrückung der beiden Taster-Kontakte hat, wie schon erwartet und> erhofft, sich so verhalten, als hätte ich den Taster gedrückt.
Ich nehme für solche Aufgaben gerne den CD4066 Analogschalter.
PCB_Hometrainer.png
(1,5 MB)
