Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik STM32 24VDC am Eingang über 1mO


von Flo S. (metrik_dos)


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Hi Leute,
ich weiß meine gepostete Schaltung ist nicht konform mit den 
Spezifikationen vom Datenblatt des Microcontrollers. Aber beim ATMEGA 
128 war die Schaltung dank des 1mOhm kein Problem und führte bei weiter 
über 1000 ausgelieferten Platinen niemals zu einem Problem. Jetzt frag 
ich mich, ob das beim STM32 ebenfalls ohne weiteres möglich ist. Hat 
jemand Erfahrung, ob die von mir gepostete Schaltung STM32 tauglich ist?
Für hilfreiche Kommentare wäre ich dankbar.

lg Flo

von Walter T. (nicolas)


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Fehlt der Platz oder das Geld oder stört die Sperrschichtkapazität einer 
Klemmdiode?

von au weia (Gast)


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Flo S. schrieb:
> dank des 1mOhm kein Problem

Ja schon, 1 Milliohm ist in diesem schaltungstechnischen
Zusammenhang wie NULL Ohm, also Humbug.

OMG!

von au weia (Gast)


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Ausserdem fehlen deinem Spannungsregler die Abblock-Kondensatoren
nach Herstellervorschrift.

Der Spannungsregler funktioniert also nur zufällig, kann auch mal
ohne Ankündigung (Temperatur, Störeinstreuung, Last, Last-
veränderung) das Schwingen anfangen.

von Flo S. (metrik_dos)


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Grundsätzlich wollte ich nur den Mikrocontroller auf der Platine 
tauschen und sonst keine weiteren Änderungen durchführen.

natürlich sind 1MΩ(MegaOhm) Widerstande verbaut das sind 1.000.000.000 
mΩ...

von au weia (Gast)


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Flo S. schrieb:
> führte bei weiter
> über 1000 ausgelieferten Platinen niemals zu einem Problem.

Die 1000 Kunden die mit solchen Schaltungen "beglückt" worden
sind bedauere ich sehr dass sie sich auf solchen Pfusch
verlassen haben (mussten).

von Christian L. (cyan)


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Die 1mOhm Widerstände sind völlig sinnlos in der Schaltung. Einen 78L24 
mit 24V am Eingang erzeugt auch keine 24V am Ausgang. Und ohne 
Kondensatoren läufst du Gefahr, dass der Regler schwingt.

Warum überhaupt Pull-ups nach 24V? Warum nimmst du nicht die Versorgung 
des uCs als Pull-up Quelle?

von Christian L. (cyan)


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Flo S. schrieb:
> natürlich sind 1MΩ(MegaOhm) Widerstande verbaut das sind 1.000.000.000
> mΩ...

Selbst mit 1MOhm ist die Schaltung eine Fehlkonstruktion. Du versuchst 
den einen Designfehler mit einem weiteren Designfehler zu verbergen. 
Wenn du eh die Platine neu erstellst, dann mach es gleich richtig.

von Flo S. (metrik_dos)


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Vielen Dank für die Kommentare aber ich versuche keinen Designfehler 
durch einen Designfehler zu kompensieren. Wie kann eine Schaltung die 15 
Jahre ohne jemals ein Ausfall verursacht eine Fehlschaltung sein? Das 
ist einfach nur eine unkonventionelle Schaltung.

von au weia (Gast)


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Flo S. schrieb:
> Wie kann eine Schaltung die 15
> Jahre ohne jemals ein Ausfall verursacht eine Fehlschaltung sein?

Beratungsresistenz ist eine Zier, doch weiter kommt man ohne ihr.

Auf die verschiedenen Bemäkelungen bist du nicht eingegangen da
du offensichtlich selbst keine Ahnung hast.

von Flo S. (metrik_dos)


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Was hat das mit Beratungsresistenz zu tun? Sie wollen mir erklären, dass 
eine Schaltung die seit 15 Jahren funktioniert jetzt plötzlich nicht 
mehr gut ist... das ist doch absurd. Die Frage war eigentlich ob jemand 
schon mal beim STM32 etwas ähnliches probiert hat?

von Gerd E. (robberknight)


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Ähnlich wie Christian L. leuchtet mir nicht ein, warum Du für die 
Abfrage von Tastern nicht einfach die im µC integrierten Pullups 
verwendest. Die haben sowohl der Atmega, der STM32, als auch die meisten 
anderen µC.

Daß etwas 15 Jahre funktioniert heißt nicht, daß es heute oder damals 
eine gute Lösung ist/war oder dem Stand der Technik entspricht. Bei 
einem Redesign mit neuem µC würde ich das daher hinterfragen und evtl. 
anpassen.

Es mag einen Grund für diese Art der Schaltung gegeben haben, der ist 
aus dem Schaltplan aber nicht ersichtlich. Den müsstest Du schon genauer 
erklären wenn es ihn geben sollte.

von Walter T. (nicolas)


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Flo S. schrieb:
> Sie wollen mir erklären, dass
> eine Schaltung die seit 15 Jahren funktioniert jetzt plötzlich nicht
> mehr gut ist..

Die ATmega haben Klemmdioden mit einer definierten Strombelastbarkeit an 
allen Pins (außer Reset). Die STM32 an allen 5V-toleranten Pins nicht.

von Flo S. (metrik_dos)


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Ja genau die Schaltung so würde ich nicht mehr kopieren. Der Aufwand ist 
nur leider ungleich größer, weil null Platz auf der Platine. Da müsste 
man schon einiges ändern und dann muss es auch gleich zuverlässig 
bleiben.
Danke für den Tipp für die integrierten Klemmdioden. Ich werde mir die 
Datenblätter nochmalig anschauen.

Ich glaube die Schaltung wurde so entworfen damit auch bei 100m 
Entfernung die Taster noch zuverlässig erkannt werden können.

von Christian L. (cyan)


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Flo S. schrieb:
> Sie wollen mir erklären, dass
> eine Schaltung die seit 15 Jahren funktioniert jetzt plötzlich nicht
> mehr gut ist... das ist doch absurd.

Nein, nicht absurd, sondern technisch begründbar. Neben dem Thema mit 
dem Linearregler ist die Dimensionierung des Eingangs zweifelhaft. Der 
ATmega128 hat 1uA Eingangsstrom maximal. Das macht bis zu einem Volt am 
1MOhm Widerstand - ohne dessen Toleranzen. Der Low-Pegel wird aber erst 
unter 0,2Vcc garantiert. Bei 5V bist du hart an der Grenze. Bei einer 
niedrigeren Spannung befindest du dich in einem undefinierten Bereich, 
bei dem der zurückgelassene Wert Glücksache sein kann. Das kann 
funktionieren, ist aber nicht garantiert.
Bei einem STM32F103 ist der Leckstrom schon drei mal so hoch. Da ist die 
Wahrscheinlichkeit groß, dass du permanent einen High-Pegel misst, egal, 
was am Eingang passiert.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Flo S. schrieb:
> Sie wollen mir erklären, dass
> eine Schaltung die seit 15 Jahren funktioniert jetzt plötzlich nicht
> mehr gut ist... das ist doch absurd.
Ich laufe auch seit 50 Jahren regelmäßig über rote Ampeln und nie ist 
was passiert.
Helmut Schmidt war auch starker Raucher und hatte keinen Krebs bekommen.
usw. usw.
Mit Verlaub, aber so ein Design ist schon im Hobbybereich unterirdisch. 
Aber so etwas noch auf Kunden loszulassen. :-(

von Flo S. (metrik_dos)


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Sorry ich weiß auf was du hinaus willst aber die vergleiche hinken 
total. Bitte überlege dir die Aussagen nochmal.

Als Bsp: Wenn in meinen Fall niemals Probleme mit dieser Grundschaltung 
gegeben hat dann wäre das Äquivalent dazu das noch nie ein Raucher Krebs 
bekommen hat. Ergo dann dürft man ohne Sorgen rauchen.

von Harald (Gast)


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Da ja nirgends steht, dass das Goldkontakte sind, kann die höhere 
Spannung verbunden mit den 8mA Strom schon seine Berechtigung haben 
(Wetting current). Ich würde persönlich die Schaltung auch nicht so 
gestalten, dieser 1M in Verbindung mit den internen Schutzdioden 
empfinde ich als suboptimale Sparschaltung. Ganz nebenbei bringt der 1M 
alleine auch keinen gescheiten ESD-Schutz.
Die Frage war aber ja, ob man das bei einem 3.3V Controller so machen 
kann. Der Abstand zwischen L- und H-Schwelle ist ja naturgemäß kleiner. 
Grundsätzlich sollte das funktionieren.
Wobei Du aber schon die Kritik annehmen solltest, dass das Design ein 
wenig i-bäh ist.
Dann ist mir noch etwas aufgefallen, da steht 3K 1206. Das sind am 
Widerstand 192mW bei gedrückter Taste. Jaja, der kann 250mW bei 
Raumtemperatur. Aber mir wäre es mit Derating zu knapp. Auch wenn das 
seit 1000 Jahren so läuft.

von Flo S. (metrik_dos)


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Ich hab jetzt mal die original Schemata bekommen. Ich hab die Schaltung 
die ich gepostet habe nur grob nachgezeichnet und als Testplatine mal 
ausprobiert mit dem Ergebnis das es mit dem STM32 auch ohne Probleme 
alles funktioniert. Nur wie lange ist die Frage wenn man über die 
maximum Ratings liegt. Dem LDO hab ich nur als Strombegrenzung 
missbraucht.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Flo S. schrieb:
> Bitte überlege dir die Aussagen nochmal.

Du gibst selbst schon zu, daß Du Dich außerhalb der uC Specs bewegst. 
Also was soll überhaupt diese Diskussion? Braucht Du eine Absolution für 
diesen Pfusch?

Davon abgesehen, bringen 24V an 1MOhm <<24uA. Jedes geringe äußere Feld 
hustet Dir da schon rein. Das Ganze ist Murks^3.
Von der Spannungsreglerbeschaltung, wie au wei und Christian L. schon 
bemerkten, will ich gar nicht mehr anfangen. Gruselig!
Tip: Es gibt auch Spannungsteiler, wenn man es schon unbedingt primitiv 
halten will.
Tu Dir (und Deinen Kunden) einen Gefallen und mach eine neue Platine mit 
einem anständigen Design.

von Flo S. (metrik_dos)


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Nein was ich versuche ist zu verstehen warum der AVR trotz dieser 
Schaltung seinen Dienst zuverlässig meistert ohne nennenswerte Ausfälle 
und das schon seit über 15 Jahren und mit "hoher" Stückzahl. Schützt den 
AVR die Schutzdiode? oder ist es der geringe Strom... Entstört wird 
übrigens über die Zeit > 50ms wird als Tastendruck gewertet.

Sind es die Schutzdioden, die permanent aktiv sind oder der geringe 
Strom, der das erlaubt und kann man das ableiten auf den STM32? Auf was 
muss ich Achten?
Ich selbst bin kein Experte bei Elektronik deshalb frag ich in dem Forum 
nach .... dafür programmiere ich jeden in Grund und Boden ;)

Die Kunden sind super zufrieden mit dem Produkt ich will es jetzt nur 
nicht vermurksen, weil ich ein STM32 einbaue.... und nochmal mir ist 
schon klar, dass man bessere Schaltungen machen kann diese ist nun mal 
vorhanden.

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