Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltung gesucht: Statuswechsel Parallelschaltung


von Wuschel (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

ich suche eine Schaltung, die alleine "stabil" ist und in 
Parallelschaltung "instabil" wird, so dass ich die beiden Stati erkennen 
kann.

Es geht darum das Vorhandensein eines exakt gleichen Gerätes auf beiden 
Seiten erkennen zu können. (Siehe Anhang)

Idealerweise über eine Leitung (zusätzlich zu der durchgeschleiften 
Spannungsversorgung Vcc und GND) aber eine zweite Leitung ist auch 
möglich.

Es gibt bestimmt Schaltungen, die diese funktion "parasitär" mitbringen 
und hierfür missbraucht werden können.

Gruß Wuschel

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Jetzt habe ich mich zu stark auf das Wesentliche konzentriert, dass ich 
etwas triviales vergessen habe:

UART, I2C und andere Busse fallen raus, da die Verbindung zwischen den 
geräten bis zu 20m werden kann.

Gekreuzte Kabel fallen raus, da keine Standartware.

von Erich (Gast)


Lesenswert?

JA.

Wie war die Frage?

von Bauform B. (bauformb)


Lesenswert?

Die Frage ist: warum ist VCC durchgeschleift?

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:

> Jetzt habe ich mich zu stark auf das Wesentliche konzentriert

Das glaube ich nicht. Mir ist nämlich nicht klar geworden, was 
eigentlich das Ziel sein soll. Und ich bin, gebeutelt durch fast 40 
Jahre Praxis, durchaus darin geübt, dem konfusen Gefasel von 
Nichtprogrammierern (d.h.: nicht  streng logisch Denkenden) den 
tatsächlich gewünschten funktionalen Kern zu entnehmen, notfalls durch 
Rückfragen...

Also: statt darzustellen, was deiner Meinung nach die Lösung wäre, 
solltest du darstellen, was eigentlich das Problem ist!

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Erich schrieb:
> Wie war die Frage?

Wie sieht so eine Schaltung aus, die die Anforderungen erfüllt?

Bauform B. schrieb:
> Die Frage ist: warum ist VCC durchgeschleift?

Das eine Gerät ist mit Spannung versorgt und leitet diese an das zweite 
weiter.

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

c-hater schrieb:
> Also: statt darzustellen, was deiner Meinung nach die Lösung wäre,
> solltest du darstellen, was eigentlich das Problem ist!

Das Problem ist, dass ich zwei exakt gleiche Geräte habe, die eine 
Buchse haben, womit ich beide verbinden kann. Buchse, Kabel usw ist 
standart, deswegen ist keine Kreuzung möglich.

Nun möchte ich erkennen, ob ein Gerät eigenständig betrieben wird oder 
im Verbund mit einem zweiten.

von Bauform B. (bauformb)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:
> Das eine Gerät ist mit Spannung versorgt und leitet diese an das zweite
> weiter.

Also sind sie nicht exakt gleich?

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Bauform B. schrieb:
> Also sind sie nicht exakt gleich?

Doch, nur ist an einem Gerät keine Spannungsversorgung angeschlossen 
wenn es als "Erweiterung" betrieben werden soll.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:
> Erich schrieb:
>> Wie war die Frage?
>
> Wie sieht so eine Schaltung aus, die die Anforderungen erfüllt?

Wuschel schrieb:
> Das Problem ist, dass ich zwei exakt gleiche Geräte habe, die eine
> Buchse haben, womit ich beide verbinden kann. Buchse, Kabel usw ist
> standart, deswegen ist keine Kreuzung möglich.

Ich wiederhole mit eigenen Worten die abstrakte Aufgabenstellung:

Es sollen zwei unbekannte aber vorhandene gleiche Geräte, die die 
gleiche Buchse haben über ein bestimmtes/festgelegtes Kabel verbunden 
werden können. Dann soll es von beiden Geräten aus möglich sein, zu 
erkennen, ob am anderen Kabelende genau dieses gleiche Gerät 
angeschlossen ist und kein anderes oder nichts.
Gesucht wird zu den unbekannten unbenannten Geräten eine bestimmte 
Schaltung, die ohne Spezifikation der auf das Kablel beaufschlagten 
elektrischen Signale in der Lage ist, die Erkennung zu ermöglichen.

mfG

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Digitale oder analoge Lösung?

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:

> Das Problem ist, dass ich zwei exakt gleiche Geräte habe, die eine
> Buchse haben, womit ich beide verbinden kann.

> Nun möchte ich erkennen, ob ein Gerät eigenständig betrieben wird oder
> im Verbund mit einem zweiten.

Das reicht nicht. Die Frage ist hier: Was passiert an dieser Verbindung? 
Bzw.: Was ist der Unterschied im Verhalten, wenn nur ein Gerät vorhanden 
ist im Vergleich zu der Situation, das zwei Geräte vorhanden sind.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Du hast drei Zustände:
a) kein zweites angeschlossen
b) zweites angeschlossen, aber ausgeschaltet
c) zweites angeschlossen, aber eingeschaltet

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> Digitale oder analoge Lösung?

Ich denke an eine analoge Lösung zur Erkennung des zweiten Gerätea, die 
dann mit einem Digitalsignal per uC erfasst werden kann, dass dieser 
dies einlesen kann.

Christian S. schrieb:
> Ich wiederhole mit eigenen Worten die abstrakte Aufgabenstellung:

Die Geräte sind in Entwicklung, nich nicht vorhanden - sorry das habe 
ich nicht eindeutig benannt. Ich habe zwei freie Adern welche dafür 
genutzt werden können. Vorzugsweise würde ich nur eine freie Ader nurzen 
wollen.

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> Du hast drei Zustände

Nein:
a) zweites Gerät angeschlossen und beim Anstecken eingeschaltet
b) kein Gerät angeschlossen

Andere falsche Geräte sind unerheblich, das wird nicht vorkommen. Und 
wenn es jemand macht ist er selbst schuld.

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:

> Die Geräte sind in Entwicklung, nich nicht vorhanden

Spätestens hier wird klar: Troll. Wenn die Geräte noch in der 
Entwicklung sind und die Aufgabenstellung irgendwie relevant wäre, würde 
man sie in die Entwicklung einbeziehen und eine einfache Lösung 
ermöglichen.

Somit: Cancel this thread, please!

von Bauform B. (bauformb)


Lesenswert?

Dann musst du nur messen, in welcher Richtung der Strom in der VCC-Ader 
fließt.

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

c-hater schrieb:
> Spätestens hier wird klar: Troll.


Sorry wenn das so rüber kommt, dem ist gewiss nicht so. Aber hier werde 
ich dich nicht mehr umstimmen können.

Die beiden Geräte treiben auf die selbe Leitung, sollen dies quasi aber 
erst tun, wenn sie wissen, dass das andere das nicht schon macht. Eine 
digitale Aushandlung über einen BUS ist dabei leider nicht möglich.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:
> Dieter D. schrieb:
>> Du hast drei Zustände
>
> Nein:
> a) zweites Gerät angeschlossen und beim Anstecken eingeschaltet
> b) kein Gerät angeschlossen

Falsch. Du hast drei Zustände. Du kannst aber festlegen, ob bei

a) kein zweites angeschlossen
b) zweites angeschlossen, aber ausgeschaltet
c) zweites angeschlossen, aber eingeschaltet

der Fall b) als Fall a) oder c) erkannt werden soll um es auf zwei zu 
reduzieren.

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> Falsch. Du hast drei Zustände. Du kannst aber festlegen, ob bei

Vielleicht setzte ich hier die Grenze falsch, aber ich sage es sind zwei 
Zustände, da das zweite Gerät beim Einstecken Spannung bekommt und 
startet.

Bauform B. schrieb:
> Dann musst du nur messen, in welcher Richtung der Strom in der VCC-Ader
> fließt.

Danke, aber es können auch beide Geräte mit Spannung "von außen" 
versorgt werden. (Sorry, nicht präzise genug von mir)

von Teo (Gast)


Lesenswert?

Kleinen Widerstand in die Versorgung und die Spannung messen. Feddig is 
die Laube.

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Teo schrieb:
> Feddig is die Laube.

Danke, aber leider nicht möglich, siehe Post davor.

von Teo (Gast)


Lesenswert?

Dann nimm nen 15er Forstneubohrer!

von michael_ (Gast)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:
> Dieter D. schrieb:
>> Digitale oder analoge Lösung?
>
> Ich denke an eine analoge Lösung zur Erkennung des zweiten Gerätea, die
> dann mit einem Digitalsignal per uC erfasst werden kann, dass dieser
> dies einlesen kann.

Analoge Lösung, die digital erfasst wird?

Analog.
Du hast zwei Leitungen.
Die gehen je über Kreuz an einen Widerstand gegen Masse.
Den kannst du beim anderen Gerät auslesen.

Das wurde so bei Handy-Akkus gemacht.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:
> Vielleicht setzte ich hier die Grenze falsch, aber ich sage es sind zwei
> Zustände, da das zweite Gerät beim Einstecken Spannung bekommt und
> startet.

Zwei Leitungen CrossOver. 20mA Konstantstrom und Widerstand 100Ω nach 
Masse. Wenn Verbindung besteht, dann wird eine Spannung von 1V an dem 
Widerstand erkannt.

Mit einem Kabel würdest Du auf beiden Seiten den gleichen 
L-C-Serienschwingkreis anbringen und den gleichen Oszillator. Offen 
schwingt gar nichts. Verbunden werden beide Seiten gegenphasig 
oszillieren.

von michael_ (Gast)


Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> 20mA Konstantstrom und Widerstand 100Ω nach
> Masse.

Denk an die Eisbären!
5KOhm gehen auch.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


Lesenswert?

Wuschel schrieb:
> UART, I2C und andere Busse fallen raus, da die Verbindung zwischen den
> geräten bis zu 20m werden kann.

Aha, es darf kein Bussystem verwendet werden. Das ist ja mal eine 
Ansage. Offenbar haben also die Entwickler, die auch für sehr hohe 
Anforderungen an die Zuverlässigkeit solche Busse wie z.B. ARINC 429, 
RS-422, RS-485 oder CAN einsetzen, keine Ahnung. Und das Verbot, hierfür 
(RS-422/485) UARTs zu verwenden, basiert natürlich auch auf Deiner 
großen Sachkenntnis.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:
> Die beiden Geräte treiben auf die selbe Leitung, sollen dies quasi aber
> erst tun, wenn sie wissen, dass das andere das nicht schon macht.

Deshalb wurde das Thema "Kollisionsvermeidung" erfunden, das in 
verschiedenen Bussystemen oder in der drahtlosen Übertragung zu finden 
ist.


>Eine digitale Aushandlung über einen BUS ist dabei leider nicht möglich.

Und warum?


Vermutung:
Die geheimen Geräte zur Erforschung des Urknalls sind 
Balkon-Solaranlagen, von denen es nur eine geben kann, die einspeist. 
Sonst würden sie sich beißen...


mfg

: Bearbeitet durch User
von Kilo S. (kilo_s)


Lesenswert?

Kommunikation zwischen beiden Geräten herstellen in dem man die Daten 
auf die Versorgungsspannung aufmoduliert.

"PLC" für Arme sozusagen.

von Bauform B. (bauformb)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:
> Vielleicht setzte ich hier die Grenze falsch, aber ich sage es sind zwei
> Zustände, da das zweite Gerät beim Einstecken Spannung bekommt und
> startet.
aber dann das
> es können auch beide Geräte mit Spannung "von außen"
> versorgt werden.

Das ist doch immer noch widersprüchlich bzw. es gibt noch viel mehr als 
3 Zustände. Hauptsächlich: beide werden versorgt, sind aber nicht 
verbunden, und werden in dem Zustand verbunden.

Nimm für die externe Versorgung einen exotischen Stecker und sorge 
dafür, dass es nur ein passendes Steckernetzteil gibt ;)

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> Zwei Leitungen CrossOver.

Das wäre robust und einfach, könnte auch über pull-ups/downs gelöst 
werden, aber hier ist das Problem, dass ich Standartkabel verwenden 
möchte und damit die Kreuzung in den Buchsen realisieren müsste. Da die 
Geräte identisch sein sollen geht das leider nicht.

Dieter D. schrieb:
> Offen
> schwingt gar nichts. Verbunden werden beide Seiten gegenphasig
> oszillieren.

Das geht genau in die Richtung, kannst Du mir hier sagen, ob das bei 
einer Leitungslänge 1-20m stabil funktioniert? Ich kenne mich mit 
Schwingkreisen quasi gar nicht aus. Wenn man das robust und zuverlässig 
aufbauen könnte ist das ein sehr guter Ansatz.

Dies ist auch genau die Problemstellung aus dem Eingangspost. Gibt es 
hier noch andere Schaltungen die so ein Verhalten nachbilden können?
Vielleicht so in der Art:
Beide Geräte haben einen Widerstand zwischen einem "Wechselkontakt" und 
einem Pin des Steckers. Über eine Leitung im Kabel wird dieser 
verbunden, dass ein Spannungsteiler entsteht. Dieser muss nun über den 
Wechsler bei einem Gerät auf Vcc beim anderen auf GND geschalten werden. 
Die Wechsler könnten nun über die zweite Leitung im Kabel anhand von 
Bauteiltoleranzen so geschaltet werden, dass auf beiden Seiten zwingend 
ein anderer Zuschtand erreicht wird (GND oder Vcc). Die Geräte fahren ja 
nie exakt gleich schnell hoch.

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Am Mittelpunkt des Spannungsteilers könnte man auf beiden Seiten dann 
Vcc/2 messen und weiß dass ein Gerät da ist. Ohne ein Gerät hätte man 
dort Vcc oder GND anliegen.

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Hat einer der Schaltungsprofis hier noch einen Geistesblitz?

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:

> Hat einer der Schaltungsprofis hier noch einen Geistesblitz?

Ab sofort ist selber denken das Motto.

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:
> Gekreuzte Kabel fallen raus, da keine Standartware.

Standart kenne ich nicht, nur Standardkabel:
https://de.wikipedia.org/wiki/Nullmodem-Kabel

Ich würde für sowas CAN nehmen und jedem Gerät eine einmalige 
Seriennummer verpassen, z.B. DS28E10.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:
> Das geht genau in die Richtung, kannst Du mir hier sagen, ob das bei
> einer Leitungslänge 1-20m stabil funktioniert?

Gehen würde das über eine solche Länge mit niedrigen Frequenzen.

Aber einfacher wäre nach einem Zufallsprinzip zwei Leitungen mittels 
Analogschalter CD4051 usw. wechselweise Crossover zu schalten.

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Ab sofort ist selber denken das Motto.

Ich schätze Deine Kommentare eigentlich sehr, nur diesen kann ich nicht 
wirklich einordnen. Bisher kam ja nur der Vorschlag von Dieter mit dem 
Schwingkreis, wo ich gerne noch eine Einschätzung der 
Tauglichkeit/Robustheit hören würde:

Wuschel schrieb:
> Dieter D. schrieb:
>> Offen
>> schwingt gar nichts. Verbunden werden beide Seiten gegenphasig
>> oszillieren.
>
> Das geht genau in die Richtung, kannst Du mir hier sagen, ob das bei
> einer Leitungslänge 1-20m stabil funktioniert? Ich kenne mich mit
> Schwingkreisen quasi gar nicht aus. Wenn man das robust und zuverlässig
> aufbauen könnte ist das ein sehr guter Ansatz.

Peter D. schrieb:
> Standart kenne ich nicht, nur Standardkabel:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Nullmodem-Kabel
>
> Ich würde für sowas CAN nehmen und jedem Gerät eine einmalige
> Seriennummer verpassen, z.B. DS28E10.

Das Problem hier ist, dass die Kabel bereits existieren, aus vergangenen 
Projekten und das in hoher Stückzahl. Diese sind leider nicht gekreuzt.

Am Beispiel des CAN Bus wollte ich aufzeigen, dass die Kommunikation 
erst nach dem Setzten der Abschlusswiderstände möglich ist. Eine Art 
Henne-Ei-Problem. Oder habe ich Dich hier falsch verstanden?

von Wuschel (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Dieter D. schrieb:
> Aber einfacher wäre nach einem Zufallsprinzip zwei Leitungen mittels
> Analogschalter CD4051 usw. wechselweise Crossover zu schalten.

Vielen Dank, so etwas hatte ich mir in ähnlicher Form auch überlegt, 
siehe Anhang. Das ist im Prinzip wie bei Ethernet Auto-MDI-X
Ich dachte mir, dass man das vlt. auch rein passiv realisieren könnte, 
was sehr elegant wäre.

Wuschel schrieb:
> Am Beispiel des CAN Bus wollte ich aufzeigen, dass die Kommunikation
> erst nach dem Setzten der Abschlusswiderstände möglich ist. Eine Art
> Henne-Ei-Problem. Oder habe ich Dich hier falsch verstanden?

Hier habe ich mich auf einen Post bezogen, den ich wohl versehentlich 
nicht abgesendet habe... ich schreibe es gleich noch mal aus dem Kopf

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Wuschel schrieb:
> ich schreibe es gleich noch mal aus dem Kopf

Der Tab mit dem Entwurf war sogar noch offen ;)
______________________________________________
Andreas S. schrieb:
> Offenbar haben also die Entwickler, die auch für sehr hohe
> Anforderungen an die Zuverlässigkeit solche Busse wie z.B. ARINC 429,
> RS-422, RS-485 oder CAN einsetzen, keine Ahnung.

Diese Unterstellung geht von dir aus.
Trotzdem Danke für den Kommentar, Du hast mich auf eine Idee gebracht: 
Anhand des CAN Busses lässt sich das Problem sehr gut beschreiben!
Die Kommunikation via CAN funktioniert nur mit gesetzten 
Abschlusswiderständen (Annahme, da CAN wenn er sehr langsam ist wohl 
sämtlichen Bedingungen zum Trotz funktioniert).

Wenn nun zwei Geräte miteinander verbunden werden können die 
Abschluss-Rs fest verlötet werden. Wenn nun über eine zweite Buchse ein 
dritter Teilnehmer angeschlossen wird, muss bei der ehemals freien 
Buchse der Abschluss entfernt und beim neuen Teilnehmer am ende der 
Linie gesetzt werden.
Hier könnte man den Stecker über Indktive/Kapazitive Sensoren, 
Mikroschalter erkennen, jedoch geht das nach vielen Versuchen einfach 
nicht (Schirmung, Ungeziefer, Platzbedarf). Daher der Wunsch nach einer 
Lösung per freier Verbindungsleitung.

Auch habe ich schon Versuche ala Ethernet Auto MDI-X gemacht, wobei ich 
über ein Zufallsprinzip auf beiden Seiten umschalte und dann bei einem 
gewissen Zustand aufhöre und zyklisch den Zustand weiter überprüfe 
(siehe Anhang). Über einen Fensterkomparator könnte man hier die 2/3 Vcc 
erkennen und reagieren.

Hier brauche ich aber je 2 Pins am µC, einen zum Schalten, einen zum 
erkennen. Mit einer anderen Lösung, wie zB dem Schwingkreis von Dieter 
könnte ich ohne den µC mit dem Ausgangssignal (schwingt = High, schwingt 
nicht = LOW) direkt die Abschlusswiderstände schalten.


Danke Andreas, dass Du mich mit deinem Seitenhieb-Kommentar auf diese 
Idee gebracht hast. ;)

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Mit einer Leitung ginge das, wenn Du an einem OP-Ausgang eine Drossel 
haengst, nach dieser zurueckkoppelst und dann ueber einen Kondensator in 
Reihe zur Verbindungsleitung gehst. Wenn nichts angeschlossen ist, 
haengt die andere Seite in der Luft und nichts schwingt. Haengt 
gegenueber die gleiche Schaltung, schwingt es wie die Seuche. Das habe 
ich mit einem Audio-Brueckenverstaerker gehabt, als ich statt eines 
Lautsprechers einen kleinen Elko angeschlossen hatte. Da war das ein 
grosser Bockmist, hier koennte das vielleicht eine Loesung sein.

von Wuschel (Gast)


Lesenswert?

Danke Dir Dieter, genau auf solche Missgeschick-Schaltungen habe ich 
gewartet. Das werde ich auf jeden Fall ausprobieren.

Trotzdem würde mir eine statische Lösung besser gefallen, oder geht so 
eine leistungsarme (??) Schwingung bei EMV Prüfungen im Rauschen ehr 
unter?

Und über weitere Eingebungen würde ich mich auch weiterhin freuen. :)

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Lesenswert?

Zur EMV kann ich nur schreiben, ausprobieren ob mit genügend großen C 
und L die Frequenz niedrig genug wird und noch funktioniert. Als Rückweg 
fungiert die Masse und auch die Stromversorgung.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.