Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 3.3-24V Input auf


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Thomas (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

gibt es einen fertigen Baustein der mit einer Eingangspannung von 3.3V 
bis 36V zurecht kommt und diese dann als 3.3V Microcontroller Level 
ausgeben kann? Ich hätte gerne eine breiten Eingangesrange für den 
Microcontroller.

Grüße
Thomas

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Thomas schrieb:
> gibt es einen fertigen Baustein der mit einer Eingangspannung von 3.3V
> bis 36V zurecht kommt und diese dann als 3.3V Microcontroller Level
> ausgeben kann?

Eine Z-Diode mit einem Widerstand vielleicht?

von Paul2 (Gast)


Lesenswert?

Optokoppler mit Stromsenke 1 mA.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Thomas schrieb:
> Ich hätte gerne eine breiten Eingangesrange für den Microcontroller.
Der Witz ist aber, dass bei 3,3V die Schaltschwelle etwa bei 1,6V liegen 
wird. Und konsequenterweise (oder blöderweise) wird damit die 
Schaltschwelle auch bei 24V Signalen bei 1,6V liegen.
Üblicherweise hat aber eine SPS mit 24V Eingängen aber Schaltschwellen 
um 10V, damit nicht jeder "EMV-Mückenfurz" gleich als "High" erkannt 
wird.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> "EMV-Mückenfurz"

Gerade ein großer Pegelunterschied begünstigt große elektromagnetische 
Verträglichkeit.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Es gibt keine allgemein gute Eingangs-Beschaltung, die den ganzen 
geforderten Bereich ohne Konfigurations-Schalter unterstützt. Deswegen 
erzähle uns mehr über den Anwendungsfall.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Egal ob 3.3 bis 24V oder 3.3V bis 36V, das würde sich mit einem 
einfachen Pull-Up nach 3.3V erledigen lassen ;-)
Spannend wird es erst, wenn es für die Pegeldefinitionen der Low-Pegel 
auch irgendwelche Vorgaben gibt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Gerade ein großer Pegelunterschied begünstigt große elektromagnetische
> Verträglichkeit.
Schön, aber wenn bei einer 24V Steuerung/SPS 2V am Eingang anliegen, 
dann geht jeder Schlosser davon aus, dass das als "Aus" erkannt wird.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> Schön, aber wenn bei einer 24V Steuerung/SPS 2V am Eingang anliegen,
> dann geht jeder Schlosser davon aus, dass das als "Aus" erkannt wird.

Dann muss man eben die 24V mit in die Pegelanpassung einfließen lassen, 
so wie es z.B. beim LIN auf der Empfängerseite gemacht wird.

von Thomas (Gast)


Lesenswert?

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Es gibt keine allgemein gute Eingangs-Beschaltung, die den ganzen
> geforderten Bereich ohne Konfigurations-Schalter unterstützt. Deswegen
> erzähle uns mehr über den Anwendungsfall.

Ich mächte 8 Inputs eines MCP23017 nutzen. Je nach Einsatz können da 
aber 24V, 5V oder auch 3.3V als Input ankommen. Alles was größer als 3V 
ist, soll ein HIGH sein. Alles unterhalb von 3V LOW. Das ganze soll in 
in 4TE Gehäuse passen und da sind auch schon 16A Finder Relais drinnen. 
Der Platz ist begrenzt und ich bin auf der Suche nach einer 
platzsparenden Lösung.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Thomas schrieb:
> Ich mächte 8 Inputs eines MCP23017 nutzen. Je nach Einsatz können da
> aber 24V, 5V oder auch 3.3V als Input ankommen. Alles was größer als 3V


Dann rechne mit der Spannungsteiler-Formel Dir einen Spannungsteiler 
aus, so daß bei 3V der IC einen für H erforderlichen Mindestpegel 
erkennt.
Dazu schaut man ins DB, und sieht, daß der Min-pegel für H > 
0,25*Vdd+0,8V beträgt - oder <0,8Vdd - je nach Eingang ...
Max. ist aber Vdd - muß man also möglicherweise mit einer Diode klemmen.

> ist, soll ein HIGH sein. Alles unterhalb von 3V LOW. Das ganze soll in

Naja, jeder Digitaleingang wird immer mit einem gewissen Abstand zw. H 
und L spezifiziert. Du kannst also nicht annehmen, bei exakt 3V in beide 
Richtung umschalten zu können. Wie immer, siehe Datenblatt ...

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Thomas schrieb:
> Alles was größer als 3V
> ist, soll ein HIGH sein. Alles unterhalb von 3V LOW.

Den Bereich 3..24 Volt würde ich mit einem simplen NPN-Transistor 
abdecken, der dann ab etwa 0,7V schaltet.

Wenn Du wirklich auf einer harten Grenze bei 3,0V bestehst, musst Du 
einen Komparator mit stabiler Referenz einsetzen. Den kann man auf 3,0 V 
auslegen und Eingangsspannungen oberhalb seiner Betriebsspannung mit 
einer Z-Diode klemmen.

von Jens G. (jensig)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> einen Komparator mit stabiler Referenz einsetzen. Den kann man auf 3,0 V
> auslegen und Eingangsspannungen oberhalb seiner Betriebsspannung mit
> einer Z-Diode klemmen.

Trotzdem braucht der eine Hysterese, sonst flattert der um den 
Umschaltpunkt herum herum ...

von Philipp K. (philipp_k59)


Lesenswert?

Lm334 vielleicht

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Philipp K. schrieb:
> Lm334

Lass es sein, Du hast keinen Plan von der Materie:
ti.com sagt "The LM134/LM234/LM334 are 3-terminal adjustable true 
temperature sensors"

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Wenn Du wirklich auf einer harten Grenze bei 3,0V bestehst
... ist das eine ungeeignete Wahl, wenn davor ein 3V3 IC sitzt. Denn das 
beißt sich dann schon mit der garantierten Ausgangsspannung, falls aus 
Störfestigkeitsgründen auch ein Strom fließen soll.
Nich umsonst erkennen übliche 3V3 Eingänge schon bei 1,9...2,1V schon 
ein High.

von Philipp K. (philipp_k59)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Materie:
> ti.com sagt "The LM134/LM234/LM334 are 3-terminal adjustable true
> temperature sensors"

Lm334 sind 3-40v  current Sources im TO-92.

Der wird wirklich als Temperatursensor genutzt, sogar in der Industrie. 
Die Silikon Bodydiode hat einen ziemlich stabilen 
Temperaturkoeffizienten.

Setzen 6, und für den vergriffen Ton in die Ecke stellen.

von Thomas (Gast)


Lesenswert?

Hat jemand von euch eine Idee, wie die Shellys das machen. Die haben ja 
auch einen sehr großen Inputbereich 
(https://shelly.cloud/knowledge-base/devices/shelly-25/)?

von Thomas (Gast)


Lesenswert?


von Thomas (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

ich würde gerne auf Standard Teile von JLCPCB zugreifen. Daher bin ich 
bei der Z-Diode gelandet. Hier mal eine erste Zeichnung:

Datenblatt Diode: 
https://datasheet.lcsc.com/lcsc/1811142211_ST-Semtech-ZMM3V3_C8056.pdf

von Paul2 (Gast)


Lesenswert?

Z-Diode.afphoto (15 MB)

Respekt!

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Ich würde einen Umschalter (Jumper) vorsehen um zwischen mindesten zwei 
Bereichen umzuschalten.

Bei einer Schwelle von 3V musst du schon 5V Signal Spannung anlegen 
damit es zuverlässig funktioniert.

von Tom (Gast)


Lesenswert?

Da gibts ics für, weiß nur gerade nicht welches ich genommen hatte. 
Könnte ti gewesen sein. Pass trough ist das Stichwort.

von Thomas R. (t_h-o_m_a-s)


Lesenswert?

Paul2 schrieb:
> Z-Diode.afphoto (15 MB)
>
> Respekt!

Im Gastmodus ist das Forum nicht ganz so intuitiv zu benutzen. In der 
Vorschau vom Beitrag war die erste Datei nach dem Hochladen auch nicht 
mehr sichtbar. So das ich dachte die wäre durch die Vorschau verworfen 
worden.

von Thomas R. (t_h-o_m_a-s)


Lesenswert?

Tom schrieb:
> Da gibts ics für, weiß nur gerade nicht welches ich genommen hatte.
Ich habe gerade mal versucht was zu finden, auch mit dem Stichwort - 
finde aber leider nichts dazu. Falls Dir noch etwas einfällt, wäre ich 
dankbar.

von Philipp K. (philipp_k59)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich habe das mal in einem Industriegerät das 8bit Leitungen einer SPS 
ausgewertet hat gesehen..

Da wurde auf einer Platine die Senkrecht auf Pads der Hauptplatine 
gelötet wurde einfach ein Spannungsteiler und irgendein ein HCT Buffer 
in SMD verwendet.. das hat über 20 Jahre funktioniert.

Ich habe das nachgebaut aber nur mit Optokopplern.. (siehe bild) in 
einem anderen Projekt habe ich die Optokoppler mit lm334 genutzt, da ist 
der einzige Nachteil daß die Current Sources eine Reaktionszeit von 120 
Nanosekunden oder so haben. Z-diode ist wohl am einfachsten, fragt sich 
nur wieviel strom da in Summe am Ende fließt.

von low?? (Gast)


Lesenswert?

Thomas schrieb:

>gibt es einen fertigen Baustein der mit einer Eingangspannung von 3.3V
>bis 36V zurecht kommt und diese dann als 3.3V Microcontroller Level
>ausgeben kann?

Damit ist der Low-Pegel definiert.
Das interessiert aber niemand hier?
Auch wenn Schaltungen über Jahre hinweg funktioniert haben. Den 
Low-Pegel falsch annehmen, ists ein furchtbares Design.

Bei dem Link zu Shelly wird ein SCHALTER verwendet. Der hat als 
low-Pegel 0 Volt. Da kanns klappen.

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.