Ventil und Status-LED schalten
Hallo
ich suche eine Schaltung die mit einem Mikrocontrollerausgang, 2 Status
LEDs und 1 Ventil schaltet.
1. On/Off => GND : Rot-LED An , Ventil stromlos.
2. On/Off => 5V : Grüne-LED An, Ventil an.
Meine Fragen. Würde meine Schaltung funktionieren?
'Mosfet's'
Der Controller ist ein Arduino Uno, also 5V TTL.
Liebe Grüße und schon mal Danke.
P.S. Arg, ähm was für ein Krampf hier eine Tabelle zu schreiben.
[Mod: PPS. Bedienungsanleitung über der Texteingabebox lesen...]
Philipp H. schrieb:> Würde meine Schaltung funktionieren?
Nein.
Wie soll denn bei 12V 600mA durch 470R fliessen?
Und, falls das möglich wäre, wie soll eine einfache LED das aushalten?
edit: das geht alles sehr viel einfacher als du dir vorstellst.
H.Joachim S. schrieb:> Philipp H. schrieb:>> Würde meine Schaltung funktionieren?>> Nein.> Wie soll denn bei 12V 600mA durch 470R fliessen?> Und, falls das möglich wäre, wie soll eine einfache LED das aushalten?>
Okay. Kurzer Kontakt von Hand an Stirn Da hast du recht.
R4 und LED1 Parallel zum Ventil, das müsste gehen und wenn ich R4 ändere
könnte ich LED1 auch mit +5V speisen.
> edit: das geht alles sehr viel einfacher als du dir vorstellst.
Klingt gut und wie? Mein größtes Problem ist auch das ich nicht genau
weiß wie das heißt was ich machen will und ohne den oder die Ausdrücke
richtig zu kennen kann ich auch so schlecht googlen ;-).
Philipp H. schrieb:> Der Controller ist ein Arduino Uno, also 5V TTL.
Das kann nicht sein.
Der Arduino Uno verwendet einen ATmega328P, der mit CMOS Signalen
arbeitet.
my2ct schrieb:> Philipp H. schrieb:>> Der Controller ist ein Arduino Uno, also 5V TTL.>> Das kann nicht sein.> Der Arduino Uno verwendet einen ATmega328P, der mit CMOS Signalen> arbeitet.
So stehst in der Doku.
Microcontroller ATmega328P
Operating Voltage 5V
Input Voltage (recommended) 7-12V
http://store.arduino.cc/products/arduino-uno-rev3
H.Joachim S. schrieb:> Nein.> Wie soll denn bei 12V 600mA durch 470R fliessen?
Er ist doch der "magier", da klappt das schon.
> das geht alles sehr viel einfacher
So, wie ich es gerade gemalt habe?
Über den Daumen 3mA für die LEDs, das 600mA-Ventil rührt sich dabei noch
nicht.
my2ct schrieb:>> Der Controller ist ein Arduino Uno, also 5V TTL.> Das kann nicht sein.> Der Arduino Uno verwendet einen ATmega328P, der mit CMOS Signalen> arbeitet.
Stimmt natürlich, er ist CMOS, nicht TTL. Aber 5 Volt passt und er hätte
sogar genug Strom, TTL zu treiben.
Manfred schrieb:> Aber 5 Volt passt und er hätte> sogar genug Strom, TTL zu treiben.
Neben dem geringeren H-Ausgangsstrom liegt bei TTL der wesentliche
Unterschied in den anderen Pegeldefinitionen für die Eingangssignale und
in den Eingangsströmen.
Philipp H. schrieb:> Meine Fragen. Würde meine Schaltung funktionieren?
Nein, die Schaltung von Q3 ist falsch: Source muss an +12V (P-Channel!).
Dann wird aber die Ansteuerung falsch und du brauchst einen
Pegelwandler.
So hatte endlich mal wieder Zeit und alles umgebaut.
Zu oben. Mit TTL meinte ich die Operating Voltage, ich weiß das das
nicht das selbe ist, mir fiel nur nicht das richtige Wort ein.
Also nach viel suchen habe ich mir folgendes Überlegt.
Bei der Idee von Manfred (danke dafür), sehe ich nur folgendes Problem.
Ich habe neben den 4 Ventilen auch noch 16 Leds, 8 davon rot, die
anderen 8 grün.
Hätte das erwähnen sollen. 8 X 20mA, das liegt ziemlich nah am Maximum
und da an dem Uno noch mehr hängt, 1-Wire Sensoren, I2C Display, Tasten
usw, dachte ich es wäre besser da noch was dazwischen zu hängen.
Der ULN 2803A hat eingebaute 2,7k Basiswiderstand und ~10k Pull-Down's.
Die Mosfet's und BC846's mögen etwas überdimensioniert sein, hätte ich
aber hier.
Würde das so funzen?
Philipp H. schrieb:> Der ULN 2803A
...könnte die LEDs dann auch gleich selbst ganz ohne T1..T4 samt
Klimbimdrumrum treiben.
Derzeit geht z.B. die LED8 aus, wenn die LED16 über den T4 angeht. Und
zudem ist die LED 8 heller als die LED16. Kurios...
Philipp H. schrieb:> Würde das so funzen?
Unnötig schlecht...
Denn es bleiben für die Mosfets dank der Pullups mit LEDs grade noch 3V
als Einschaltspannung fürs Gate. Mein Tipp: lass mindestens die LED1..8
weg. Besser noch: lass die ganze "Zwischenschaltung" mit dem ULN und den
LEDs weg. Schließe die Gates der Mosfests und die R21, 23, 25, 27 direkt
an den unbekannten Schaltkreis (=Arduino??) an, wenn der 5V ausgibt.
VCC sind 12V, brauche ich für die Ventile. Naja und wenn LED1-LED8 (rot)
leuchten und LED9-LED16 (grün) nicht und umgekehrt ist das genau das was
ich will.
Ja ist ein Arduino Uno. LEDs weg indiskutabel, werden gebraucht.
Philipp H. schrieb:> LEDs weg indiskutabel, werden gebraucht.
Dann schließ die Pullups R9..R16 an 12V an und mach deren Vorwiderstände
hochohmiger. Dann schalten wenigstens die Mosfets anständig ein.
Lothar M. schrieb:> Philipp H. schrieb:>> LEDs weg indiskutabel, werden gebraucht.> Dann schließ die Pullups R9..R16 an 12V an und mach deren Vorwiderstände> hochohmiger. Dann schalten wenigstens die Mosfets anständig ein.
Danke für die Hilfe. Werde ich machen.
Emitter-Base "Reverse" Voltage!
Was Du da meinst, ist aber die Collector-Base Stecke und da liegt die
max. Spannung, nochmals um diese Emitter-Base "Reverse" Voltage über der
max. Collector Emitter Voltage.
Philipp H. schrieb:> Mir ist aufgefallen das der BC846 ein VEBO (Emitter-Base Voltage) von 6V> hat. Habe daher LED5 - LED8 mit 150Ohm an 5V gelassen.
Das hast du wohl falsch verstanden: das ist die max. Sperrspannung der
Basis-Emitter-Diode. Aber du legst ja keine negative Spannung an die
Basis.
Ein ganz anderes Problem sehe ich dadurch, dass du einen ULN benutzt.
Der hat einen Darlington-Ausgang, d.h. der Ausgang geht nur auf ca. 1V
herunter (abhängig von der Ansteuerung am Eingang und vom
Ausgangsstrom).
Folge: Der BC846 wird nicht richtig abgeschaltet, und beim IRLZ34 bist
du knapp an der minimalen "Gate Threshold Voltage".
Konsequenz:
- nicht den IRLZ34 verwenden
- an der Basis des BC846 einen Spannungsteiler verwenden oder direkt an
den µC-Ausgang anschließen
Oder am Besten den ULN rausschmeißen und, wenn der Strom des µC nicht
ausreicht, einen 8-fach Buffer aus der 74HC-Serie verwenden.
Dann hast du zwar nur +5V am Ausgang, aber für der IRLZ34 reicht das.
Dietrich L. schrieb:> Ein ganz anderes Problem sehe ich dadurch, dass du einen ULN benutzt.
Oh, garnicht darauf geachtet. Dann sind die zusätzlichen Transistoren ja
überflüssig!
Abgesehen davon, fehlen auch noch die PullUps an den überflüssigen
Transistoren.
Philipp H. schrieb:> Habe daher LED5 - LED8 mit 150Ohm an 5V gelassen.
Dann kann es aber passieren, dass die LEDs über den 10k Basiswiderstand
etwas dunkler weiterleuchten. Ein parallel geschalteter 3k3 Widerstand
zur LED kann da für Abhilfe sorgen.
Oki
Dietrich L. schrieb:> Oder am Besten den ULN rausschmeißen und, wenn der Strom des µC nicht> ausreicht, einen 8-fach Buffer aus der 74HC-Serie verwenden.> Dann hast du zwar nur +5V am Ausgang, aber für der IRLZ34 reicht das.
Ich habe da ein paar Fragen zu 74HC Buffer. In den Datenblättern die ich
mir angesehen habe steht immer ein Wert von 20mA Out/In Diode Current,
ist das pro Kanal?
Ich erinnere mich das ich ganz am Anfang was über 74HC..s gelesen habe,
mich aber genau aus dem Grund der geringen Strombelastbarkeit für den
ULN entschieden habe.
Also um das noch mal zusammen zu fassen. Ich habe den Arduino Uno, 16
Leds [8X Rot, 5mm, 2,2V, 20mA],[8X Grün, 5mm, 3,6V, 20mA] und die 4
Ventile [12V, ca 600mA] fest.
Ich möchte nicht mehr als 8 Pins des Arduinos benutzten. Ich weiß das es
so etwas wie Schieberegister ICs gibt (auch in den 74HC Reihen) und auch
I2C oder SPI Porterweiterungs ICs. Die 8 Pins für die 8 Kanäle hätte ich
aber.
Die Funktion pro Pin/Kanal soll es sein die LEDs von rot auf grün
umzuschalten und bei 4 dazu noch ein Ventil.
H.Joachim S. schrieb:> So sollte es mit 20mA und ohne nennenswerte Belastung des Arduino> gehen.
Vielleicht genügen auch schon 10mA. Außerdem könnte man mit deiner
Schaltung sogar Duo-LEDs einsetzen. Damit können von den 16 LEDs, 8 LEDs
eingespart werden!
Philipp H. schrieb:> Hätte das erwähnen sollen. 8 X 20mA, das liegt ziemlich nah am Maximum> und da an dem Uno noch mehr hängt,
Versorge Deinen UNO extern mit 5 Volt (7805 TO-220). Ihn mit 12V zu
speisen und aus seinem 5V-Reglerchen weitere Schaltungsteile zu
versorgen, birgt das Risiko thermischer Überlastung.
Halbwegs aktuelle LEDs leuchten mit erheblich weniger Strom, im Haus
komme ich unter 1mA klar: Ausprobieren, bei welchem Strom die für Dich
hell genug sind.
Der ULN2803 hat openCollector-Ausgänge, die Ansteuerung der IRLZ34 über
die LEDs könnte gehen, aber gefällt mir nicht.
An den BC846 ist nichts auszusetzen, Transistoren für weniger Strom sind
weder kleiner noch billiger.
Die LEDs 5..8 werden leicht glimmen, weil sie Strom in die Basis der
BC546 schieben, wobei diese vermutlich ungewollt schalten - so also
nicht.
H.Joachim S. schrieb:> So sollte es mit 20mA und ohne nennenswerte Belastung des Arduino gehen.
Wackelig: Du verlässt Dich darauf, dass das Relais niederohmig genug
ist, nicht doch noch LED1 glimmen zu lassen.
Manfred schrieb:> Philipp H. schrieb:>> Hätte das erwähnen sollen. 8 X 20mA, das liegt ziemlich nah am Maximum>> und da an dem Uno noch mehr hängt,>> Versorge Deinen UNO extern mit 5 Volt (7805 TO-220). Ihn mit 12V zu> speisen und aus seinem 5V-Reglerchen weitere Schaltungsteile zu> versorgen, birgt das Risiko thermischer Überlastung.
Sicher? Den +5V Pin kann man zur Versorgung nutzen, soll man aber nicht.
1
5V.This pin outputs a regulated 5V from the regulator on the board. The board can be supplied with power either from the DC power jack (7 - 12V), the USB connector (5V), or the VIN pin of the board (7-12V). Supplying voltage via the 5V or 3.3V pins bypasses the regulator, and can damage your board. We don't advise it.
https://store.arduino.cc/products/arduino-uno-rev3/?selectedStore=eu
Ich wollte eigentlich kein USB-Kabel aufbröseln um den Uno darüber zu
versorgen.
> birgt das Risiko thermischer Überlastung
könntest du das erklären?
> Halbwegs aktuelle LEDs leuchten mit erheblich weniger Strom, im Haus> komme ich unter 1mA klar: Ausprobieren, bei welchem Strom die für Dich> hell genug sind.
Okay. Ich habe mich bei den Angaben ans Datenblatt gehalten.
Die LEDs sind noch nicht gekauft, nur die Farbe und die Bauform ist
schon festgelegt. Ich hatte die im Auge.
Rot - >
https://www.reichelt.de/led-5-mm-bedrahtet-rot-11000-mcd-20--led-5-11000-rt-p156321.html
Grün -
>https://www.reichelt.de/led-5-mm-bedrahtet-gruen-15000-mcd-18--led-5-15000-gn-p96893.html> Der ULN2803 hat openCollector-Ausgänge, die Ansteuerung der IRLZ34 über> die LEDs könnte gehen, aber gefällt mir nicht.>> An den BC846 ist nichts auszusetzen, Transistoren für weniger Strom sind> weder kleiner noch billiger.>> Die LEDs 5..8 werden leicht glimmen, weil sie Strom in die Basis der> BC546 schieben, wobei diese vermutlich ungewollt schalten - so also> nicht.>> H.Joachim S. schrieb:>> So sollte es mit 20mA und ohne nennenswerte Belastung des Arduino gehen.>> Wackelig: Du verlässt Dich darauf, dass das Relais niederohmig genug> ist, nicht doch noch LED1 glimmen zu lassen.
Den ULN2803 hatte ich eigentlich fallen lassen. Er gefiel mir weil die
Pins so schön symmetrisch sind und die Leistung von 500mA passten auch.
Das es Darlington Transistoren sind, habe ich gelesen aber mir war
nicht klar was die ~1Volt VCE(sat)(ich verwende den Begriff doch
richtig, oder?) bedeutet und was das für Folgen hat.
Die Version von H.Joachim S. (crazyhorse) sieht doch gut aus und zeigt
das ich viel zu kompliziert gedacht habe.
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Wenn ich das recht verstehe.
Bild Ventil-P (B). Am Mosfet Gate liegen ~5V. Der Strom fließt durch die
Spule und die LED1 (Pfeil Violett und Gelb), durch den Mosfet (Blau)
aber nicht durch die LED6 (Grün), weil der Mofet niederohmiger ist als
der Grüne-Weg.
Bild Ventil-G (A). Das Mosfet Gate liegt auf GND. Der Strom fließt durch
die Spule (Violett) aber nicht über Gelb, weil der Grüne weg nicht
zulässt das die Spule ein ausreichendes Magnetisches Feld erzeugt und
damit "nur" ein ziemlich niederohmiger Widerstand ist. ->Weniger
Widerstand als der Gelbe-Weg.
Habe ich mir das richtig überlegt?
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Mein jetziges Problem sind die 4 "Kanäle" ohne das Ventil/Spule. Ganz
ohne "etwas" Parallel zur Led1 (Gelb) geht es ja nicht. (Damit die
Umschaltfunktion erhalten bleibt).
Kann die die Spule dann durch einen Widerstand "ersetzten"? Und wenn ja.
Wie wähle ich den Wert?
Noch mal zu der 5V Quelle (im Gegensatz zu Vin = 12V). So wie ich das
jetzt Plan hängen die Ventile und die LEDs alle an 12V.
Da sind noch ein paar 1-Wire Temperatur Sensoren, der I2C Bus, ein paar
Schalter und zwei Wasserdurchfluss Sensoren (Hall Sensor). Die wollte
ich aus dem +5V von Uno versorgen.
Spricht da etwas dagegen?
Philipp H. schrieb:> Habe ich mir das richtig überlegt?
Ja.
11000mcd? Das ist ein Scheinwerfer, der den Augen weh tut. Ausserdem
sehr schmaler Abstrehlwinkel (d.h. ein bisschen von der Seite sieht man
schon fast nichts mehr).
Es kommt letzten Endes darauf an, aus welcher Entfernung, bei welcher
Beleuchtung und aus welchem Winkel man die Sache erkennen soll/will.
Aber die ausgesuchten LEDs sind auf jeden Fall die falschen.
Such dir sog. low current LEDs, da bist du mit 2mA gut dabei und kannst
die LED-Schaltung auch direkt an je einen Portpin hängen.
Ich halte den Hinweis "soll man nicht" für nur bedingt sinnvoll. Es
dürfte klar sein, dass man an den 5V-Anschluß keine höhere Spannung als
5V anlegen darf, sollten die das gemeint haben?
Laut Schaltplan ist der Regler ein LM1117-5, der hat kein Problem, wenn
am Eingang nichts und am Ausgang 5V angelegt werden. Das ist auch der
Fall, wenn per USB gespeist wird.
> https://store.arduino.cc/products/arduino-uno-rev3/?selectedStore=eu> Ich wollte eigentlich kein USB-Kabel aufbröseln um den Uno darüber zu> versorgen.
Das wäre natürlich Unfug.
>> birgt das Risiko thermischer Überlastung> könntest du das erklären?
Der Längsregler muß die Differenz zwischen Eingangsspannung (z.B. 12V)
und Ausgangsspannung (5V) übernehmen, mal den fließenden Strom gibt das
Verlustleistung, also Wärme.
Je höher man ihn belastet, desto wärmer wird der, aus dem Grund bin ich
generell dagegen, aus diesem externe Schaltungen zu versorgen.
H.Joachim S. schrieb:> Such dir sog. low current LEDs, da bist du mit 2mA gut dabei und kannst> die LED-Schaltung auch direkt an je einen Portpin hängen.
Wollen wir 'low current LED' zum drölfundneunzigsten Mal diskutieren?
Jede aktuelle LED ist hell genug und es nicht verboten, diese mit
geringem Strom zu betreiben.
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