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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Poti Eingangsschaltung


Autor: Joa Glasstetter (kolla)
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Hallo,
Ich habe einen midi controller (auf PIC Basis) der über Potis Midi Daten 
erzeugt. (d.h der Spannungsabfall an den Potis wird in 8bit Werte 
übersetzt und seriell ausgegeben) Statt der normalen Potis will ich nun 
einen Joystick aus einer Fernbedienung anschliessen. Das Problem dabei 
ist dass sich die Potentiometer im Steuerknüppel nur einen Teil des 
möglichen Drehwinkels bewegen, somit der Widerstandswert (bei 10k Potis) 
nicht zwischen 0 und 10k sich ändert sondern zw 4k und 7k. die 
resultierenden digitalen Werte liegen somit irgendwo zw 100 und 200 
statt zw 0 255 was natürlich so nicht gewollt ist.

der PIC wird mit 5V versorgt.
Ich benötige also eine Schaltung die bei einem Eingangswiderstand zw 4k 
und 7k eine Ausgangsspannung zw 0 und 5 V erzeugt.
bestimmt einfach für die Fachleute, oder?
bin leider kein Analog Fachmann....

Vielen Dank,
Kolla

Autor: inoffizieller WM-Rahul (Gast)
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Sowas macht man "mal kurz" in Software.
Extra Hardware erfordert einen Operationsverstärker, der dir den Offset 
herauslöscht und deinen Messbereich erweitert (V>1).

Autor: Joa Glasstetter (kolla)
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Danke für die schnelle Antwort.

Das geht leider nicht so einfach in SW, da das Gerät ein fertiges Modul 
ist, das ich nicht selber gebastelt habe. Leider gibts vom Hersteller 
auch keinen Sourcecode dazu. Der Pic ist auch ungesockelt und kein 
Flashrom-Typ also zu aufwendig das komplett neu zu programmieren, 
auszulöten, UV Löschen usw......

Werde wohl den analogen Weg gehen müssen.

gruss,
joa

Autor: inoffizieller WM-Rahul (Gast)
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Tja, dann bleibt dir nichts anderes über, als einen Subtrahierer 
aufzubauen. (www.elektronik-kompendium.de)

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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5 Volt an 10 kOhm, eine Änderung um 3 kOhm verursacht also 1,5 V 
Spannungsänderung, zwischen 2V und 3,5V
Da sich die Änderung nicht invertieren soll, muß das Poti am 
nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers angeschlossen 
sein. Die Spannungsverstärkung muß 5/1,5 = 3,33..fach sein. Das 
Widerstandsverhältnis am  invertierenden Eingang um 1 vermindert, also 
1:2,333 = 0,42857 betragen.
nach meiner Tabelle
http://www.mikrocontroller.net/articles/E24-Teiler
sind die nächstgelegenen Normwerte:
0.4285 = 390/ 910 oder 0.4285 = 240/ 560,  0.4300 =  43/ 100
Jetzt muß nur noch der Offset von 2 V korrigiert werden, also der 
kleinere dieser beiden Widerstände nicht nach Masse sondern auf einen 
niederohmigen oder besser gepufferten Spannungsteiler nach Plus führen.
bei Null Volt am Ausgang haben wir 2 V am nichtinvertierenden Eingang, 
dasselbe auch am invertierenden. Der Strom durch den 
Gegenkopplungswiderstand fließt weiter durch den anderen. Dessen 
Spannungsabfall beträgt 1/2,33 von 2V = 0,857V . Der Spannungsteiler muß 
also 5V auf 2,857V herunterteilen. Das ist ein Widerstandsverhältnis von 
0,750. dazu gibts reichlich Auswahl:
0.7500 =  75/ 100  0.7500 = 120/ 160  0.7500 = 150/ 200
0.7500 = 270/ 360  0.7500 = 510/ 680  0.7500 = 180/ 240

hoffentlich hab ich das richtig gerechnet...
Der Operationsverstärker sollte "Rail-to-rail" können also bis Null 
runter und +5V hoch am Ausgang..

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Ich habs mal gezeichnet. Statt des LM358 sollte es wie gesagt ein 
rail-to-rail-OP sein, oder der LM358 ersatzweise aus min. 6-7V gespeist 
werden.

Autor: Joa Glasstetter (kolla)
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Vielen Dank, ich bin sehr überwältigt von Eurer Hilfbereitschaft.

ich habe mal ein wenig gestöbert nach geeigneten Op amps, aber nicht 
wirklich fündig geworden bezüglich der rail to rail eigenschaft 
(zumindest habe ich keinen gefunden der bei conrad lieferbar&bezahlbar 
ist)

das gerät wird jedoch sowieso mit einer stabilisierten 7V 
spannungsquelle versorgt, das könnte dann also auch mit dem lm358 
funktionieren?
ich dachte opamps müssen immer mit einer symm doppelspannung versorgt 
werden... na ja wie gesagt ich bin totaler analog laie...

gruss & danke,
joa

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