Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 24 Volt Signal eines Initiators auf ein 5 Volt Signal übersetzen


von Frederik D. (frederik_d)


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Hallo zusammen,

ich habe ein kleines Projekt bei dem ich das Signal eines Initiators an 
einen Arduino Mega 2560 anschließen möchte. Der Initiator gibt ein 24 
Volt Signal aus, das kann ich aber leider nicht an den Arduino 
anschließen, da dieser nur eine Eingangsspannung von 5 Volt hat. Ich 
habe in vielen Foren gelesen, dass man einen Spannungsteiler oder 
Optokoppler verwenden sollte. Einen Spannungsteiler würde ich ungern 
verwenden, da ich keine Erfahrung beim Löten habe. Der Optokoppler hat 
sich da schon für meinen Zweck Sinnvoller angehört, ich kann aber leider 
keine verfügbaren modelle bei suchen wie "24V to 5V optokoppler" finden. 
Nach weiterer Suche bin ich auf den CNY17 gestoßen, das Datenblatt hat 
mich aber so sehr verwirrt, dass ich mir nicht sicher bin, wie ich den 
Mikrocontroller anschließen muss damit es funktioniert. Ich habe sehr 
wenig Erfahrung im Bereich der Elektronik und möchte meinen Arduino 
nicht Grillen. Kann mir jemand weiterhelfen und einen Link für einen 
Optokoppler bei Anbietern wie Conrad Electronics oder RS-Components 
schicken? Danke :D

von Fred R. (Firma: www.ramser-elektro.at/shop) (fred_ram)


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Nimm einen 10k Reihenschaltung und gut ist es.
Ansonsten: Spannungsteiler oder Z Diode.

von Michael B. (laberkopp)


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Spannungsteiler kann man auch mit Lüsterklemmen aufbauen


Ein 22k Widerstand aus deinem 24V Initiator mit dem Arduino-Eingang 
verbinden, ein 4k7 Widerstand von dort nach Masse des Arduino und auch 
mit Masse des Initiators.


Optokoppler hingegen musst du löten. Die braucht man nur, wenn man Masse 
des Initiators nicht mit Masse des Arduino verbinden darf.

von Fred R. (Firma: www.ramser-elektro.at/shop) (fred_ram)


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https://www.sprut.de/electronic/pic/grund/ioports.htm

Ein Widerstand in Reihe.
Den Rest übernehmen die Rail Dioden.

von Rainer W. (rawi)


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Michael B. schrieb:
> Ein 22k Widerstand aus deinem 24V Initiator mit dem Arduino-Eingang
> verbinden, ein 4k7 Widerstand von dort nach Masse des Arduino und auch
> mit Masse des Initiators.

Der 4,7kΩ Widerstand ist nur nötig, wenn der Arduino keine Power-LED 
besitzt oder die minimale Spannung des 24V Initiators über der maximalen 
Low-Eingangsspannung des Arduino liegt.

von Harald K. (kirnbichler)


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Ein Initiator. Aha. Was initiiert der denn so?

von Wendels B. (wendelsberg)


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Michael B. schrieb:
> Spannungsteiler kann man auch mit Lüsterklemmen aufbauen

Zusammenroedeln geht auch. (Frei nach Meister Roehrig)

von Rainer W. (rawi)


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Harald K. schrieb:
> Ein Initiator. Aha. Was initiiert der denn so?

Im Zweifelsfall wahrscheinlich eine Potentialdifferenz zwischen seinem 
Ausgang und Gnd.

von Marcel V. (mavin)


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Fred R. schrieb:
> Einen Widerstand in Reihe.
> Den Rest übernehmen die Rail Dioden.

...um den armen Arduino bei nicht eingeschalteter Versorgungsspannung zu 
zerstören!

von Rainer W. (rawi)


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Marcel V. schrieb:
> ...um den armen Arduino bei nicht eingeschalteter Versorgungsspannung zu
> zerstören!

Den Strom von 1mA nimmt locker die Power-LED auf.
Welche Art von Zerstörung witterst du dabei?

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Besteht vielleicht die Chance, dass der Ini einen Open-Collector-Ausgang 
hat?
Push-Pull ist eigentlich ungewöhnlich.

von Rainer W. (rawi)


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Sebastian R. schrieb:
> Besteht vielleicht die Chance, dass der Ini einen Open-Collector-Ausgang
> hat?

Wenn er 24V liefert, müsste er über eine PNP-Ausgang verfügen (oder 
einen NPN mit internem Pull-Up).

Dank der Geheimniskrämerei ist wenigsten die Basis für eine ausreichend 
breite Diskussion gelegt. Ein einfaches Datenblatt vom "Initiator" wäre 
doch langweilig.

von Marcel V. (mavin)


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Rainer W. schrieb:
> Welche Art von Zerstörung witterst du dabei?

Allein mit dem Wort "Zerstörung" hast du dem TE regelrecht noch mehr 
Angst eingeflößt.

Deswegen ist ein Optokoppler LTV817 die Endlösung, die alle Ängste, 
Masseschleifen und andere Eventualitäten abwehrt! Der hat nur 4 
Anschlüsse. Einen 10k Vorwiderstand für die LED nicht vergessen und 
fertig.

von Rainer W. (rawi)


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Marcel V. schrieb:
> Allein mit dem Wort "Zerstörung" hast du dem TE regelrecht noch mehr
> Angst eingeflößt.

DU hast das Wort "zerstören" doch in die Diskussion geworfen, also 
beschwer dich nicht.

> Deswegen ist ein Optokoppler LTV817 die Endlösung
Gürtel und Hosenträger

Bevor man so etwas favorisiert, sollte man sich erstmal ein Bild davon 
verschaffen, wie die Versorgungsspannungen potentialmäßig 
zusammenhängen, was der Sensor - sorry, Initiator -  für eine 
Ausgangsstufe hat und mit was für Störungen in der Umgebung zu rechnen 
ist.

: Bearbeitet durch User
von Fred R. (Firma: www.ramser-elektro.at/shop) (fred_ram)


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Habe schon soviele Schaltungen gesehen, die sich jeden Tag "zerstören" 
:-D

Aaaber: Backpowering kann schon ein Problem werden, wenn die 
Resetschaltung schlecht designed ist.

von Rainer W. (rawi)


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Fred R. schrieb:
> Aaaber: Backpowering kann schon ein Problem werden, wenn die
> Resetschaltung schlecht designed ist.

Brown Out Detection sollte schon passend aktiviert sein.

: Bearbeitet durch User
von Marcel V. (mavin)


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Rainer W. schrieb:
> DU hast das Wort "zerstören" doch in die Diskussion geworfen, also
> beschwer dich nicht.

Ach ja stimmt, jetzt sehe ich es auch:

Marcel V. schrieb:
> ...um den armen Arduino bei nicht eingeschalteter Versorgungsspannung zu
> zerstören!

Ich wollte eigentlich KEINE Angst schlürfen, sorry. 😬

von Marcel V. (mavin)


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...schürfen

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


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Frederik D. schrieb:
> Einen Spannungsteiler würde ich ungern verwenden, da ich keine Erfahrung
> beim Löten habe
Und dann stellst du es dir leichter vor, statt auf hitzeresistenten 
Woderständen auf einem hitzeempfindlichen Halbleiter herumzubrutzeln?

Mein Vorschlag: ersorge den Arduino auch aus den 24V (Stichwort Stepdown 
bzw Buck-Wandler) und nimm den Spannungsteiler.

: Bearbeitet durch Moderator
von Marcel V. (mavin)


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Rainer W. schrieb:
> Dank der Geheimniskrämerei ist wenigsten die Basis für eine ausreichend
> breite Diskussion gelegt. Ein einfaches Datenblatt vom "Initiator" wäre
> doch langweilig.

Aber wenn nix vorliegt, dann muss es doch erlaubt sein, aus 
Sicherheitsgründen rein Profilacktisch die Schaltung mit einem 
Optokoppler aufrüsten zu dürfen. Dann ist man bei einer 
Schaltungserweiterung für alle Zeiten automatisch gewappnet.

von Wendels B. (wendelsberg)


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Marcel V. schrieb:
> Profilacktisch

Welche Autokorrektur hat den das verzapft?

von Rainer W. (rawi)


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Wendels B. schrieb:
> Marcel V. schrieb:
>> Profilacktisch
>
> Welche Autokorrektur hat den das verzapft?

Du kannst dir keinen Lacktisch von einem Profi vorstellen?

Was hat das mit Autokorrektur zu tun?

von Klaus H. (hildek)


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Frederik D. schrieb:
> Einen Spannungsteiler würde ich ungern
> verwenden, da ich keine Erfahrung beim Löten habe. Der Optokoppler hat
> sich da schon für meinen Zweck Sinnvoller angehört, ich kann aber leider
> keine verfügbaren modelle bei suchen wie "24V to 5V optokoppler" finden.
Optokoppler werden auch gelötet und ob der Optokoppler "24V to 5V" kann, 
hängt einzig von der Beschaltung ab. Deshalb wirst du bei einer solchen 
Suche kein Ergebnis finden bei dem "24V to 5V optokoppler" steht ...

Und ja, in deinem Fall ist es sicherlich sinnvoll, einen OK zu nehmen.

> Nach weiterer Suche bin ich auf den CNY17 gestoßen, das Datenblatt hat
> mich aber so sehr verwirrt, dass ich mir nicht sicher bin, wie ich den
> Mikrocontroller anschließen muss damit es funktioniert.
Siehe Bild.
Löten musst du trotzdem.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Klaus H. schrieb:
> Siehe Bild.

Den Emitter sollte man schon anschließen ...

Und R2 dürfte bei Aktivierung des internen Pull-Ups am Arduino nicht 
unbedingt nötig sein. 4.7kΩ muss jedenfalls nicht sein, falls der OC 
nicht über "Fernleitungen" angeschlossen ist.

: Bearbeitet durch User
von Klaus H. (hildek)


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Rainer W. schrieb:
> Den Emitter sollte man schon anschließen ...

Mist. Ja und die Basis offen lassen. Danke für die Korrektur. Im Anhang 
korrigiert.

Naja, über R2 kann man streiten. Wie zitiert doch Lothar M. immer seinen 
EMV-Spezi (sinngemäß): "10k ist aus EMV-Sicht nicht vorhanden".
10k oder mehr als PU (der interne liegt eher bei 30-50k) kommen nur an 
unbenutzte Eingänge, die nicht offen sein dürfen.
Und dann kann man noch abwägen, ob man eher an die obere vertretbare 
Grenze geht, wenn z.B. Batteriebetrieb angesagt ist.

: Bearbeitet durch User
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