Hallo zusammen, Ich möchte gerne ein Sensorsignal parallel zu einer SPS mit einem ESP32 auswerten. Der Hintergrund dazu ist erstmal nebensächlich. Dazu habe ich mir gedacht das ich mit einem Schmitt Trigger die Schaltschwellen einer SPS nachbaue. -30V - +5V=0 +13V - +30V=1 Danach habe ich geplant das ich mit einem Optokoppler das Signal galvanisch trenne um den nachfolgenden ESP32 nicht zu belasten. Eine gedachte Schaltung habe ich in den Anhang gelegt. Könnt Ihr mir helfen bei der Bestimmung der Komponenten und ob mein Plan so realistisch ist? Vielen Dank für eure Unterstützung und ich bin auf die Antworten gespannt. Freundliche Grüsse Daniel
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Wenn der ESP eh dieselbe Masse verwendet wie die SPS kannst du dir die Optokoppler sparen. Der ESP selbst hat keine Schmitt-Trigger Funktion an den Eingängen. Er ist zwar 5V tolerant, sollte aber 3.3V als high bekommen. Deine Widerstandswerte, 0.601 und 1.9, sind ein Witz, vielleicht 6kO und 19kOhm. Es gibt fertige IC für die Umwandlung, https://www.analog.com/en/products/max31910.html , iC-JX. Da du parallel an vorhandene SPS Eingänge gehst, brauchst du keine normgerechte Strombelastung. Deine Schaltung hält die Spannung am OpAmp Eingang auf 3.8V aber nur bis 13V Eingangsspannung, dann steigt sie bis sie bei 30V Eingangsspannung auf 8.75V steigt, über die 5V Versorgung. Nicht jeder OpAmp verträgt das, bei CMOS werden Eingangsschutzdioden leitend und führen 2.3mA, manche OpAmp reagieren nicht mehr, andere reagieren mit phase reversal. Es kommt also drauf an, WELCHEN OpAmp du einsetzt, dazu hast du NATÜRLICH nichts geschrieben, und welchen Strom du von den 5V ableiten kannst. Ich würde erst mal einen Spannungsteiler ansetzen der aus 30V nur 3.3V macht und aus 13V demnach 1.4V und aus 5V dann 0.55V und erkennen, dass das hervorragend zu den Schaltschwellen eines TTL Eingangs passt, und als fertigen Schmitt Trigger einen 74HCT14 an 5V oder 74LVC14 an 3.3V benutzen. Natürlich geht es auch per OpAmp, aber ich würde einen invertierenden Schmitt-Trigger bauen dessen In+ am Vergleichsspannungsteiler liegt.
Nicht so umständlich. Also der OK soll bei irgendwas zwischen 5 und 13V umschalten. Der OK selber braucht etwa 1,6V, also nehmen wir ne 6,2V Z-Diode in Reihe, ergibt 7,8V. Der Laststrom ist 0,33mA. Ich nehme gerne einen OK mit CTR=200..400%, z.B. HCPL-181-00CE. Wir brauchen also etwa 0,16mA für die LED und nehmen 6,2k in Reihe, ergibt 8,8V. Also unter 13V, paßt. An 30V fließen max 3,6mA, also keine Gefahr für den OK. Zum Schutz der LED gegen negative Spannung, ne 1N4148 in Reihe und fertig.
Peter D. schrieb: > Zum Schutz der LED gegen negative Spannung, ne 1N4148 in Reihe und fertig. Diese Diode verschiebt natürlich noch mal die Schaltschwelle. Wenn man das nicht will, kann man die Diode auch antiparallel hinter dem Widerstand nach Masse schalten.
Vielen Dank für die Antworten. Ich werde mich mehr mit dem 74HCT14 auseinander setzten. Ich denke mein vorhaben sollte damit umsetzbar sein ein Signal von unter +5V als 0 und über +13V als 1 zu detektieren, Jedoch durch den 74HCT14 eben invertiert. Vielen Dank für eure Hilfe und Freundliche Grüsse Daniel
Ritsch R. schrieb: > Jedoch durch den 74HCT14 eben invertiert. 74HCT17 wenn das stört, gibt es aber wohl nur als 74HCT2G17.
Michael B. schrieb: > 74HCT17 wenn das stört, gibt es aber wohl nur als 74HCT2G17. Hast du vielleicht noch eine SMD variante?
Ritsch R. schrieb: > Hast du vielleicht noch eine SMD variante? Was ist dir daran nicht SMD genug? https://www.digikey.de/de/products/filter/logik/flip-flops/706?s=N4IgjCBcoGwJxVAYygMwIYBsDOBTANCAPZQDaIALAAxwDMdIAuoQA4AuUIAymwE4CWAOwDmIAL5jCAJjIgA7BQASAYQAqYOUzFA https://www.digikey.de/de/products/filter/logik/puffer-treiber-empf%C3%A4nger-transceiver/704?s=N4IgTCBcDaIOwBYASBhAKmA4gRjiAugL5A
Oh misst, ich habe nicht richtig geschaut. Mein Fehler Danke für den Link. Freundliche Grüsse Daniel
Michael B. schrieb: > Wenn der ESP eh dieselbe Masse verwendet wie die SPS kannst du dir die > Optokoppler sparen. Besser nicht, wenn es zuverlässig funktionieren soll. Nur weil alle Schutzleiter irgendwo im Keller zusammen verbunden sind, heißt das noch lange nicht, daß man auf die Optokoppler verzichten kann. Auf dem langen Weg können sich wunderschön Transienten und alle möglichen Störungen kapazitiv oder induktiv einkoppeln. Und gerade hochgezüchtete MCs lassen sich besonders leicht aus dem Tritt bringen oder durch parasitäre Thyristoreffekte zerstören. Ein alter AT89C52 war noch deutlich robuster als ein ESP32. Selbst wenn der ESP32 nur funkt und mit Akku versorgt wird, kann der Ladeanschluß eine Erdschleife bewirken. Die Entwickler von SPSen sind ja nicht dumm. Die wissen genau, warum sie alle digitalen und analogen Anschlüsse galvanisch entkoppeln. Die einzige Verbindung des MCs mit Erde ist der USB-Anschluß zum Programmieren der SPS. Mal eine Story aus alten Zeiten. Ein Mainframe stürzte regelmäßig gegen 15.00Uhr ab. Die Ursache, jemand hatte eine IO-Karte ohne galvanische Trennung angeschlossen und gegen 15.00Uhr liefen in den Büros die Kaffeemaschinen an.
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Ritsch R. schrieb: > Jedoch durch den 74HCT14 eben > invertiert. Dafür hat der gleich 6 Inverter, wovon 5 ungenutzt sind. Nimm einen der ungenutzten Inverter und invertiere einfach nochmal, dann passts wieder ;-)
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Guten Morgen zusammen, ich habe gestern am Abend noch etwas getüftelt. Im Anhang seht ihr den neuen Entwurf mit euren Anmerkungen. Das Schaltbild für den 74HCT14 ist sicher nicht korrekt aber der war zufällig in der Bibliothek. Darf ich noch kurz eure Meinung zu der Schaltung abholen? Freundliche Grüsse Daniel
17mA durch die LED ist schon heftig, der 74HCT14 verträgt auch nur max 8mA. Sind nicht auch -30V am Eingang erlaubt?
Als Optokoppler habe ich den genommen, vielleicht habe ich auch etwas falsch aus dem Datenblatt gelesen. https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/LTV816S_LTV826S-LTN.pdf Du hast voll kommen recht mit den -30V ich werde das dementsprechend noch mit einer Diode Sperren. Meinst du ich sollte einen anderen Schmitt-Trigger nehmen oder nur den Spannungsteiler anpassen? Danke für die Unterstützung. Ich habe in dem Bereich leider sehr wenig Erfahrung. Freundliche Grüsse Daniel
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