Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Opto Koppler Eingang entstören?


von Thomas K. (thomas_k943)


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Moin an Euch,
ich habe hier diese Schaltung soweit aufgebaut(Geleis belegt Meldung 
nach dem Stromfühler Prinzip) und  sie funktioniert recht ordentlich, 
aber mit einem kleinen Fehler:
Ich bekomme bei 4 von 16 PicoW Eingängen plötzliche Auslöser, obwohl ich 
nichts an der Schaltung betätige, einfach so.
Ich finde so den Fehler nicht. Ich kann an allen Kabeln wackeln, da 
passiert nix.
Ich brauche dann nur ein Weilchen zu warten und schon kommt bei den 
bekannten
4 Eingängen diese Belegt Meldung.
Kann man am Eingang einen Entstör Kondensator einbauen, und wenn ja wie?
Grüße
Thomas

: Verschoben durch Moderator
von Michael B. (laberkopp)


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Ich würde ja in Software entstören, Pulse kurzer als physikalisch 
möglich ausblenden.

Wäre die Störung andersrum, der druberrumpelnde Zug zieht nicht dauernd 
den Eingang auf low sondern hat kurze Aussetzer, könnte man einen 
Kondensator parallel zu C E des Phototransistors schalten.

Aber im Fall deiner Störung kann nur ein Problem mit dem Aufbau 
existieren:  Optokopplerplatine vielleicht weit weg vom Pi und teilt 
sich die Masseleitung mit Verbrauchern oder so.

von Lu (oszi45)


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-Entweder Masseproblem
-oder Spannungsspitzen durch induktive Abschaltspannungen?
-oder "Antenne" durch langen Draht?
Mal zum Test 1 nF parallel ob sich was ändert?

von Helmut -. (dc3yc)


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Was sollen die Rechtecke mit einem Strich in der Mitte bedeuten? Welche 
Werte haben die Widerstände und die Spannung?

von H. H. (Gast)


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Helmut -. schrieb:
> Was sollen die Rechtecke mit einem Strich in der Mitte bedeuten?

Das werden 1N4007 o.ä. sein.

von Peter D. (peda)


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Die Störungen kommen wohl direkt in den Eingangspin des µC. Wie groß ist 
denn der Pullup zu 3,3V?

Du machst vermutlich den Fehler, externe Interrupts zu benutzen. Ich 
würde in Software entstören (Mehrfachabtastung mit Timer).

von Lu (oszi45)


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Er sollte erst mal die URSACHE finden, bevor er per SW entstört. Ein 
paar schöne Spannungsspitzen kann man zwar ausblenden, sie könnten aber 
auch etwas kaputt machen, mit der Zeit...

von Helmut -. (dc3yc)


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H. H. schrieb:
> Das werden 1N4007 o.ä. sein.

Das wäre aber nicht das Schaltzeichen für eine Diode.

von H. H. (Gast)


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Helmut -. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Das werden 1N4007 o.ä. sein.
>
> Das wäre aber nicht das Schaltzeichen für eine Diode.

Bei Modelleisenbahnern schon.

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Helmut -. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Das werden 1N4007 o.ä. sein.
>
> Das wäre aber nicht das Schaltzeichen für eine Diode.

Das daneben ist aber auch nicht das Schaltzeichen für einen 
Optokoppler.....

von Helmut -. (dc3yc)


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Magnus M. schrieb:
> Das daneben ist aber auch nicht das Schaltzeichen für einen
> Optokoppler.....

Stimmt. Aber dass es ein OK sein sollte, stand im Titel.

von Rainer W. (rawi)


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Lu schrieb:
> Er sollte erst mal die URSACHE finden, bevor er per SW entstört.

Die Ursache für falsche Ausgangssignale ist, dass anscheinend jeder 
kleine Huster durchgereicht wird. Ob das Filter in HW oder in SW 
implementiert ist, spielt keine Rolle. Entscheidet ist, dass überhaupt 
nur plausible Signalverläufe durch kommen.

Thomas, vielleicht klärst du erst einmal auf, was diese komischen 
Schaltzeichen parallel zur Diode des Optokopplers bedeuten sollen.

Wie sehen diese PicoW-Eingänge aus und was ist bei den 12, wo keine 
Störungen auftreten, anders.
Kommen die Störungen auch wenn eine Seite der IR-LED nicht am Gleis bzw. 
an der Zentrale angeschlossen ist?

von Lu (oszi45)


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Was passiert eigentlich, wenn er statt des Optokopplers mal eine rote 
LED mit sichtbarem Licht anschließt? Leuchtet die auch zur falschen 
Zeit?

von H. H. (Gast)


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Lu schrieb:
> Was passiert eigentlich, wenn er statt des Optokopplers mal eine
> rote
> LED mit sichtbarem Licht anschließt? Leuchtet die auch zur falschen
> Zeit?

Die leuchtet gar nicht.

von Thomas K. (thomas_k943)


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Hallo,
ja ich bin kein gelernter Elektroniker und  die Eingangsdioden sind
4001.
Sorry wegen der falschen Malkunst.
Der Wiederstand an 3,3v ist ein 10k.
Wo hin soll der 1 nf den parallel liegen?
An den beiden Eingangspins?
Lange Drähte sind unter der Moba zwangsläufig zu finden, geht nicht 
anders

von Marcel V. (mavin)


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Thomas K. schrieb:
> Wo hin soll der 1 nF denn parallel liegen?
> An den beiden Eingangspins?
> Lange Drähte sind unter der Moba zwangsläufig zu finden, geht nicht
> anders.

Damit der Entstör-Tiefpass sich voll entfalten kann, sollte noch ein 
zweiter 10k direkt längs vor dem Kondensator geschaltet werden. Am 
besten vorm Zug gleich 100nF.

von Peter D. (peda)


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10k sind nur 330µA, das ist recht wenig.
Vermutlich ist zwischen Optokoppler und µC auch eine schön lange Leitung 
als Antenne. Das RC-Glied gehört daher direkt an den µC und nicht mit 
auf die Optokoppler Platine.
Oder wie gesagt, einfach per Timer entstören. Dann muß man nichts hinzu 
löten. Ein Timerinterrupt kann beliebig viele Eingänge parallel 
entstören.

von Thomas K. (thomas_k943)


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Moin,
habe die Schaltung mal so ausprobiert.
Hat leider keine Wirkung gezeigt.

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


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Thomas K. schrieb:
> habe die Schaltung mal so ausprobiert.
Welche Schaltung hast du wie ausprobiert? Zeig mal ein Foto von deinem 
Aufbau.

Weil es schon mal gesagt wurde, aber keine Resonanz fand: wie lange ist 
das Kabel zwischen Optokoppler und µC-Eingang? Und wie ist die Masse 
verkabelt?

Was passiert, wenn du den OK gar nicht ansteuerst, also den 10 Ohm 
Widerstand einseitig auslötest? Kommen dann immer noch fehlerhafte 
Impulse?

von Rainer W. (rawi)


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Thomas K. schrieb:
> Moin,
> habe die Schaltung mal so ausprobiert.
> Hat leider keine Wirkung gezeigt.

Den Kondensator und den zusätzlichen 10k Widerstand hattest du direkt am 
Eingang des PicoW?

Nochmal: Was ist bei den nicht gestörten 12 Eingängen in deinem Aufbau 
anders?

von Thomas K. (thomas_k943)


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Hallo,
ich habe die Schaltung so probiert wie die von Marvin als Anhang 
gesendet
wurde.
Den 10 Ohm Wiederstand habe ich vor Ort belassen der kann den Auslöser 
doch nicht bringen. Und wenn doch wieso dann?
Die längste Strecke vom Gleis zum OK  sind 100 cm.
Die Masse vom OK liegt am Pico W an .

von Thomas (kosmos)


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10kOhm wird zu hochohmig sein, da kannst du ruhig auf 1 kOhm gehen.

Der LTV824 ist ein AC Optokoppler, das hat den Vorteil das man keine 
antiparallele Diode mehr braucht um die LED vor einer evtl. zu hohen 
Rückwärtspannung zu schützen.

Zur Entstörung brauchst du keine großen Sprünge zu machen, das kannst du 
in der Mainloop machen, jedes mal wenn das Gleis als belegt abgetastet 
wird erhöhst du ein Register und jedesmal wenn es nicht belegt ist 
löscht du das Register. Dann einen kleinen Vergleich z.B. Wenn Register 
A > 100, dann rote LED an, wenn nicht rote LED aus. Mit dem Wert 100 
kannst du dann rumspielen wie empfindlich du es haben möchtest. Wenn das 
ganze zu schnell ist dann mit 2 Registern arbeiten, wenn Register A 255 
erreicht hat dann Register B +1 und deinen Vergleich von oben machst du 
dann nicht mit Register A sondern mit B so wird das ganze um einiges 
langsamer.

von Rainer W. (rawi)


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Thomas schrieb:
> Der LTV824 ist ein AC Optokoppler, das hat den Vorteil das man keine
> antiparallele Diode mehr braucht um die LED vor einer evtl. zu hohen
> Rückwärtspannung zu schützen.

Du meinst das schützt die LED, wenn eine der beiden antiparallelen 
1N4007 ausfällt.

Bei gut 1.4V gibt es ansonsten nicht viel zu schützen. Ein AC 
Optokoppler verdoppelt das mittlere Ausgangssignal, da beide Halbwellen 
zu Licht für den Empfänger führen, passender TP hinter dem OC 
vorausgesetzt. Bei SW-Filter wäre es egal.

> ... jedes mal wenn das Gleis als belegt abgetastet
> wird erhöhst du ein Register ...

... bis beim nächsten Überlauf des Registers ein "Gleis frei" gemeldet 
wird?

> ... und jedesmal wenn es nicht belegt ist löscht du das Register.

... ein ungünstig nahe des Nulldurchgangs liegender Abtastpunkt soll das 
"Besetzt"-Signal löschen?

Da ist noch ein bisschen Feinarbeit erforderlich ;-(

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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So wie ich das verstehe, soll der Lockstrom durch die Dioden fließen. 
Daher auch 2 Stück in Reihe, damit genug Spannung abfällt.

von H. H. (Gast)


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Peter D. schrieb:
> So wie ich das verstehe, soll der Lockstrom durch die Dioden fließen.
> Daher auch 2 Stück in Reihe, damit genug Spannung abfällt.

Genau so ist es.

von Peter D. (peda)


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Thomas schrieb:
> Der LTV824 ist ein AC Optokoppler, das hat den Vorteil das man keine
> antiparallele Diode mehr braucht um die LED vor einer evtl. zu hohen
> Rückwärtspannung zu schützen.

Und damit es in beiden Fahrtrichtungen funktioniert.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Magnus M. schrieb:
> Optokoppler

Optokoppler ist ein lichtempfindliches Bauteil. Du musst die 
Lichstoerungen beseitigen. D.h. Du machst alles an Licht aus. Und wenn 
es ganz dunkel ist, Du nichts mehr siehst, dann siehst Du keine 
Fehlfunktion mehr. Erst wenn Du Licht machst, wieder was siehst, geht es 
nicht.
Das ist der experimentelle Beweis, dass Licht, die Stoerungen macht.

von Helmut -. (dc3yc)


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Wenn du einen LTV824 Optokoppler hast, hat die Sendediode eine 
Vorwärtsspannung von 1.4V. Zwei 1N4001 hintereinander haben auch ca. 
1.4V Flussspannung. Da kann sich der Strom nicht entscheiden, ob er 
durch den Optokoppler und den Widerstand oder die beiden Dioden fliessen 
soll. Sprich: deine Schaltung ist Mist, die funktioniert so nicht!

von Thomas K. (thomas_k943)


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Hallo,
das was Ihr da geschrieben habt ist mir zu hoch, verstehe ich nicht.
Die Frage ist doch: wieso schaltet der OK überhaupt durch?
Von alleine kann doch am Ausgang vom OK nix passieren. Oder doch?
Dann bekommt der OK doch am Eingang durch irgend etwas einen Impuls.
Wie kann man den Impuls verhindern?.

von H. H. (Gast)


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Thomas K. schrieb:
> Von alleine kann doch am Ausgang vom OK nix passieren. Oder doch?

Du kannst dir da durch ungünstige Verlegung der Leitungen Störungen 
einfangen, ganz ohne dass der Optokoppler im Spiel ist.

Deshalb sollst du ja deinen Aufbau zeigen.

von Norbert (der_norbert)


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Peter D. schrieb:
> So wie ich das verstehe, soll der Lockstrom durch die Dioden fließen.

Mit der Idee kannst du aber nicht so locker irgend eine Lock hinter der 
Lok hervor locken.

von Rolf (rolf22)


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Thomas K. schrieb:
> Von alleine kann doch am Ausgang vom OK nix passieren. Oder doch?

Das ist die falsche Denkweise. Was du letztendlich siehst, ist ja nur 
das Signal direkt am µP-Pin. Und auch das nur, falls die Software nicht 
fehlerhaft ist.

von Marcel V. (mavin)


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Dieter D. schrieb:
> Du machst alles an Licht aus. Und wenn es ganz dunkel ist, Du nichts
> mehr siehst, dann siehst Du keine Fehlfunktion mehr.

Quatsch mit Soße! Der Optokoppler ist in sich selbst gekapselt. Der 
sieht doch gar nicht ob draußen die Sonne scheint. Der war in seinem 
ganzen Leben noch nie Draußen!

Die rote gestrichelte Leitung darf lang sein, aber die anderen Bauteile 
müssen möglichst dicht am Pico verbaut sein, damit du dir keine 
Störungen einfängst.

Die GND-Leitung vom Optokoppler muss für sich alleine Sternförmig an den 
Pico angeschlossen werden. Da dürfen keine Fahrströme drüber laufen.

Falls der 3k3 zu hoch ist, kann er auch noch durch 1k ersetzt werden. 
Aber bei 16 Prüfstellen steigt der Stromverbrauch dann auf über 50mA an!

von Rolf (rolf22)


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Rolf schrieb:
> Thomas K. schrieb:
>> Von alleine kann doch am Ausgang vom OK nix passieren. Oder doch?
>
> Das ist die falsche Denkweise. Was du letztendlich siehst, ist ja nur
> das Signal direkt am µP-Pin. Und auch das nur, falls die Software nicht
> fehlerhaft ist. Wie initialisierst du den Pin und mit welcher Strategie fragst 
du ihn ab?

von Rolf (rolf22)


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> Thomas K. schrieb:
> Von alleine kann doch am Ausgang vom OK nix passieren. Oder doch?
>
Das ist die falsche Denkweise. Was du letztendlich siehst, ist ja nur
das Signal direkt am µP-Pin. Und auch das nur, falls die Software nicht
fehlerhaft ist.

Wie initialisierst du den Pin und mit welcher Strategie fragst du ihn 
ab? Jedenfalls MUSS das Signal entprellt werden, wenn es über den 
unsicheren  Kontakt zwischen Schiene und Lok läuft – da kann man in der 
Software viel falsch machen.

: Bearbeitet durch User
von Norbert (der_norbert)


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Thomas K. schrieb:
> Die Frage ist doch: wieso schaltet der OK überhaupt durch?
> Von alleine kann doch am Ausgang vom OK nix passieren. Oder doch?
> Dann bekommt der OK doch am Eingang durch irgend etwas einen Impuls.
> Wie kann man den Impuls verhindern?.

Was lässt dich glauben das der Optokoppler das Problem ist?
Oder das dort das Problem entsteht?

Du hast eine extrem hochohmige Pull-Up Lösung in vermutlich kräftig 
störverseuchter Umgebung. Geh' mit dem Widerstand des Pull-Up mal runter 
auf 1/2kΩ (oder 1/3kΩ). Dann reagiert der Pico schon mal nicht so 
sensibel. Und mach das, was bereits vorgeschlagen wurde: Nicht auf die 
erstbeste Flanke reagieren sondern kontinuierlich pollen und den Zustand 
bewerten. Dann wird das auch was.

Defensiv programmieren. Immer das Schlimmste erwarten und sich von 
Besserem überraschen lassen.

von Marcel V. (mavin)


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Du kannst auch noch einen 1k5 Widerstand parallel zu den 4x 1N4001 
Dioden schalten, dann wird die Eingangsseite vom Optokoppler für 
Störungen niederohmiger und dann schaffen sie es nicht mehr über die 1,2 
Volt Marke drüber zu springen.

von Thomas K. (thomas_k943)


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Die Schaltung ist in diversen Foren genutzt,
dort halt nur um eine Diode zum Leuchten zu bringe.
Unter GCA93 findet man diese Schaltung auch.

von Marcel V. (mavin)


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Jetzt wo ich dein Kabelverhau so sehe, bekomme ich wieder richtig Lust 
auf Modellbau.

👍

Übrigens, vom 18. bis zum 21. April ist wieder die Modellbaumesse in 
Dortmund!

Ich werde da sein (freu, freu).

von Norbert (der_norbert)


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Thomas K. schrieb:
> Die Schaltung ist in diversen Foren genutzt,
> dort halt nur um eine Diode zum Leuchten zu bringe.
> Unter GCA93 findet man diese Schaltung auch.

Du meine Güte!

Wenn da ein falscher Trigger entsteht, dann blitzt die LED halt für eine 
Attosekunde auf.

Merksatz:
Das Auge ist tendenziell eher langsam, verglichen mit einem >100MHz µC.

von Thomas K. (thomas_k943)


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Die 1,5K parallel zu den 4 dioden brachte auch nischt den Durchbruch.
Wie sieht denn eine Schaltung nach Eurer Meinung aus die besser ist?
Aber auch so das man diese einfach nachbauen kann.

von Norbert (der_norbert)


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Thomas K. schrieb:
> Die 1,5K parallel zu den 4 dioden brachte auch nischt den
> Durchbruch.
> Wie sieht denn eine Schaltung nach Eurer Meinung aus die besser ist?
> Aber auch so das man diese einfach nachbauen kann.

Einfach so weitermachen wie bisher.
Mal hier etwas probieren, mal dort etwas drankleben.

Dadurch wird's zwar nicht besser, aber man ist so schön beschäftigt!
Und da drauf kommt's ja beim Hobby an.

von Lu (oszi45)


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Langsam würde ich mal etwas systematischer vorgehen und der Reihe nach 
einiges abklemmen. Kommen denn die Störungen auch, wenn die LED vom 
Optokoppler noch gar nicht angeschlossen ist?

von Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)


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Thomas K. schrieb:
> Die 1,5K parallel zu den 4 dioden brachte auch nischt den Durchbruch.

Ist mir klar.
nach den 10R Widerstand, am Optokoppel, würde hier ein 100nF bis 0,47 uF 
seinen Dienst erfolgreich tun. Kannst ja auch mal einen 1uF Elko nehmen.

von Marci W. (marci_w)


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Hallo Thomas,

folgende allgemeine Dinge fallen mir zum Thread ein:

1.) Das Schaltbild sieht seltsam aus (wegen der bereits im Thread 
genannten Unstimmigkeiten).

2.) man könnte die Belegtmeldung im uC einfach einschalt- und 
ausschaltverzögern (im Bereich von 100ms, das dürfte wohl keine Probleme 
machen?) Würde ich jedenfalls ganz automatisch so machen. Dass man das 
ohne Verzögerungen nicht auf irgend welche sequentiellen Schaltwerke 
loslassen kann, ist eigentlich zu erwarten.

3.) Evtl. versuchen, die Störungen bereits am OK zu filtern. Schadet 
jedenfalls nicht. Kommt auch drauf an, in welchem Zeitbereich sich die 
Störungen bewegen.

4.) Das ist Modelleisenbahn! Ich bin da zwar schon lange raus, 
allerdings würde ich persönlich den Modellbahnbau ähnlich angehen wie 
KFZ-Zeugs
(von wegen Störungen, Spannungsspitzen etc.)

ciao

Marci

von Peter D. (peda)


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Thomas K. schrieb:
> Die 1,5K parallel zu den 4 dioden brachte auch nischt den Durchbruch.

Das war mir klar. Die Störungen kommen über die Kabelantenne bzw. 
schlechte GND-Führung direkt in den IO-Pin, der OK ist längst aus dem 
Spiel.

Daher nochmal, was ist mit den obigen 10k+100nF direkt am µC?

von Rainer W. (rawi)


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Dieter D. schrieb:
> Optokoppler ist ein lichtempfindliches Bauteil.

Gewöhnlich ist das Gehäusematerial von Optokoppler lichtdicht. Da ist es 
völlig egal, ob ein Scheinwerfer daneben steht. Die Lichtempfindlichkeit 
ist gut verpackt.

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