Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LEDs in bestehende Schaltung einbinden


von Andre K. (andre1980)


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Hallo. Ich habe angehangene Schaltung vorliegen. Hinzugefügt werden 
sollen 2LED mit ihrem zugehörigen Widerstand. (Rechts oben im 
Schaltplan). Die grüne LED soll leuchten, wenn der µC 5V ausgibt, oder 
der Taster gedrückt wird. Die rote LED soll leuchten, wenn der µC nichts 
oder GND ausgibt, und der Taster nicht gedrückt wird.

Bei der Grünen LED ist das ja recht einfach. Da habe ich es schon im 
Schaltplan ein Label eingezeichnet.

Für die Rote LED komme ich irgendwie nur auf Umwege über zwei 
Transistoren zum Ergebnis. Gibt es einen einfachen Weg? Wie wären eure 
Lösungsansätze?

Danke

von Udo S. (urschmitt)


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Andre K. schrieb:
> Die rote LED soll leuchten, wenn der µC nichts
> oder GND ausgibt, und der Taster nicht gedrückt wird.

Wenn der Strom durch die rote Led so klein ist, dass das Relais sauber 
ausschaltet, kann man die Led samt ihrem Vorwiderstand parallel zum 
Taster legen.

von Rainer W. (rawi)


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Udo S. schrieb:
> Wenn der Strom durch die rote Led so klein ist, dass das Relais sauber
> ausschaltet, kann man die Led samt ihrem Vorwiderstand parallel zum
> Taster legen.

Dann würde gleichzeitig auch die grüne leuchten.

: Bearbeitet durch User
von .● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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guck ich verkehrt oder wäre die grüne LED lt. Plan verpolt?

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


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Andre K. schrieb:
> Die grüne LED soll leuchten, wenn der µC 5V ausgibt, oder der Taster
> gedrückt wird.
> Bei der Grünen LED ist das ja recht einfach.
Dann stimmt die Spec nicht, dnen die grüne LED leuchtet jetzt nicht, 
wenn der µC 5V ausgibt, aber der Mosfet defekt ist...

Die Anforderung muss also lauten:
"Die grüne LED muss leuchten wenn das Relais angesteuert wird"

> Die rote LED soll leuchten, wenn der µC nichts oder GND ausgibt,
> **und** der Taster nicht gedrückt wird.
Sie soll also eigentlich leuchten, wenn das Relais nicht angesteuert 
wird.
Dann mach es so:
1
   
2
              13V
3
               |
4
               V => rot
5
               -
6
               |
7
              10k
8
               |
9
               o--> /ROT
10
               |
11
             |/
12
/GRÜN >-10k--|
13
             |>
14
               |
15
              GND

Übrigens ist das Label [GRÜN]> eigentlich falsch benannt, denn die grüne 
LED leuchtet nicht, wenn GRÜN high ist. Es müsste also /GRÜN oder 
GRÜN# heißen, weil das Signal low-aktiv ist.

.● Des|ntegrator ●. schrieb:
> guck ich verkehrt oder wäre die grüne LED lt. Plan verpolt?
Mal davon abgesehen, dass es dort 2 grüne LED gibt: für mich passt das.

: Bearbeitet durch Moderator
von Rahul D. (rahul)


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Andre K. schrieb:
> Für die Rote LED komme ich irgendwie nur auf Umwege über zwei
> Transistoren zum Ergebnis.

Für eine (Funktions-) Invertierung bräuchtest du nur einen, der wie die 
zweite grüne LED angeschlossen ist (noch ein Pull-Up-Widerstand an der 
Basis / am Gate nötig).
Die beiden LEDs sollen doch wohl abwechselnd leuchten, oder habe ich di 
Frage falsch verstanden?
Die Schaltungen R1-D2 und R5-D4 sind doch gleich.

von Rahul D. (rahul)


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.● Des|ntegrator ●. schrieb:
> guck ich verkehrt oder wäre die grüne LED lt. Plan verpolt?

ja

von Rahul D. (rahul)


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Lothar M. schrieb:
> Die Anforderung muss also lauten:
> "Die grüne LED muss leuchten wenn das Relais angesteuert wird"

Tut sie (D2) doch. ;)

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


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Rahul D. schrieb:
> .● Des|ntegrator ●. schrieb:
>> guck ich verkehrt oder wäre die grüne LED lt. Plan verpolt?
> ja
Ws meinst du? Bitte ankreuzen:

[ ] ja, du guckst verkehrt

[ ] ja, die ist verpolt

Rahul D. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Die Anforderung muss also lauten:
>> "Die grüne LED muss leuchten wenn das Relais angesteuert wird"
> Tut sie (D2) doch. ;)
Auch die D4 leuchtet dann.

Die ursprüngliche Anforderung war allerdings, sie solle leuchten, wenn 
der µC 5V ausgibt. Aber sie leuchtet eben nicht, wenn der µC zwar 5V 
ausgibt, **aber** der Mosfet kaputt ist.

Mag sich zwar ein wenig kleinkrämerisch anhören, aber so manches Projekt 
ist an einer unzulänglichen Spec gescheitert ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
Beitrag #7968296 wurde vom Autor gelöscht.
von Udo S. (urschmitt)


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Rainer W. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> Wenn der Strom durch die rote Led so klein ist, dass das Relais sauber
>> ausschaltet, kann man die Led samt ihrem Vorwiderstand parallel zum
>> Taster legen.
>
> Dann würde gleichzeitig auch die grüne leuchten.

Eigentlich nicht. Wenn das Relais einen deutlich kleineren Widerstand 
hat als die 10K Vorwiderstände der Leds.
Dann stellt sich an Punkt A1 bei offenem Taster und gesperrtem 
Transistor eine Spannung nahe der Betriebsspannung ein.

von Rahul D. (rahul)


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Lothar M. schrieb:
> Was meinst du? Bitte ankreuzen:
>
> [X] ja, du guckst verkehrt
>
> [ ] ja, die ist verpolt

Lothar M. schrieb:
> Auch die D4 leuchtet dann.

Andre K. schrieb:
> Die grüne LED soll leuchten, wenn der µC 5V ausgibt, oder
> der Taster gedrückt wird.

Es wurde keine dedizierte grüne LED genannt. Die, die in der Schaltung 
ist leuchtet und "Normalbedingung" (und das Relais anzieht).

Lothar M. schrieb:
> Mag sich zwar ein wenig kleinkrämerisch anhören, aber so manches Projekt
> ist an einer unzulänglichen Spec gescheitert ;-)
Du hattest noch nichts mit unseren Kaufleuten zutun: Die erwarten, dass 
ein normaler Mensch ihren BWL-Sprech versteht. ;)

von Michael B. (laberkopp)


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Andre K. schrieb:
> Gibt es einen einfachen Weg?

rot parallel zum Taster

von Rahul D. (rahul)


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Michael B. schrieb:
> rot parallel zum Taster

Wenn der Taster und der MOSFET hochohmig sind, leuchten alle LEDs.

von Oliver D. (ollinoscope)


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Wenn es kein 10k-Widerstand in Reihe zur LED sein muss, sollte es doch 
auch so gehen:

+13V---Z-Diode_8V2---2k7---LED---direkt auf µC-Port-Pin.

Ungetestet, aber bei +5V sollte da noch nichts leuchten, bei GND 
hingegen sollten etwa 1mA fliessen...

Vorausgesetzt, der µC schaltet wirklich GND und öffnet nicht nur 
(Tristate)...

von Udo S. (urschmitt)


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Michael B. schrieb:
> rot parallel zum Taster

Wie ich schon ganz oben vorgeschlagen hatte.

Rahul D. schrieb:
> Wenn der Taster und der MOSFET hochohmig sind, leuchten alle LEDs.

Nein, siehe
Beitrag "Re: LEDs in bestehende Schaltung einbinden"

von Udo S. (urschmitt)


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Oliver D. schrieb:
> +13V---Z-Diode_8V2---2k7---LED---direkt auf µC-Port-Pin.

Und wie erfüllst du damit die 2. Hälfte der Anforderung: "und der Taster 
nicht gedrückt ist"?

Andre K. schrieb:
> Die rote LED soll leuchten, wenn der µC nichts
> oder GND ausgibt, und der Taster nicht gedrückt wird.

von Oliver D. (ollinoscope)


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Ach ja, der Taster. Verdammt.

von Rahul D. (rahul)


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Udo S. schrieb:
> Nein, siehe
> Beitrag "Re: LEDs in bestehende Schaltung einbinden"

Aber auch nur dann. Wenn der Eingang des Relais ähnlich hochohmig ist 
wie die LED-Schaltung, geht es nicht so einfach.

von Marcel V. (mavin)


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Rainer W. schrieb:
> Dann würde gleichzeitig auch die grüne leuchten.

Man könnte die beiden LEDs auch antiparallel schalten, dann kann 
zwangsläufig immer nur eine LED leuchten, nie beide LEDs gleichzeitig! 
Falls die beiden 10k Widerstände zu hochohmig geworden sind, könnte man 
sie noch entsprechend reduzieren.

von Andre K. (andre1980)


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Danke für die Zahlreichen antworten.
Udo S. schrieb:
> Wenn der Strom durch die rote Led so klein ist, dass das Relais sauber
> ausschaltet, kann man die Led samt ihrem Vorwiderstand parallel zum
> Taster legen.
Der Strom durch das Relais bei 13V liegt bei ungefähr 18mA.
Der Strom durch die LED bei 13V liegt bei ungefähr 0,3mA.
Unter ungefähr 4mA, schaltet das Relais sauber aus.
Deine Lösung klingt super :D

Rainer W. schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> Wenn der Strom durch die rote Led so klein ist, dass das Relais sauber
>> ausschaltet, kann man die Led samt ihrem Vorwiderstand parallel zum
>> Taster legen.
>
> Dann würde gleichzeitig auch die grüne leuchten.
Ein Versuchsaufbau bei mir zeigt, das dem nicht so ist.
Auch
Udo S. schrieb:
> Eigentlich nicht. Wenn das Relais einen deutlich kleineren Widerstand
> hat als die 10K Vorwiderstände der Leds.
> Dann stellt sich an Punkt A1 bei offenem Taster und gesperrtem
> Transistor eine Spannung nahe der Betriebsspannung ein.
erklärt es.

.● Des|ntegrator ●. schrieb:
> guck ich verkehrt oder wäre die grüne LED lt. Plan verpolt?
Eigentlich nicht. Vielleicht erklärst du, warum es falsch sein sollte. 
Danke

Lothar M. schrieb:
> Dann stimmt die Spec nicht, dnen die grüne LED leuchtet jetzt nicht,
> wenn der µC 5V ausgibt, aber der Mosfet defekt ist...
>
> Die Anforderung muss also lauten:
> "Die grüne LED muss leuchten wenn das Relais angesteuert wird"
Da hast du natürlich Recht. Daran erkennst du sicher auch das ich dass 
als Hobby betreibe, und nie eine Ausbildung in diese Richtung erhalten 
habe. Danke für das richtig stellen

Lothar M. schrieb:
> Sie soll also eigentlich leuchten, wenn das Relais nicht angesteuert
> wird.
> Dann mach es so:
>               13V
>                |
>                V => rot
>                -
>                |
>               10k
>                |
>                o--> /ROT
>                |
>              |/
> /GRÜN >-10k--|
>              |>
>                |
>               GND
Ja, Beschreibung passt. Dem ASCII Schaltplan kann ich leider schwer 
folgen. Unter den 13V das V => rot soll bestimmt die rote LED 
darstellen. 10k ist der Widerstand, der den Strom durch die LED 
begrenzt. Der Abzweig zu /ROT, weiß ich leider nicht, was ich damit 
anfangen soll. /GRÜN (Also wenn wenn GRÜN keine Spannung führt?) soll 
mit 10k an ein Gate. Welches Gate? Eines zusätzlichen Transistors. 
Vielleicht wärest du so lieb, es genauer zu erklären. Oder du könntest 
es in den Schaltplan integrieren. Danke

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


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Andre K. schrieb:
> Ja, Beschreibung passt. Dem ASCII Schaltplan kann ich leider schwer
> folgen. Unter den 13V das V => rot soll bestimmt die rote LED
> darstellen.
Ja.

> 10k ist der Widerstand, der den Strom durch die LED begrenzt.
Ja.

> Der Abzweig zu /ROT, weiß ich leider nicht, was ich damit
> anfangen soll.
Das ist das Label aus denem Schaltplan. bei mir führt das nirgendwo hin.

> /GRÜN (Also wenn wenn GRÜN keine Spannung führt?) soll
> mit 10k an ein Gate. Welches Gate? Eines zusätzlichen Transistors.
- ja, meine Lösung braucht einen zusätlichen Transistor
- /GRÜN ist dein Label [Grün]>
- der Transistor ist ein bipolarer NPN und das "Gate" heißt bei dem 
"Basis".

> Oder du könntest es in den Schaltplan integrieren.
Offenbar ist das für dich leichter.

von Udo S. (urschmitt)


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Lothar M. schrieb:
> - der Transistor ist ein bipolarer NPN und das "Gate" heißt bei dem
> "Basis".

Da der Transistor über einen 10K Basisvorwiderstand angeschlossen ist, 
gibt es praktisch keinen Unterschied zu einer direkt angeschlossenen 
roten Led mit 10k Vorwiderstand wie ich es vorgeschlagen hatte.
Den Vorteil einer besseren Entkopplung hätte man nur wenn man den 
Basisvorwiderstand deutlich größer machen würde.

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


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Udo S. schrieb:
> Den Vorteil einer besseren Entkopplung hätte man nur wenn man den
> Basisvorwiderstand deutlich größer machen würde.
Stimmt, aber da tun es auch 100k.

von Andre K. (andre1980)


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Lothar M. schrieb:
> - der Transistor ist ein bipolarer NPN und das "Gate" heißt bei dem
> "Basis".
Ein M-Mosfet geht in diesem Fall nicht, richtig?

Lothar M. schrieb:
>> Oder du könntest es in den Schaltplan integrieren.
> Offenbar ist das für dich leichter.
Ja, aber deine Anpassung am Bild hat es, zumindest für mich, viel 
deutlicher gemacht, wie es werden soll. Danke

von H. H. (hhinz)


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Andre K. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> - der Transistor ist ein bipolarer NPN und das "Gate" heißt bei dem
>> "Basis".
> Ein M-Mosfet geht in diesem Fall nicht, richtig?

Natürlich kann man auch einen n-MOSFET verwenden.

von Andre K. (andre1980)


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H. H. schrieb:
> Natürlich kann man auch einen n-MOSFET verwenden.
So wie im Bild?
Ohne Ansteuerung des µC oder Tasters leuchtet die grüne LED, und die 
Rote LED nicht. Entferne ich R10, leuchtet keine LED. Mache ich etwas 
falsch?

von Rahul D. (rahul)


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Andre K. schrieb:
> Mache ich etwas falsch?

ja. R10 kannst du dir sparen.

von Nemopuk (nemopuk)


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Andre K. schrieb:
> Ohne Ansteuerung des µC oder Tasters leuchtet die grüne LED, und die
> Rote LED nicht. Entferne ich R10, leuchtet keine LED.

Dann ist Q4 kaputt, Isolation des Gate durch Überspannung zerstört.

Das kann schkn beim Anfassen durch elektrostatische Ladung passieren. In 
der Schaltung fällt mir allerdings auf, das bei abgeschaltetem Relais 
13V anliegen, er laut Datenblatt aber nur 8V verträgt.

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von Michael B. (laberkopp)


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Andre K. schrieb:
> So wie im Bild

Nein, da geht der MOSFET kaputt.

Andre K. schrieb:
> Deine Lösung klingt super :D

Dann sollte man sie vielleicht nutzen.

von H. H. (hhinz)


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Nemopuk schrieb:
> er laut Datenblatt aber nur 8V verträgt.

Welchen verwendet er denn?

von Andre K. (andre1980)


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Nemopuk schrieb:
> Dann ist Q4 kaputt, Isolation des Gate durch Überspannung zerstört.
>
> Das kann schkn beim Anfassen durch elektrostatische Ladung passieren. In
> der Schaltung fällt mir allerdings auf, das bei abgeschaltetem 13V
> anliegen, er laut Datenblatt aber nur 8V verträgt.

Oh, danke. Da habe ich nicht aufgepasst. Durch die 5V zu viel habe ich 
den dann wahrscheinlich zerstört. Ärgerlich.

H. H. schrieb:
> Welchen verwendet er denn?
Si2302

Michael B. schrieb:
> Nein, da geht der MOSFET kaputt.
Danke, leider zu spät.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Andre K. schrieb:
>> Welchen verwendet er denn?
> Si2302

Der ist natürlich nicht für 13V Vgs geeignet. Falls nix anderes da ist, 
einfach einen Spannungsteiler vorschalten.

von Andre K. (andre1980)


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Bevor ich es falsch verstehe, so wie in der angehangenen Schaltung?

Nach meinem Denken würden dort dann etwas weniger als 6,5V (bedingt 
durch die Relaisspule) am Gate anliegen. Richtig?

von H. H. (hhinz)


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Andre K. schrieb:
> Bevor ich es falsch verstehe, so wie in der angehangenen
> Schaltung?

Ja.

> Nach meinem Denken würden dort dann etwas weniger als 6,5V (bedingt
> durch die Relaisspule) am Gate anliegen. Richtig?

Mach R10 größer, z.B. 22kOhm.

von Andre K. (andre1980)


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Die Grünen LEDs (D2, D3) könnten dann aber schwach leuchten durch den 
Spannungsteiler. Strompfad 13V - 10k - LED - 22k - 10k - GND. Erkenne 
ich das richtig?

von H. H. (hhinz)


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Andre K. schrieb:
> Die Grünen LEDs (D2, D3) könnten dann aber schwach leuchten durch
> den
> Spannungsteiler. Strompfad 13V - 10k - LED - 22k - 10k - GND. Erkenne
> ich das richtig?

Zu denen hängt noch das Relais parallel, und das hat nur wenige 100 Ohm.

von Andre K. (andre1980)


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Ja, stimmt. Ich bekomm noch ein Knoten im Kopf ^^. Wurde ja eigentlich 
schon weiter oben im Thread erläutert. Danke

von Manfred P. (pruckelfred)


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H. H. schrieb:
> Mach R10 größer, z.B. 22kOhm.

Der LED-Strom ist gering, die Umschaltgeschwindigkeit ist total 
unkritsch und ins Gate vom FET fließt kein Strom.

Daraus ergibt sich die Freiheit, die Widerstände am Gate beliebig groß 
zu wählen, anstatt 22k-10k auch gerne 220k-100k oder 470k-1Meg ...

Und die Grüne D4 ist irgendwie doppelt gemoppelt, R5-D4 liegen parallel 
zu R1-D2.

von Andre K. (andre1980)


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Guten Morgen.

Manfred P. schrieb:
> Und die Grüne D4 ist irgendwie doppelt gemoppelt, R5-D4 liegen parallel
> zu R1-D2.
Ja. Die eine ist schon in der Schaltung, bzw. auf der Platine, 
vorhanden. Die zweite soll über Kabel an einem entfernteren Ort den 
Zustand zeigen. Daher auch "doppelt gemoppelt". Zwei Wege wurden mir 
gezeigt, wie man die Rote integrieren kann.

Danke

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


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H. H. schrieb:
> Mach R10 größer, z.B. 22kOhm.
Ich würde hier R10=100k und R5=47k nehmen.

Andre K. schrieb:
> so wie in der angehangenen Schaltung?
Warum verwendest du nicht ein übliches Symbol für GND (und am besten 
auch für die 13V Versorgungsspannung)? Die Labels sehen irgendwie 
unübersichtlich aus.

Beitrag #7968798 wurde vom Autor gelöscht.
von Nemopuk (nemopuk)


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Mir kommt die Schaltung unnötig aufwändig vor. Warum nicht so?

Oder falls mit Mosfet kann sogar der Widerstand am I/O Pin entfallen.

von Udo S. (urschmitt)


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Nemopuk schrieb im Beitrag #7968798:
> Mir kommt die Schaltung unnötig komplex vor. Warum nicht so?

Leute lest bitte den Thread.

Es existiert eine Platine mit der Relaisschaltung. Die soll nicht 
ersetzt, sondern ergänzt werden.
Parallel zu dem Transistor, der das Relais schaltet, gibt es einen 
Taster, der das Relais auch schaltet.
Die grüne LED soll auch leuchten, wenn der Transistor sperrt aber der 
Taster gedrückt ist.
Das hatte ich oben bei einem ähnlichen Lösungsvorschlag schon mal 
angemerkt:
Beitrag "Re: LEDs in bestehende Schaltung einbinden"

von Nemopuk (nemopuk)


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Udo S. schrieb:
> Es existiert eine Platine mit der Relaisschaltung. Die soll nicht
> ersetzt, sondern ergänzt werden

Dann mache das doch! Behalte Relais, Taster und Transistor bei, und füge 
die beiden LEDs wie von mir gezeigt hinzu.

Nachtrag: Offenbar ist dir meine Korrektur entgangen. Den fehlerhaften 
Vorschlag habe ich bereits gelöscht.

: Bearbeitet durch User
von Marcel V. (mavin)


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Nemopuk schrieb:
> Warum nicht so?

Vielleicht weil der TE die beiden Kathoden von den LEDs zusammengeführt 
haben möchte.

Eine andere Möglichkeit ist, wenn man eine Duo LED (Rot-Grün) einsetzt, 
dann benötigt man nur noch zwei Leitungen und es können niemals zwei 
Farben gleichzeitig leuchten, egal wie hochohmig das Relais ist!

Man hat außerdem noch einen Indikator, ob das Relais ausgefallen ist, 
weil dann die rote LED im ausgeschalteten Zustand nicht mehr leuchtet!

von Udo S. (urschmitt)


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Nemopuk schrieb:
> Dann mache das doch!

Einfache Lösungen wurden längst gezeigt. Wenn du den Thread wenigstens 
teilweise gelesen hättest wüsstest du. dass ich nicht der TO bin.

Natürlich führen viele Wege nach Rom. Aber der Weg sollte doch zumindest 
zu den Anforderungen passen.

: Bearbeitet durch User
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