Aufgrund von verschiedenen Threads zum Thema Eingangsbeschaltung...
Ich baue eine Rolladensteuerung zentral im Sicherungskasten mit Tastern
im ganzen Haus. Mir ist klar, dass der Klingeldraht zu den Tastern als
Antenne wirkt und sich jede Menge Störungen einfängt. Daher denke ich
über eine adäquate Eingangsbeschaltung nach. Dies habe ich schonmal zur
Diskussion gestellt (Beitrag "Störsichere Beschaltung der Eingänge einer Rolladensteueru")
Dort wurde mir mehrfach zu einem Optokoppler geraten, der eine
Galvanische Trennung implementieren würde. Allerdings bin ich nicht der
Meinung, dass dieses Maßnahme wirklich helfen würde. Zumal sie sehr
aufwändig zu implementieren ist. Eine Galvanisce Trennung macht auch nur
Sinn, wenn z.B. die Spannungsversorung der Taster von der der Steuerung
getrennt ist, was ja in der Regel nicht so ist...
Alternativ könnte ich die Eingänge wie im diesem Thread
(Beitrag "Taster + sehr sehr langes Kabel") beschreiben mit
RC-Glied und dioden beschalten.
Mir ist jetzt der Unterschied nicht klar. Ich brauche keine galvanische
Trennung mit Optokopplern sondern möchte "nur" Störimpulse abblocken.
Was ist die beste Lösung? Welche Vor/Nachteile hat ein RC-Glied? ein
Optokoppler ?
Gruß und Danke für Euere Tipps
Andreas
So wie im zweiten Tread beschrieben, entprellen. Dioden nach Massen und
Ub um Überspannungen abzuschneiden. Dann ein RC 10k und 100nF, Pi mal
Daumen. Die Entprellung übernimmt den Rest. Ein bisschen probieren und
dann klappt das schon. Bei heftigen Störungen kannst Du auch einfach
festlegen, die Taste muss eine Mindestzeit gedrückt sei. Ein
Optokoppler, bestimmt nicht falsch, bei langen Leitungen kann es auch zu
Spannungsverschiebungen kommen (Erdschlüsse).
Ich habe es schon erlebt, das ganze Netzwerke gesponnen haben, als im
Gebäude ein Schweißtrafo im Einsatz war.
Grüße
Wenn galvanisch getrennt, dann musst du natürlich auch die
Spannungsversorgung für die Schalter getrennt aufbauen. Auf älteren
Ethernet-Karten nimmt man dafür oft DC/DC-Wandler, genauso kann man auch
einen zweiten kleinen Netztrafo oder eine weitere Wicklung auf einem
Netztrafo nehmen.
Vermutlich wird es auch ohne galvanische Trennung in einem typischen
Einfamilienhaus gehen, sauberer und sicherer ist galvanische Trennung
aber schon. Selbst der größte Störimpuls wird niemals deinen Prozessor
zum Absturz bringen, maximal geht irgendwann der Optokoppler kaputt.
Ohne galvanische Trennung hauen dir die Störimpulse direkt in deine
Mikrocontrollerschaltung rein, durch kapazitive und induktive Kopplungen
auch gerne in beliebige Schaltungsbereiche.
RC-Glied und evtl. Schutzdioden ist eine mögliche Lösung, wenn keine
Optokoppler.
Moin,
"Selbst der größte Störimpuls wird niemals deinen Prozessor zum Absturz
bringen, maximal geht irgendwann der Optokoppler kaputt."
und das ist genau der Punkt den ich nicht verstehe! Wenn der Störimpuls
nur "stark" genug ist, bringt er die LED im Optokoppler genauso zum
leuchten wie ein Nutzimpuls. Dies würde dann von Prozessor als
Nutzimpuls interpretiert werden ... Der Absturz des Atmel kommt doch von
induzierten Strömen auf irgendwelche (Versorgungs-)Leitungen, die den
Prozessor dann ins Nirwana schicken ?
Wenn ich meine Taster mit 20mA anfahre und den Eingang des Prozessors
mit einem RC-Glied dahinter schnalle, sollte ich doch was die
Stör-/Nutzerkennung angeht den selben Effekt haben?
Daraus ergibt sich die Frage: Warum genau unterdrückt der Opto-Koppler
Störungen? Es kann m.E. nur der Punkt sein, dass die Störimpulse nicht
stark genug sind, die LED zum leuchten zu bringen. Den selben Effekt
sollte man mit einer gut Dimensionierten RC-Beschaltung doch auch
ereichen können.
Mir geht es hier nicht um eine Haarspalter-Krümelsucher Diskussion
sondern ich möchte das Thema verstehen ....
Optokoppler sind kein Allheilmittel, und größere Störimpulse werden
keinesfalls sicher geblockt, der Rechner stürzt trotzdem ab. Ist alles
eine Frage der Frequenzen (aber es steht ja wieder mal nichts drin um
welche Störungen es geht) und des sauberen Aufbaus oder Layouts.
Für den Einsatzzweck reicht eine einfache R,C und
Schutzdiodenbeschaltung sicher aus, wichtig ist ein sauberer Aufbau und
Layout. Wers ganz gut machen will kann ja noch einen Ferritkern um die
Zuleitungen legen.
Hallo Andreas,
ich habe mich auch vor einiger Zeit mit einer Rollladensteuerung
auseinandergesetzt und habe die Störimpulsunterdrückung dann
letztendlich mit rc-glied gelöst (ohne Dioden). Zuerst habe ich es ohne
zusätzlich Massnahmen am eingang probiert. Auf dem Labortisch ohne den
angeschlossenen rohrmotor lief auch alles wunderbar, aber nachher im
voll verkabelten zustand blieben die Eingänge des uC "hängen", d.h. wenn
man die Taste loslies dann lief der Motor weiter. Ich habe die
Eingangsbeschaltung dann von einer E.. Bauanleitung "abgekupfert". Dort
war einfach ein Tiefpass mit 10K + 100nF drin. Der Rohrmotor "saut" so
heftig, das wenn der Motor läuft, eigentlich nur noch gespratzel an den
eingängen ist. Eine Diode an Eingängen wäre vieleicht auch nicht
schlecht, hinter dem Tiefpass, um die Pegel zu begrenzen. Aber wenn es
dir nicht um die Netztrennung geht, brauchst Du keinen Optokoppler am
Eingang. Vor allem bräuchtest Du bei der lösung mit dem Optokoppler den
Tiefpass trotzdem. Ich habe dann zusätzlich in der Software die Eingänge
öfter abgefragt und dann nach Mittelwertbildung entschieden ob der
Taster gedrückt war oder nicht.
Gruß aus Köln
Frank
@Uboot-Stocki
Optokoppler unterdrücken nur GLEICHTAKTSTÖRUNGEN.
Das liegt daran, dass eine eingekoppelte Störung auf beiden Adern
ungefähr gleichstark vorhanden ist.
Die Spannung über der Opto-Diode ist die Differenz der beiden Potentiale
der beiden Adern.
U_diode = (U_ader1 + U_stör) - (U_ader2 + U_stör) = U_ader1 - U_ader2
Es wurde also die Gleichtaktstörung kompensiert, weil nur das Nutzsignal
zur Wandlung in Licht einen Beitrag leistet.
Man muss auch klar unterscheiden zwischen Störungen, die dir ein Signal
durcheinanderbringen, wo also Information verfälscht wird, gegenüber
Störungen, die dir den Prozessor abstürzen lassen. Letztere hälst du dir
mit einem Optokoppler recht gut vom Hals, weil wegen der galvanischen
Entkopplung energiereiche Störimpulse nicht mehr elektrisch
durchgeleitet werden.
Ohne Optokoppler wird z.B. ein Glitch von 1000 Volt überall in die
Schaltung eingekoppelt, weil ja überall kapazitive und induktive
Koppelwege vorhanden sind. Und sowas kann einen Controller ganz arg zum
Absturz bringen. Optoentkoppelt bekommst du aber nur falsche
Information, die man softwaremäßig meist sinnvoll entfernen kann.
Natürlich gehört auch bei Optoentkopplung ein sauberes Design dazu. Wenn
du 30 cm Kabel quer über deine Platine legst, wo von außen Störimpulse
auf alle möglichen Schaltungsteile kapazitiv eingekoppelt werden können,
nützt auch ein Optokoppler nichts.
Moin,
"Ohne Optokoppler wird z.B. ein Glitch von 1000 Volt überall in die
Schaltung eingekoppelt,"
Aber werden nicht gerade solche, schnell ansteigenden, kurzen
Störsignale von Kondensator im RC-Glied kurzgeschlossen ?
Weiter habe ich mir überlegt, dass der Eingangswiderstand eigentlich
einen entscheidende Rolle spielen müsste? Je kleiner der ist, desto
weniger Impulse werden überhaupt eine Rolle spielen.
Da ich die Taster (Stichwort Kontaktoxidation, "freibrennen") ja sowieso
mit einem höheren Strom anfahren möchte, überlege ich mir, den
Tasterstrom auf z.B. 20mA zu erhöhen und mittels Transistor in
Emitterschaltung an den Contoller anzukoppeln. Das RC-Glied würde dann
im Basiszweig der Schaltung sitzen.
Haltet ihr das für sinnvoll? Iche denke so eine Einkopplung ist
immernoch wesentlich kleiner und einfacher als eine Einkopplung mittels
Opto-Koppler. Immerhin habe ich in Summe 36 Eingänge ....
Gruß
Andreas
Ich verwende für meine Rolladensteuerung Optokoppler (allerdings ist die
Masse galvanisch verbunden) und lasse 10mA durch die Taster fliessen.
Das geht seit wenigen Jahren weitgehend problemlos. D.h. ich hatte in
2Jahren (an genau einem Rolladen) ca. 3..5 µC-Resets wg. Relaisfunken
von den Motorrelais. Nach Einbau eines VDRs über den Relaiskontakten hat
sich das Problem erledigt.
