Fallende Flanke diskret erkennen

Hallo Vincent,

ich würde hierfür einfach einen Haus Wald und Wiesen µC verwenden. Ein Spannungsteiler und noch ein bisschen Hühnerfutter und ein paar Zeilen Code, schon hast du eine vernünftige Flankendetektion.

Gruß Siooo

Vincent H. schrieb:

Ich suche nach einer möglichst simplen Möglichkeit eine fallende Flanke bei unterschiedlichen Spannungen zuverlässig zu erkennen.

Mit dem Osszci oder mit einer uC?

Vincent H. schrieb:

Ich suche nach einer möglichst simplen Möglichkeit eine fallende Flanke bei unterschiedlichen Spannungen zuverlässig zu erkennen.

Was soll daraufhin passieren?

Prinzipiell erkennt man Flanken mit einem D-Glied (aka Hochpass).

Ich hab mal 4x Oszilloskop Bilder angehängt die diverse Fälle im Bereich 10-18V zeigen.

Das sind einige fallende Flanken drauf. Welche willst du erkennen?

Andras H. schrieb:

Vincent H. schrieb:

Ich suche nach einer möglichst simplen Möglichkeit eine fallende Flanke bei unterschiedlichen Spannungen zuverlässig zu erkennen.

Mit dem Osszci oder mit einer uC?

Ich brauch einen Interrupt an einem Prozessor Pin.

Lothar M. schrieb:

Ich hab mal 4x Oszilloskop Bilder angehängt die diverse Fälle im Bereich 10-18V zeigen.

Das sind einige fallende Flanken drauf. Welche willst du erkennen?

Alle. :p Praktikabel vielleicht alle wo der Ausgang um >=2V oder so einbricht.

Ich hab bereits 2x Ideen ausprobiert, einmal eine Transistorschaltung die bei Differenz aus Ein- und Ausgangsschaltung einschaltet und einmal einen Komparator irgendwo bei ~7V herum. Beides hat aber seine Tücken. Der Ausgang wird von einem TPS281C100 begrenzt und steigt viel langsamer an als ich dachte...

Vincent H. schrieb:

Alle. :p Praktikabel vielleicht alle wo der Ausgang um >=2V oder so einbricht.

"Alle" sind auch die im blauen Signal...

Ich brauch einen Interrupt an einem Prozessor Pin.

Kannst du den so konfigurieren, dass er eine die fallende Flanke getriggert wird? Oder ist das ein pegelsensitiver Interrupteingang?

wo der Ausgang um >=2V oder so einbricht.

Ich würde mir da erst mal einen Kondensator und eine Klemmschaltung mit Dioden näher anschauen.

Ich hab bereits 2x Ideen ausprobiert, einmal eine Transistorschaltung die bei Differenz aus Ein- und Ausgangsschaltung einschaltet und einmal einen Komparator irgendwo bei ~7V herum.

Was willst du denn überhaupt erkennen? Was ist das grundlegende Problem für dienen Lösungsansatz? Wie kann ich diesen "Fehlerfall" im Oszilloskopbild erkennen?

Lothar M. schrieb:

Vincent H. schrieb:

Alle. :p Praktikabel vielleicht alle wo der Ausgang um >=2V oder so einbricht.

"Alle" sind auch die im blauen Signal...

Ah Pardon, so war das gemeint. Es geht mir nur um mein Ausgangssignal, sprich türkis.

Das blaue Signal war irgendeiner meiner Versuche, der aber mein Problem recht schön veranschaulicht. Wie man sieht verändern sich hier die Ein/Ausschaltzeitpunkte in Abhängigkeit zur absoluten Spannung. Also quasi genau das was nicht zielführend ist.

/edit Lothar M. schrieb im Beitrag #7790173:

Was willst du denn überhaupt erkennen? Was ist das grundlegende Problem für dienen Lösungsansatz? Wie kann ich diesen "Fehlerfall" im Oszilloskopbild erkennen?

Alle fallenden Flanken im türkisen Signal ab t=250µs.

Vincent H. schrieb:

Ich hab bereits 2x Ideen ausprobiert, einmal eine Transistorschaltung die bei Differenz aus Ein- und Ausgangsschaltung einschaltet und einmal einen Komparator irgendwo bei ~7V herum. Beides hat aber seine Tücken.

Ein Vorschlag mit einem 555 im Anhang. Der Kondensator am Eingang bestimmt die Flankensteilheit die erkannt werden kann. Die Dioden verhindern die Zerstörung des 555, die RC-Kombination am 555 bestimmt die Pulslänge nach der Auslösung (rote Kurve).

Probiers mal mit einem auf die fallende Flanke konfigurierten Interrutpin und mit dieser Schaltung:

1

               Vcc 

2

                |               µC

3

                o----o------------o----------...

4

                |    |         ___|____

5

                |    |        |   Vcc

6

                -   10k       |

7

             D1 ^    |        |

8

                |    |        |

9

türkis ----||---o----o---1k---| Interrupteingang                

10

          10n   |             |

11

                -             |  GND

12

             D2 ^             |________

13

                |                |

14

                o----------------o-----------...

15

                |

16

               GND

Nimm für D1 und D2 kleine Schottkydioden.

Lothar M. schrieb:

Probiers mal mit...

Funktioniert blendend. Danke!

Ok, zu früh gefreut, leider zu sensibel. Ich schalte teils kapazitive Lasten mit bis zu 20kHz und das gibt einen Haufen Interrupts.

Vincent H. schrieb:

Ok, zu früh gefreut, leider zu sensibel.

Unsensibler geht immer. Du musst nur ein paar Messungen beisteuern, wo man die Sensibilität erkennt und auch erkennen kann, was da weniger sensibler reagieren soll.

Aber leider: nach wie vor ist das zugrunde liegende Problem (für das diese "Lösung" gedacht ist) völlig unbekannt. Woher kommen diese "fallende Flanken im türkisen Signal ab t=250µs" und welche Information steckt in ihnen?

Lothar M. schrieb:

Aber leider: nach wie vor ist das zugrunde liegende Problem (für das diese "Lösung" gedacht ist) völlig unbekannt. Woher kommen diese "fallende Flanken im türkisen Signal ab t=250µs" und welche Information steckt in ihnen?

Ich möchte einen Modellbahn-Decoder updaten der (recht branchenüblich) Kurzschlüsse zur Quittung von Datenpaketen erzeugt. Ein Update Protokoll sieht leider zwei 8µs lange Kurzschlüsse vor die im Abstand von lediglich 150µs erfolgen. Da der ESP32 den ich verwende nur einen sehr bescheidenen ADC besitzt kann ich die kurzen Impulse nicht direkt messen.

Meine Hardware (siehe Anhang) besitzt aber neben dem ESP32 auch einen TPS281C100A High-Side Switch mit Strombegrenzung. Dieser High-Side Switch dreht bei jedem Kurzschluss verlässlich den Ausgang ab. Nun hätte das Ding theoretisch auch einen Open-Drain Fault Ausgang... nur leider triggert dieser über den ganzen Spannungsbereich nicht verlässlich, unter anderem wohl weil die Ausgangsspannung zwischen zwei Kurzschlüssen nicht zu ihrem Ausgangswert zurückkehrt und so eine "Undervoltage Situation" bestehen bleibt. Soweit zumindest meine Theorie. Dieser langsame Anstieg der Ausgangsspannung des TPS281C100A ist mir noch ein wenig ein Rätsel. Im Datenblatt steht eigentlich was von 3.6V/µs, meine Messungen sagen eher 50mV/µs. Würde die Ausgangsspannung nämlich schnell genug wieder ansteigen, dann würde meine Transistor-Erkennung (Schematic rechts unten) nämlich funktionieren.

Hier mal eins der Probleme die ich mit dieser kleinen Schaltung hab. Die steigende Flanke verursacht selbst wenn man sie recht steil macht (hier 10k) noch einen Interrupt im ESP32.

Türkis = Ausgangsspannung Gelb = Pin Toggle innerhalb des ESP32 Interrupts auf "fallende Flanke" Magenta = Spannung am Pin

Ich verstehe allerdings nicht wie dieser Interrupt zu Stande kommt. Sollte der Mikrocontroller nicht nur bei einem High->Low Wechsel einen IRQ auslösen? Das wären laut Datenblatt 0.75VDD->0.25VDD, also 2.475V->0.825V?

/edit Ich vermute der Zeitpunkt wo der ESP32 erneut seinen Interrupt triggert ist jener an dem der TPS281C100A seinen Ausgang wieder einschaltet.

Vincent H. schrieb:

Grüß euch

Ich suche nach einer möglichst simplen Möglichkeit eine fallende Flanke bei unterschiedlichen Spannungen zuverlässig zu erkennen.

Hallo,

Du benötigst nur einen Komparator oder OPV als Komparator beschalten. Zusätzlich kannste das erweitern für einstellbare Schwellwerte. Am Ausgang ggf. noch eine Spannungsanpassung für deine MCU Ub.

Veit D. schrieb:

Vincent H. schrieb:

Grüß euch

Ich suche nach einer möglichst simplen Möglichkeit eine fallende Flanke bei unterschiedlichen Spannungen zuverlässig zu erkennen.

Hallo,

Du benötigst nur einen Komparator oder OPV als Komparator beschalten. Zusätzlich kannste das erweitern für einstellbare Schwellwerte. Am Ausgang ggf. noch eine Spannungsanpassung für deine MCU Ub.

Ein simpler Komparator hat, wie ich bereits erwähnt habe, auf Grund der unterschiedlichen Spannungen nicht sehr gut funktioniert.

Nach etwas Input von einem Kollegen dürfte es wohl möglich sein das Problem mit der bestehenden Hardware in Software zu lösen und ich spare mir das Re-Design. Ansonsten hätte der kleine Kondensator an der Diodenklemme wohl funktioniert.

Hallo,

man hätte sich einen einstellbaren Komparator aufbauen können, mit variablem Schwellwert und Hysterese. Am Ausgang der Schaltung einen open collector/drain, dann ist auch die Anpassung an die µC Ub variabel. Das Problem ist ja nicht irgendeine Flanke zu erkennen. Das ist mit µC einfach. Das Hauptproblem bei dir ist die Sache mit den verschiedenen Spannungen. Wie machst du das?

Vincent H. schrieb:

Ich möchte einen Modellbahn-Decoder updaten der (recht branchenüblich) Kurzschlüsse zur Quittung von Datenpaketen erzeugt. Ein Update Protokoll sieht leider zwei 8µs lange Kurzschlüsse vor die im Abstand von lediglich 150µs erfolgen. Da der ESP32 den ich verwende nur einen sehr bescheidenen ADC besitzt kann ich die kurzen Impulse nicht direkt messen.

Dann verwende halt keinen ESP32, wenn der für deine Anwendung nix taugt. Ist ja nicht so, dass es keine anderen µC gäbe.