Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

LenLen(R)

E-Mail

02.01.2012,
18:11
(editiert von LenLen
am 02.01.2012 um 19:07)
 

LED-Schaltung (Elektronik)

Liebe Elektroniker!
Vorab: Ich habe keine Ahnung von Elektronik, aber ein Hochschulprojekt führt mich diesmal teilweise in diesen Fachbereich.

Problemstellung: Eine LED soll an- und ausgeschaltet werden können und zwar über Berühren. Diese wird von zwei Hörgerätebatterien 2x1,4V versorgt.
Nach tagelanger Recherche habe ich zwei Möglichkeiten gefunden und diese auch nachgebaut(aber mit 9V). Bei der Darlingtonschaltung habe ich aber nur dann eine leuchtende Led wenn ich die Drähte die ganze Zeit über berühre. Bei der IC-Schaltung kann ich nur dann schalten, wenn ich elektrisch aufgeladen bin. Nach ein paar Mal hintereinander funktioniert es ja nicht mehr.
Ein weiteres Problem ist, dass das Ganze so klein wie nur irgendwie möglich sein muss. Da gäbe es ja, soweit ich geschaut habe,z.B. kleinere ICs.
Nun die Frage: Kann man entweder aus der Kombination der beiden oder auf eine ähnliche Art und Weise das Ein- und Ausschalten realisieren? Sprich: Bei der ersten Berührung geht es an, bei der nächsten geht es aus. Aber ohne, dass man elektrisch aufgeladen sein muss. Es würde auch nichts dagegen sprechen zwei Drähte berühren zu müssen wie bei Darlington.
Ich habe auch in den Themenbereichen geschaut und was von Flip-Flop und Transistor als Schaltung gelesen, aber es ist leider völlig unverständlich für mich :-( . Ich hoffe, dass mir jemand helfen kann. Meine ersten elektronischen Versuche zu diesem Thema hängen an.
Vielen Dank vorab
Lena



olit(R)

E-Mail

Berlin,
02.01.2012,
18:23

@ LenLen

LED-Schaltung

» elektronischen Versuche zu diesem Thema hängen an.
» Vielen Dank vorab
» Lena

Maximal 150 Kilobyte!!! (Keiner schaut auf die Hinweise!)

gast

02.01.2012,
18:41

@ LenLen

LED-Schaltung

» Diese wird von zwei Hörgerätebatterien 2x1,4V
» versorgt.

Wie lange soll die LED mit einem Batteriesatz funktionieren?
Die Schaltung für die Ein-Aus Überwachung benötigt ja 24 Stunden Energie oder gibt es definierte Betriebszeiten und einen Hauptschalter?

» Ein weiteres Problem ist, dass das Ganze so klein wie nur irgendwie
» möglich sein muss.
und das heisst im mm ausgedrückt?

Gast

02.01.2012,
18:49

@ gast

LED-Schaltung

Nimm nen Mosfet. Mit dem Finger Source bzw. Draine mit dem Gate berühren. Lässt Ladung fließen, welche am Gate erhalten bleibt.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
02.01.2012,
18:53
(editiert von olit
am 02.01.2012 um 18:56)


@ Gast

LED-Schaltung

» Nimm nen Mosfet. Mit dem Finger Source bzw. Draine mit dem Gate berühren.
» Lässt Ladung fließen, welche am Gate erhalten bleibt.

Und wie Lange? Wenn die Tastfläche mehrmals berührt wurde.

edit
Na ja. Spätestens bis das Gate durch statische Aufladungen zerschossen ist! :-D

Gast

02.01.2012,
23:38

@ olit

LED-Schaltung

» Und wie Lange?
Bei nem guten sehr lange. Und Schutzdioden sind übrigens auch verbaut ;-)

tts

Neckarsulm,
03.01.2012,
11:18

@ LenLen

LED-Schaltung

Hallo LenLen,
Du hast schon von den Flip-Flop-Schaltung mit 2
Transistoren gehört, die durch berühren = Kurzschließen
eines der beiden Transistoren die jeweils stromführende
Seite wechseln.
Im angegebenen Bild siehst Du die Kombination aus der Darlington Stufe und einem Flip-Flop.

Die Widerstände R1, R2, R3, R5 können für den Start mit 10kOhm angenommen werden.
Die Kondensatoren C1 und C2 können mit 1uF ausprobiert werden.
Die Widerstände R4 und R6 können bei 330Ohm (2,8V Versorgungsspannung) angenommen werden.
Eventuell ist ein 4. Transistor für die LED noch erforderlich.
Transistoren können als BC548 oder ähnliches eingesetzt werden. (NPN-kleinsignal bis 100mA)


tts

Neckarsulm,
03.01.2012,
11:20

@ Gast

LED-Schaltung

» Nimm nen Mosfet. Mit dem Finger Source bzw. Draine mit dem Gate berühren.
» Lässt Ladung fließen, welche am Gate erhalten bleibt.

Bei 2,8V Versorgungsspannung wird das nix.
selbst BTS123 oder so fangen erst bei 2V zaghaft an zu leiten.

Cu
st

x y

03.01.2012,
11:40

@ tts

LED-Schaltung

» » Nimm nen Mosfet. Mit dem Finger Source bzw. Draine mit dem Gate
» berühren.
» » Lässt Ladung fließen, welche am Gate erhalten bleibt.
»
» Bei 2,8V Versorgungsspannung wird das nix.
» selbst BTS123 oder so fangen erst bei 2V zaghaft an zu leiten.

Oooch, es gibt mehr MOSFETs als....

http://www.rohm.com/products/databook/tr/pdf/rym002n05.pdf

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
03.01.2012,
11:52
(editiert von geralds
am 03.01.2012 um 12:10)


@ LenLen

Vorschlag - Toggle mit NAND

High,

Hier ein Vorschlag mit einer NAND Toggle Schaltgung:



Die Schaltung ist zwar mit einem Tip-Schalter realisiert,
weil unten der Schalter S3 noch dranhängt.
-- Das war mal eine Anfrage hier von einem anderen ELKOianer,
vor einem halben Jahr.

Das Prinzip ist, dass der Kondi mittels NAND geladen bzw. enladen wird,
nach jedem Umschalten.
Ist ähnlich wie ein Takt gesteuertes FF.
Es ist hier eine bistabile Kippschaltung.

In einem CD4011 - 4fach NAND könntest zwei solcher Tip- Umschalter bauen.

Die AND an den jewiligen Zweigen sind dazu da, um den Ausgag nur im Moment des Umschaltens aktiv zu machen.
Das kann man mit dem S3 unten aktivieren, bzw. deaktivieren.
Ist S3 offen, hast einen statischen also Dauer-Ausgang.
Ist S3 geschlossen, hast einen Moment-Ausgang.
Dieser ist zudem so lange aktiv, solange du die Toggle-Taste hältst.

Du wolltest in deinem Wunsch eine Sensor-Taste, die bei Berührung umschaltet.
Mit diesem Vorschlag kannst diesen Wunsch realisieren, indem du zwei Drähte ganz knapp parallel nebeneinander lötest.
So ca 3mm Länge, 1mm Abstand, bzw. bei Lochraster einen Lochabstand, 3 Löcher lang.
Dann musst die Widerstandswerte eventuell anpassen, damit der hohe Widerstand deines Fingers,
ein Umschalten der NANDs ermöglichen.
Dazu wären R1 und R3 entsprechend zu spielen.
Am Besten einen Trimmer 500k für R3, R1 kannst mal vorerst so lassen.
und so lange drehen, bis es klappt.
Achtung dabei! Der Trimmer darf nicht 0 Ohm haben,

-- Mit deinen Fingern und Schleifer-0_Ohm kannst es nicht erreichen, weil dein
Finger immer über so ca 100k -- mehr oder weniger hat.
-> Pressdruck ist Widerstandsänderung...
-- miss mal mit deinem Ohmmeter, ab 1M eingestellt,
deinen Finger_R.
Je nach Pressdruck und Feuchtigkeit ändert er sich,
auf niedrig bei hohen Druck, auf hoch bei wenig Druck.
Das kannst für deine Widerstände verwenden -

Aber solltst du eine Taste echt nehmen, dann muss der Trimmer oben einen Serien_R bekommen.
Am Besten R3 aufteilen in Serie 10k + 500k Trimmer.

Warum diese Spielerrei? --- deshalb, weil der Kondi in der Mitte des Schaltpegels, umgeschaltet wird, im Prinzip fast UB_halbe.
Ist auf der einen Seite der R_Wert zu klein, dann kommst in die einseitige Lage und erreichst nicht mehr den Umschaltpunkt.

--- Du hast zwar nur eine LED gewünscht.
Diese Schaltung ist ja eine Kippschaltung und ermöglicht daher die Anzeige der beiden Zustände.
--- ist maximaler Ausbau der Funktion.

Die beiden AND mit dem unteren Schalter S3 sind Extras, um der Schaltung den Pfiff der Flexibilität zu geben,
also einen Moment geschalteten Ausgang.
Das ist bei FF in der Digi-Welt auch oft vorhanden.
-- eine Mehrfachfunktion von FFs.
An den Transi, parallel zu den LEDs kannst je ein kleines Relais anschließen.
Achtung dabei, die Freilaufdode -- Schutzdiode nicht vergessen!
Sie ist parallel zur Relais-Spule geschaltet, die Kathode auf Plus, Anode auf Transi-Kollektor.

Damit hast eine flexible Schaltung.

Du kannst das Ganze auch in SMD machen.
Es gibt auch Einzel- Dual_NAND bzw. Einzel- Dual_AND in SMD zu kaufen.
Die arbeiten dann mit einigen Volt, so ab ca 2V weg bis so 3V bzw. 5V.
Daher könnten sich deine 2,4V ausgehen.

Den Print beidseitig bestücken, dann wird es recht klein.
-- Der Kern ist das NAND mit den paar R und LED-Steuerung rundherum, alles Andere ist Extra.

Wie du willst ----

Viel Spass mit Toggel-Moggel

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

LenLen(R)

E-Mail

03.01.2012,
12:02

@ gast

LED-Schaltung

» Wie lange soll die LED mit einem Batteriesatz funktionieren?
» Die Schaltung für die Ein-Aus Überwachung benötigt ja 24 Stunden Energie
» oder gibt es definierte Betriebszeiten und einen Hauptschalter?

Nee, es soll keinen anderen Schalter geben, sondern nur den Einen zum An- und Ausstellen durch Berühren. Oder funktioniert es so nicht?
»
» » Ein weiteres Problem ist, dass das Ganze so klein wie nur irgendwie
» » möglich sein muss.
» und das heisst im mm ausgedrückt?

Es muss in eine Halbhohlkugel R=20mm passen.
Vielen Dank für die schnelle Antwort!

LenLen(R)

E-Mail

03.01.2012,
12:18

@ tts

LED-Schaltung

Hallo tts!
Vielen vielen Dank für die ausführliche Antwort und dann noch mit einem Plan :-) . Ich werde heute Abend versuchen mich da einzuarbeiten. Vielleicht habe ich die Bauteile sogar da und kann es gleich aufbauen. Die einzige Unsicherheit besteht jetzt darin, ob ich alles in meine 20mm (Radius) große Halbhohlkugel bekomme. (Tut mir leid, aber ich habe es völlig vergessen gleich am Anfang konkret zu schreiben) Aber selbst wenn es nicht ganz klappt, so habe ich einen Ansatz.

LenLen(R)

E-Mail

03.01.2012,
12:23

@ x y

LED-Schaltung

» » » Nimm nen Mosfet. Mit dem Finger Source bzw. Draine mit dem Gate
» » berühren.
» » » Lässt Ladung fließen, welche am Gate erhalten bleibt.
» »
» » Bei 2,8V Versorgungsspannung wird das nix.
» » selbst BTS123 oder so fangen erst bei 2V zaghaft an zu leiten.
»
» Oooch, es gibt mehr MOSFETs als....
»
» http://www.rohm.com/products/databook/tr/pdf/rym002n05.pdf

Vielen Dank an alle, die jetzt den Mosfet-Vorschlag beratschlagen und vorschlagen. Da ich dem Thema leider im Moment nicht folgen kann, - habe ehrlich gesagt keine Ahnung was das jetzt ist, werde ich heute Abend versuchen mich einzulesen.

LenLen(R)

E-Mail

03.01.2012,
12:33

@ geralds

Vorschlag - Toggle mit NAND

Hallo geralds!
Dankeschön für die Antwort! Aber da muss ich mich definitiv noch einarbeiten :-D . Ist es soweit richtig verstanden, dass ich dann den ganzen "unteren Zweig" (mir fehlt hier die elektronische Fachsprache) für die zweite Led ausblenden kann?

olit(R)

E-Mail

Berlin,
03.01.2012,
13:31
(editiert von olit
am 03.01.2012 um 16:36)


@ LenLen

LED-Schaltung

» Hallo tts!
» Vielen vielen Dank für die ausführliche Antwort und dann noch mit einem
» Plan :-) . Ich werde heute Abend versuchen mich da einzuarbeiten.
» Vielleicht habe ich die Bauteile sogar da und kann es gleich aufbauen. Die
» einzige Unsicherheit besteht jetzt darin, ob ich alles in meine 20mm
» (Radius) große Halbhohlkugel bekomme. (Tut mir leid, aber ich habe es
» völlig vergessen gleich am Anfang konkret zu schreiben) Aber selbst wenn
» es nicht ganz klappt, so habe ich einen Ansatz.

Damit dein Versuch kein Misserfolg wird, habe ich die Schaltung von tts zur Funktionsreife gebracht.


geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
03.01.2012,
13:43
(editiert von geralds
am 03.01.2012 um 13:53)


@ LenLen

Vorschlag - Toggle mit NAND

» Hallo geralds!
» Dankeschön für die Antwort! Aber da muss ich mich definitiv noch
» einarbeiten :-D . Ist es soweit richtig verstanden, dass ich dann den
» ganzen "unteren Zweig" (mir fehlt hier die elektronische Fachsprache) für
» die zweite Led ausblenden kann?

---
Hi,

Ja, kannst du!

Ich hatte den Vorschlag geschrieben, bevor du heute den Hinweis mit der Halbkugel gabst.

Solche Infos wären aber schon am Anfang wichtig,
damit man sich besser in deine Anwendung reindenken kann.

Ja, die Schaltung passt in deine 20mm Radius Halbkugel rein.

Dual NAND:

http://at.rs-online.com/web/p/gates/7321048/
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0f6c/0900766b80f6c4df.pdf

alternativ mit Schmittdtrigger-Eingänge:

http://at.rs-online.com/web/p/gates/6628922P/
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0cb8/0900766b80cb867f.pdf
Achtung dabei --- solltest ausprobieen, ob deine Schaltung damit funktioniert,
weil der Schmitttrigger hat eine Hysterese, damit ist der Schaltpunkt anders. - da hast zwei Schaltpunkte.

alternativ mit Inverter:

http://at.rs-online.com/web/p/inverter-schmitt-trigger/0510342/
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0b49/0900766b80b49c2e.pdf

Wobei du hier zwei IC nehmen musst.
Die Schaltung ist mit zwei NAND aufgebaut, wobei die Eingänge zusammengefasst sind.
Das ergibt einen einfachen Inverter -- NOT.
Daher kannst die Schaltung auch mit NOT -Gates aufbauen.
Bei normal großen IC hast 6 Stück drinnen.
Ergäbe, falls notwendig, 3 Stück -Toggle-Umschalter.

Im obigen Vorschlag sind es Single-Gate NOT, daher benötigst zwei Stück.
Ist vom Platz auf dem Print, eine Kleinigkeit grüßer als mit dem dual - NAND.
Der hat 8 Pins, in einem Häubchen,
benötigt auf dem Print jedoch weniger Platz.

Du kannst wählen....

Dann benötigst ncoh den Treiber Transi für eine LED.
Solche gibt es auch in Dual, falls du mal zwei Trbei brauchst.

Der Transi: Typ BC847B

http://at.rs-online.com/web/p/universal-transistor/4367953/

.. in Doppel:
http://at.rs-online.com/web/p/universal-transistor/0508232/

die LED:

http://at.rs-online.com/web/c/optoelektronik-displays/optoelektronik/led/

Die SMD Widerstände und Kondi kannst in der Größe 603, bzw. 805 nehmen.

http://at.rs-online.com/web/c/passive-bauelemente/widerstaende/smd/?searchTerm=smd+widerstand

---
Die meisten Bauteile bekommst auch bei Conrad, Reichelt, Distrilec, etc...
Die Dual-NAND wirst wahrscheinlich suchen müssen.
RS-Components liefert nur an Firmen.
Wobei sie gerne beraten, wo du die Teile kaufen kannst.
Das Gleiche macht auch Farnell http://at.farnell.com

--- bei den Webseiten, RS und Farnell kannst statt at auch de eingeben.
Dann kommst auf deine Länder-Einstellung, DE oder AT.


PS:
Olit hat die TTs Schaltung auch mit Transis und dessen Werten gepostet.
So ähnlich wäre mein nächster Vorschlag gewesen.

Du kannst also wählen.
Der Preis ist relativ gleich, kommt halt
darauf an, was du schon hast.

Viel Spass.
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"