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Bernie

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05.10.2012,
01:25
 

PWM->Rechteck mit CD4046 (Bauelemente)

Hallo zusammen,

ich bin gerade dabei, ein Kombiinstrument aus einem BMW per Arduino an den PC anzubinden. Tacho und Drehzahlmesser sind Aircores, welche via interner Schaltung mit Rechtecksignalen angesteuert werden. Konkret sind es ca. 10-340Hz.
Die Implementierung eines Codes für eine Rechteckausgabe direkt vom Arduino habe verworfen, da der Arduino sequentiell arbeitet und auch noch Probleme mit Frequenzen<31Hz hat.
Das führt zum Springen der Zeiger unter 40km/h bzw. 750U/Min und ist somit Mist.
Mein Plan war es nun, das 5V PWM Signal des Arduinos zu nutzen, um 2 CD4606B anzusteuern, mit denen ich wiederum die Instrumente füttern wollte.

Testweise habe ich nun mal einen CD4606 aufgebaut, ich bekomme aber keine saubere Ausgabe - die Frequenz springt und von Linearität zum Eingang kann man auch nicht gerade sprechen.

Die Beschaltung ist folgende:

1
2
3
4 -------Multimeter---GND
5
6 -------------|
7 ----|0,01uF|-|
8 --------------------GND
9 ------ 0-5V PWM
10
11 ----|36kOhm|-------GND
12 ----|1MOhm |-------GND
13
14
15
16 ---------------------5V

Sollte nach meiner Rechnung eine fmin von 100Hz und eine fmax von 2,7kHz ergeben.
Messen kann ich aber nur eine zusammenhangslos springende Frequenz und sobald ich z.B. den Tacho anschließe fällt die Frequenz auf 0.
Strom zieht der Tacho übrigens ca. 0,8mA, falls das relevant sein sollte.

Hat da jemand eine Idee oder vielleicht sogar eine Alternative für meine Umsetzung ins Sachen Logic Level PMW-> Rechtecksignal?

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
05.10.2012,
11:13

@ Bernie

PWM->Rechteck mit CD4046

Es würde es halt schon leichter machen und ein wenig mehr entgegenkommend sein, wenn man eine Schaltskizze beilegt und man so viel leichter den Zusammenhang überblickt. Man würde sich dann auch eher bemühen... :lookaround:

Und nicht vergessen, "7 Tipps für Fragesteller" umsetzen. Bringt grossen Nutzen! :ok: :cool:

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

tts

05.10.2012,
13:55

@ Bernie

PWM->Rechteck mit CD4046

Wieso sollte der Arduino unter 31Hz ungenau sein?

Programmier ihn doch in C direkt über das AVR-Studio.

Bernie(R)

05.10.2012,
17:22

@ schaerer

PWM->Rechteck mit CD4046

» Es würde es halt schon leichter machen und ein wenig mehr entgegenkommend
» sein, wenn man eine Schaltskizze beilegt und man so viel leichter den
» Zusammenhang überblickt. Man würde sich dann auch eher bemühen...
» :lookaround:
»
» Und nicht vergessen, "7 Tipps für Fragesteller" umsetzen. Bringt grossen
» Nutzen! :ok: :cool:

Moin Thomas,

ich bitte um Entschuldigung, aber die 7 Tipps habe ich nicht gefunden und finde sie auch immer noch nicht, daher würde ich mich über einen Link freuen.

Die gewünschte Schaltskizze hänge ich an.

@tts:

Die tone-Funktion funktioniert beispielsweise nur bei f>31Hz und auch mein Versuch über
digitalWrite(Pin, HIGH);
delay(T/2);
digitalWrite(Pin, LOW);
delay(T/2);

führt zu Problemen bei f<31Hz
Das hängt meines Wissens mit dem internen 8bit timer zusammen, der bei Frequenzen <31Hz überläuft und die Funktion somit auf sehr hohe Frequenzen springen lässt.

Harald Wilhelms(R)

E-Mail

05.10.2012,
19:35
(editiert von Harald Wilhelms
am 05.10.2012 um 19:37)


@ Bernie

7 Tipps für Fragesteller

» ich bitte um Entschuldigung, aber die 7 Tipps habe ich nicht gefunden und
» finde sie auch immer noch nicht, daher würde ich mich über einen Link
» freuen.

Der Link steht direkt unter "Antwort verfassen",
wenn Du einen Beitrag beantwortest.
Gruss
Harald

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
05.10.2012,
20:49

@ Harald Wilhelms

7 Tipps für Fragesteller

» » ich bitte um Entschuldigung, aber die 7 Tipps habe ich nicht gefunden
» und
» » finde sie auch immer noch nicht, daher würde ich mich über einen Link
» » freuen.
»
» Der Link steht direkt unter "Antwort verfassen",
» wenn Du einen Beitrag beantwortest.

Und darum hat er es übersehen als er sein erstes Posting verfasste. :-| :lookaround:

--
Gruss
Thomas

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schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
05.10.2012,
20:54

@ Bernie

PWM->Rechteck mit CD4046

» Die gewünschte Schaltskizze hänge ich an.

»

Exzellentium! Denn so sieht man gleich was Du mit dem 4046 anstellst. Du benützt nur den VCO und mit dem zweiten Widerstand wird eine Minimalfrequenz eingestellt, - ein Frequenzfenster quasi.

--
Gruss
Thomas

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Harald Wilhelms(R)

E-Mail

05.10.2012,
21:01

@ schaerer

7 Tipps für Fragesteller

» » Der Link steht direkt unter "Antwort verfassen",
» » wenn Du einen Beitrag beantwortest.
»
» Und darum hat er es übersehen als er sein erstes Posting verfasste. :-|

Unter "Neuer Eintrag" steht der Link auch.:-P
Gruss
Harald

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
05.10.2012,
21:31

@ Harald Wilhelms

Der weise Umgang mit "7 Tipps für Fragesteller"

» » » Der Link steht direkt unter "Antwort verfassen",
» » » wenn Du einen Beitrag beantwortest.
» »
» » Und darum hat er es übersehen als er sein erstes Posting verfasste. :-|
»
» Unter "Neuer Eintrag" steht der Link auch.:-P

So ist es. Und weil es so ist, kann ein Neuposter das auch übersehen. Das kann natürlich dann passieren, wenn man seinen Blick, teleobjektiv-artig, auf das Textfenster fixiert. :lookaround: :-P :lookaround:

Zum Begriff "teleobjektiv-artig", artig kommt von art und das bedeutet Kunst. Und das sagt aus, dass das teleobjektiv-artige Fixieren eine regelrechte Kunst sein kann... :ok: :lookaround: :cool: :lookaround: :ok:

--
Gruss
Thomas

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Bernie(R)

07.10.2012,
14:56

@ schaerer

PWM->Rechteck mit CD4046

» Exzellentium! Denn so sieht man gleich was Du mit dem 4046 anstellst. Du
» benützt nur den VCO und mit dem zweiten Widerstand wird eine
» Minimalfrequenz eingestellt, - ein Frequenzfenster quasi.


Genau das ist der Plan. Ich habe gerade nochmal einen "frischen" 4046 aufgebaut und nach obigem Schema angeschlossen.

Der VCO liefert für ca. 20s eine korrekte Ausgabe und verhält sich in der Zeit auch wie erwartet/berechnet. Anschließend fällt die Frequenz auf 0.
Rauchen mir die Dinger ab oder was passiert hier?

Das Messgerät ist ein Voltcraft VC860 mit 10MOhm Eingangswiderstand, also dürfte der Ausgangstrom eigentlich kein Problem darstellen.

Gruß,
Bernie

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
07.10.2012,
15:28
(editiert von schaerer
am 07.10.2012 um 15:38)


@ Bernie

PWM->Rechteck mit CD4046

» Der VCO liefert für ca. 20s eine korrekte Ausgabe und verhält sich in der
» Zeit auch wie erwartet/berechnet. Anschließend fällt die Frequenz auf 0.
» Rauchen mir die Dinger ab oder was passiert hier?

Erstmal eine Frage: Weisst Du wie man mit CMOS-ICs umgeht? Z.B. man sollte unbenutzte Eingänge nie offen lassen! Die sind derart hochohmig, dass diese Eingänge, je nach gerade vorliegedem E-Feld jede Spannung annehmen können. Passieren tut zwar kaum was, weil bei den Familien-CMOS-ICs die Eingänge IC-intern recht gut geschützt sind.

Du hast vergessen - oder nicht gewusst, dass man sollte - Pin 5 (Inhibit-Funktion) auf +Ub zu setzen! Schau Dir mal das Schema 1 hier an:
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS005968.PDF

Inhibit heisst hemmen und das passiert allerdings wenn man Pin 5 auf LOW setzt. Dafür müsste es am Eingang von Pin5 allerdings einen Inversionspunkt haben. Hat es aber nicht. Logisch exakt müsste dieser Eingang Enable (befähigen) heissen. Naja, vielleicht ist es auf einem andern Datenblatt korrekt gezeichnet.

Was Du also tun musst, ist Pin 5 auf HIGH (+Ub) setzen. Anbei eine Schaltung von mir, wo Du es siehst:


Quelle: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vco.htm

» Das Messgerät ist ein Voltcraft VC860 mit 10MOhm Eingangswiderstand, also
» dürfte der Ausgangstrom eigentlich kein Problem darstellen.

Das geht problemlos.

Kenn ich nicht. Ist das ein Oszi oder ein Multimeter mit dem man auch die Frequenz messen kann?

WICHTIG! Andere nicht benutzte Eingänge, die mit dem VCO-Teil nichts zu tun haben, unbedingt auf HIGH oder LOW setzen. Passiert es, dass diese Eingänge Zwischenwerte zwischen +Ub und GND annehmen, dann zieht das IC unnötig mehr Strom. Das habe ich oben in Bild 5 gemacht, ist aber nicht eingezeichnet. Das ist ja auch nicht zwingend nötig, da ich im Prinzip davon ausgehe, dass der CMOS-User die wichtigsten Grundlagen kennt, wenn er sich ans Werk macht.

--
Gruss
Thomas

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Bernie(R)

07.10.2012,
17:16

@ schaerer

PWM->Rechteck mit CD4046

» » Der VCO liefert für ca. 20s eine korrekte Ausgabe und verhält sich in
» der
» » Zeit auch wie erwartet/berechnet. Anschließend fällt die Frequenz auf
» 0.
» » Rauchen mir die Dinger ab oder was passiert hier?
»
» Erstmal eine Frage: Weisst Du wie man mit CMOS-ICs umgeht? Z.B. man sollte
» unbenutzte Eingänge nie offen lassen! Die sind derart hochohmig, dass diese
» Eingänge, je nach gerade vorliegedem E-Feld jede Spannung annehmen können.
» Passieren tut zwar kaum was, weil bei den Familien-CMOS-ICs die Eingänge
» IC-intern recht gut geschützt sind.
»
» Du hast vergessen - oder nicht gewusst, dass man sollte - Pin 5
» (Inhibit-Funktion) auf +Ub zu setzen! Schau Dir mal das Schema 1 hier
» an:
» http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS005968.PDF
»
» Inhibit heisst hemmen und das passiert allerdings wenn man Pin 5 auf LOW
» setzt. Dafür müsste es am Eingang von Pin5 allerdings einen
» Inversionspunkt haben. Hat es aber nicht. Logisch exakt müsste dieser
» Eingang Enable (befähigen) heissen. Naja, vielleicht ist es auf einem
» andern Datenblatt korrekt gezeichnet.
»
» Was Du also tun musst, ist Pin 5 auf HIGH (+Ub) setzen. Anbei eine
» Schaltung von mir, wo Du es siehst:
»
»
» Quelle: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vco.htm
»
» » Das Messgerät ist ein Voltcraft VC860 mit 10MOhm Eingangswiderstand,
» also
» » dürfte der Ausgangstrom eigentlich kein Problem darstellen.
»
» Das geht problemlos.
»
» Kenn ich nicht. Ist das ein Oszi oder ein Multimeter mit dem man auch die
» Frequenz messen kann?
»
» WICHTIG! Andere nicht benutzte Eingänge, die mit dem VCO-Teil nichts zu
» tun haben, unbedingt auf HIGH oder LOW setzen. Passiert es, dass diese
» Eingänge Zwischenwerte zwischen +Ub und GND annehmen, dann zieht das IC
» unnötig mehr Strom. Das habe ich oben in Bild 5 gemacht, ist aber nicht
» eingezeichnet. Das ist ja auch nicht zwingend nötig, da ich im Prinzip
» davon ausgehe, dass der CMOS-User die wichtigsten Grundlagen kennt, wenn
» er sich ans Werk macht.


Ganz großartig, der Inhibit-Eingang war in der Tat Schuld. Allerdings scheint er seinem Namen doch gerecht zu werden, da der VCO nur arbeitet, wenn der Inhibit-Pin auf LOW gesetzt wird. Setze ich ihn auf HIGH, stellt der VCO die Arbeit ein.
Auf Deinem Schaltbild scheint dieser ja auch auf LOW zu liegen.

Vielen Dank auch für die anderen Tipps - die anderen Eingänge sind natürlich beschaltet, nur den Inhibit Pin habe ich offen gelassen.

Vielen Dank Thomas, auch für Deinen großartigen Artikel zu dem Thema - der war übrigens auch für meine Wahl des Bausteins verantwortlich! ;-)

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
07.10.2012,
17:56

@ Bernie

PWM->Rechteck mit CD4046

» Ganz großartig, der Inhibit-Eingang war in der Tat Schuld. Allerdings
» scheint er seinem Namen doch gerecht zu werden, da der VCO nur arbeitet,
» wenn der Inhibit-Pin auf LOW gesetzt wird. Setze ich ihn auf HIGH, stellt
» der VCO die Arbeit ein.
» Auf Deinem Schaltbild scheint dieser ja auch auf LOW zu liegen.

Stimmt, habe ich irgendwie übersehen.

» Vielen Dank Thomas, auch für Deinen großartigen Artikel zu dem Thema - der
» war übrigens auch für meine Wahl des Bausteins verantwortlich! ;-)

Danke für das Feedback.

--
Gruss
Thomas

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