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Hallo zusammen!

Ich habe hier ein mittleres bis großes Problem. Zumindest im Moment noch.

Ich möchte mit 2 kapzitiven Sensoren (Ausgang 24V, bis 100mA) auf EINEN Eingang von einem µC (ATMEGA162). Der µC soll dann über eine Treiberstufe (ULN2004A) eine Spule mit 24V 67mA schalten. Also wenn beide Kap.-Sensoren 24V ausgeben, soll der µC die Spule mit 24V schalten. Ich habe dafür aber nur einen Eingangspin am µC.

Das heißt, ich brauche am Eingang ein &-Gatter. Mein Problem ist nur dass ich noch nie etwas mit Treiberstufen, µCs, Gattern, ... gemacht habe. Deswegen habe ich leider auch keinen Peil, wie ich die Sache beschalten muss / darf und welches Gatter ich nehmen sollte. Ich weiß nur, dass TTL und CMOS nicht gemischt werden darf.

Außerdem möchte ich zusätzlich eine Hand-Schaltung integrieren, also die Spulen von Hand durchschalten können. Da bin ich mir auch nicht ganz sicher ob ich das so machen darf. Bitte im Schaltbild mal anschauen, ob das so passt.

Im Anhang habe ich mal diesen Teil des Schaltbildes, um den es hier geht. Das Ganze ist natürlich etwas größer, aber ich hoffe da komm ich dann wieder alleine durch.

Zum Schaltplan:
-Schalter S3 ist zur Wahl von Hand / Auto-Betrieb (µC wird so programmiert, dass er nur arbeitet, wenn Eingang 3 High ist)
-LED3.1 / 3.2 sollen anzeigen ob im Hand oder Auto-Betrieb gearbeitet wird
-Schalter S1 / S2 sollen die induktive Last von Hand schalten, wenn S3 im Hand-Betrieb ist
-LED1 / LED2 sollen anzeigen ob und was in Betrieb ist
-GND und "0V" vom Netzteil sollen das gleiche darstellen

Vielen Dank schon mal fürs Lesen, wenn mir noch jemand helfen könnte, gibts noch 999 weitere "Dankes"


Dommas

» Ich möchte mit 2 kapzitiven Sensoren (Ausgang 24V, bis 100mA) auf EINEN
» Eingang von einem µC (ATMEGA162). Der µC soll dann über eine Treiberstufe
» (ULN2004A) eine Spule mit 24V 67mA schalten.
»
» Mein Problem ist nur dass
» ich noch nie etwas mit Treiberstufen, µCs, Gattern, ... gemacht habe.

Du hast noch nie einen µC programmiert?
Wie wäre es mit den Sensoren gleich die Ausgänge zu schalten und den µC weg lassen.
Und Gatter läßt sich leicht über ein Relais verwirklichen.
Dann ist es auch egal dass dem 7805 das Hühnerfutter fehlt weil der lässt sich dann ganz einsparen.

» Ich möchte mit 2 kapzitiven Sensoren (Ausgang 24V, bis 100mA) auf EINEN
» Eingang von einem µC (ATMEGA162).

Hu ?? ein ATMega 162 hat nicht ausreichend Eingangspinchen?

OK, wie auch immer.
Trennen wir mal das Eingangs und das Ausgangsproblem.

Zwei 0/24V Ausgänge je eines Sensors sollen und-verknüpft und dann auf einen µC Eingang (mit vermutlich 0/5V) gelegt werden.

Lösung 1: Beide Sensor-Ausgangssignale auf 0/5V konditionieren, auf ein mit 5V betriebenes UND-Gatter legen und dessen Ausgang auf das Eingangspinchen des µC.

Lösung 2: das Und-Gatter mit 2 Dioden und einem Pullup gegen 5V bauen.

Ob für den dritten Sensor der 470 Ohm + 5,1 Z-Diode ausreichend ist, wäre zu prüfen.

Das zu dem Eingangsproblem.


» Der µC soll dann über eine Treiberstufe
» (ULN2004A) eine Spule mit 24V 67mA schalten.

Wenn das Ausgangspinchen des µC richtig schaltet (also die Software im µC korrekt ist) ist das kein Problem.

Wobei mir die Schalter S1, S2, S3 nicht so ganz klar sind.

S3 schaltet (ausser den LED's) noch die Versorgungsspannung an µC Pin 3 oder an S1, S2 ?
In einem Fall hängt µC Pin3 "in der Luft" - das geht nicht.

Im anderen Fall wird Plus an S1/2 gegeben und je nach deren Stellung auf einen µC AUSgang?

Will der Ausgang auf 0 schalten und über die Schalter liegt +5V an, isser unwiederbringlich kaputt.

» Ich weiß nur, dass TTL und CMOS nicht gemischt werden darf.
Falsches Wissen. Nur die Pegel müssen stimmen. Dafür gibts die CMOS HC und HCT Typen oder man arbeitet mit Pullups o.ä. Aber ich sehe keinen Grund, warum man hier TTL und CMOS mischen müsste/sollte/könnte.

» Außerdem möchte ich zusätzlich eine Hand-Schaltung integrieren,

Aber nicht so.
Der Mega162 hat 35(!!!) IO-Pinchen. Und da ist keins mehr frei für die Und-Verknüpfung und die Handsteuerung? Ich glaub es nicht ..

hws

Hallo!

Das Problem ist, dass ich trotz der 35 I/O Pins immernoch 5 zu wenig habe. Das heißt das gepostete Schaltbild ist wirklich nur ein kleiner Ausschnitt wie es am Ende mal aussehen soll. Sprich ich brauche 2 &-Gatter mit je 3 Eingängen, die hintereinander geschaltet werden müssen, und dann auf einen Pin des µCs. Diese 5 Signale sind dann quasi die Bedingungen die erfüllt sein muss, dass das Programm überhaupt anläuft. Insgesamt muß ich 16 verschiedene Lasten schalten.
Habe aber 23 verschiedene Signale, von denen alles abhängt.
Heißt:
Dass das Programm anlaufen darf muss gegeben sein dass diese 5 "Start-Signale", also der Pin an dem die &-Gatter hängen das OK geben. Und dann läuft im Programm nur noch ab, wenn Sensor x am Eingangspin x 5V anlegt, soll Ausgang x geschalten werden. Das passiert bis Sensor y anspricht, der dann wieder Ausgang y schalten soll, usw.



Ich hoffe, dieser Text war jetzt noch irgendwie verständlich... Liegt aber an der Uhrzeit.

» Zwei 0/24V Ausgänge je eines Sensors sollen und-verknüpft und dann auf
» einen µC Eingang (mit vermutlich 0/5V) gelegt werden.
»
--------- Richtig



» Lösung 1: Beide Sensor-Ausgangssignale auf 0/5V konditionieren, auf ein
» mit 5V betriebenes UND-Gatter legen und dessen Ausgang auf das
» Eingangspinchen des µC.
»
--------- Genau das habe ich vor. Die Frage ist, ob das so geht, wie gezeichnet



» Lösung 2: das Und-Gatter mit 2 Dioden und einem Pullup gegen 5V bauen.
»
-------- Verstehe ich nicht ganz

» Ob für den dritten Sensor der 470 Ohm + 5,1 Z-Diode ausreichend ist, wäre
» zu prüfen.
»
-------- Wie prüfe ich das? Auflöten und testen?




» » Der µC soll dann über eine Treiberstufe
» » (ULN2004A) eine Spule mit 24V 67mA schalten.
»
» Wenn das Ausgangspinchen des µC richtig schaltet (also die Software im µC
» korrekt ist) ist das kein Problem.
»
» Wobei mir die Schalter S1, S2, S3 nicht so ganz klar sind.
»
--------- S3 schaltet NICHT die Versorgungsspannung! Das ist "nur" ein Eingangspin, der per Software abgefragt wird, ob er HIGH ist. Wenn er HIGH ist darf das Programm laufen (=Auto-Betrieb), wenn nicht darf das Programm nicht laufen. Dann werden die 5V an S1 und S2 gegeben. Damit möchte ich dann die Treiberstufe von Hand ansprechen. Heißt wenn S3 die 5V an Pin 3 schaltet, können die Handschalter nicht betätigt erden, bzw. sind spannungsfrei und es passiert nichts (hoffe ich zumindest!) Wenn S3 die 5V an S1 und S2 gibt, macht der µC nichts, und die Ausgänge sind alle auf LOW. Ich schalte dann von Hand auf 5V für den ULN.


» S3 schaltet (ausser den LED's) noch die Versorgungsspannung an µC Pin 3
» oder an S1, S2 ?
------ NICHT die Versorgungsspannung


» In einem Fall hängt µC Pin3 "in der Luft" - das geht nicht.
»
------ auch nicht, wenn es nicht die Versorgung ist?




» Im anderen Fall wird Plus an S1/2 gegeben und je nach deren Stellung auf
» einen µC AUSgang?
»
» Will der Ausgang auf 0 schalten und über die Schalter liegt +5V an, isser
» unwiederbringlich kaputt.
»
------- das heißt, ich sollte einen Schalter verwenden, der mir zum einen den Ausgang des µC vom ULN nimmt, und gleichzeitig die 5V anlegt, also nen 2poligen Kippschalter z.B.?
» » Ich weiß nur, dass TTL und CMOS nicht gemischt werden darf.
» Falsches Wissen. Nur die Pegel müssen stimmen. Dafür gibts die CMOS HC und
» HCT Typen oder man arbeitet mit Pullups o.ä.
»
------- Danke schön! Schon wieder was gelernt!



» » Außerdem möchte ich zusätzlich eine Hand-Schaltung integrieren,
»
» Aber nicht so.
» Der Mega162 hat 35(!!!) IO-Pinchen. Und da ist keins mehr frei für die
» Und-Verknüpfung und die Handsteuerung? Ich glaub es nicht ..
»
------ Doch, ist leider wirklich so, dass es nicht reicht


Danke schon mal für Deine Hilfe!

» Wie wäre es mit den Sensoren gleich die Ausgänge zu schalten und den µC
» weg lassen.
------- Geht leider nicht, bzw. mit einem µC viel einfacher als ohne.



» Und Gatter läßt sich leicht über ein Relais verwirklichen.
------- Ja, aber die gibt es ja schon fertig, nur weiß ich eben nicht, welchen Typ ich hier am besten nehme



» Dann ist es auch egal dass dem 7805 das Hühnerfutter fehlt weil der lässt
» sich dann ganz einsparen.
------- Ich brauche die 5V ja eh für den µC



Danke für deine Antwort!
Dommas

» » Ob für den dritten Sensor der 470 Ohm + 5,1 Z-Diode ausreichend ist,
» wäre
» » zu prüfen.
» »
» -------- Wie prüfe ich das? Auflöten und testen?
»
» *********** oder meinst Du: (U[Sensorout]-U[Z-Diode])/Iz) = (24V-5,1V)/0,045A= 420OHM
»************ Das soll das in der Zeichnung übrigens auch heißen

» Lösung 2: das Und-Gatter mit 2 Dioden und einem Pullup gegen 5V bauen.

Und weil solcherlei Sensoren für gewöhnlich Open-Collector haben, brauchts noch zwei Pulldown Widerstände.

» » Lösung 1: Beide Sensor-Ausgangssignale auf 0/5V konditionieren, auf ein
» » mit 5V betriebenes UND-Gatter legen und dessen Ausgang auf das
» » Eingangspinchen des µC.
» »
» --------- Genau das habe ich vor. Die Frage ist, ob das so geht, wie
» gezeichnet

Prinzipiell ja, aber beachte die Nebenbedingungen. Lies doch mal alles, was ich geschrieben habe.
1.) beide Sensorsignale auf 5V konditionieren (sorgen, dass der Pegel am Gatter nur 0/5V beträgt und nicht mehr als 5V)
2.) ein Und-Gatter nehmen, welches mit 5V betrieben wird
3.) das ausgangssignal auf das µC Pinchen geben.
Was ist daran unverständlich?

» » Lösung 2: das Und-Gatter mit 2 Dioden und einem Pullup gegen 5V bauen.
» »
» -------- Verstehe ich nicht ganz
Suche mal nach "DTL-Gatter". (google kennst du?)

» » Ob für den dritten Sensor der 470 Ohm + 5,1 Z-Diode ausreichend ist,
» wäre
» » zu prüfen.
» »
» -------- Wie prüfe ich das? Auflöten und testen?

z.B. .. Und dann messen, ob die Spannung für das µC Pinchen im erlaubten Bereich liegt.

» --------- S3 schaltet NICHT die Versorgungsspannung!

Selbstverständlich tut er das. Sein eines Ende liegt an Plus5V = Versorgungsspannung. Das andere Ende liegt an einem µC Pinchen. Also wird Versorgungsspannung an das Pinchen geschaltet - oder nicht. Letzteres ist ein Problem. Der µC Ausgang "hängt in der Luft" und dass darf er nicht (wegen Störungen / Aufladung kein definierter Pegel) Also zusätzlich ein Pulldown gegen Masse (10K dürfte reichen)

» Wenn S3 die 5V
» an S1 und S2 gibt, macht der µC nichts, und die Ausgänge sind alle auf LOW.

äähhmm ... der µC Ausgang ist auf Null und ..
» Ich schalte dann von Hand auf 5V für den ULN.
.. diese 5V liegen dann auch am µC Ausgang!
DAS KNALLT !!!

» » S3 schaltet (ausser den LED's) noch die Versorgungsspannung an µC Pin 3
» » oder an S1, S2 ?
» ------ NICHT die Versorgungsspannung

Verdammt, was denn sonst als die 5V Versorgungsspannung des µC ?!?!

» » In einem Fall hängt µC Pin3 "in der Luft" - das geht nicht.
» »
» ------ auch nicht, wenn es nicht die Versorgung ist?

Wenn ein µC Pinchen an nix angeschlossen ist - DAS geht nicht.

Und woran ist das Pinchen angeschlossen, wenn der Schalter offen ist?

hws

» » » Lösung 1: Beide Sensor-Ausgangssignale auf 0/5V konditionieren, auf
» ein
» » » mit 5V betriebenes UND-Gatter legen und dessen Ausgang auf das
» » » Eingangspinchen des µC.
» » »
» » --------- Genau das habe ich vor. Die Frage ist, ob das so geht, wie
» » gezeichnet
»
» Prinzipiell ja, aber beachte die Nebenbedingungen. Lies doch mal alles,
» was ich geschrieben habe.
» 1.) beide Sensorsignale auf 5V konditionieren (sorgen, dass der Pegel am
» Gatter nur 0/5V beträgt und nicht mehr als 5V)
**** Das mache ich ja, indem ich die Z-Diode einbaue, oder nicht? Über die fallen 5V ab => am Gatter liegen 5V an, oder wenn der Sensor nicht schaltet eben 0V ****

» 2.) ein Und-Gatter nehmen, welches mit 5V betrieben wird
» 3.) das ausgangssignal auf das µC Pinchen geben.
» Was ist daran unverständlich?
**** da nichts mehr ****



» » --------- S3 schaltet NICHT die Versorgungsspannung!
**** Ich glaube ich habe das Problem jetzt verstanden: Ich will sagen, der µC hat weiterhin die 5V, die er braucht. Das wollte ich damit sagen, dass die Versorgung dran bleibt (auf dem Schaltbild von oben in den µC). War wohl aneinander vorbei gesprochen...

» Selbstverständlich tut er das. Sein eines Ende liegt an Plus5V =
» Versorgungsspannung. Das andere Ende liegt an einem µC Pinchen. Also wird
» Versorgungsspannung an das Pinchen geschaltet - oder nicht. Letzteres ist
» ein Problem. Der µC Ausgang "hängt in der Luft" und dass darf er nicht
» (wegen Störungen / Aufladung kein definierter Pegel) Also zusätzlich ein
» Pulldown gegen Masse (10K dürfte reichen)
**** habe das Schaltbild jetzt am Pin3 leicht verändert. Passt das jetzt mit dem überein, was du mir erklären willst?


Unter Versorgungsspannung habe ich immer nur die Spannung verstanden, die an diesen einen festen Pin geführt wird. Bei mir im Bild an der Oberseite des µC. Aber das scheint mir wohl so nicht richtig zu sein.

Dürfen Ausgänge des µC in der Luft hängen, oder ist das auch nicht gut? Also brauche ich da auch einen Pulldown Widerstand (R1 im neuen Bild rechter Teil) oder darf ich die offen lassen wie im linken Teil des Bildes?

Danke!

» **** Das mache ich ja, indem ich die Z-Diode einbaue, oder nicht? Über die
» fallen 5V ab => am Gatter liegen 5V an, oder wenn der Sensor nicht schaltet
» eben 0V ****

Es gibt keine exakt 5,0V Z-Diode.
Miss bei der Anordnung aus, welche Spannung tatsächlich anliegt (bei 1 und bei 0)

Wenn's mit ner üblichen Z-Diode nicht geht, schau dir mal den TL431 an.


» **** habe das Schaltbild jetzt am Pin3 leicht verändert. Passt das jetzt
» mit dem überein, was du mir erklären willst?

Ja

» Unter Versorgungsspannung habe ich immer nur die Spannung verstanden, die
» an diesen einen festen Pin geführt wird.

Ja, und über den Schalter wird genau diese Spannung auch an ein Eingangspinchen geführt....

» Bei mir im Bild an der Oberseite
» des µC. Aber das scheint mir wohl so nicht richtig zu sein.

Doch! Die Versorgungsspannung sind die 5V, die vom 5V Regler kommen. (dort fehlen noch die 2 üblichen ker. Kondensatoren. Siehe Applikation des 78xx) Die Spannung geht an Vcc-Pin UND Eingangspins.

» Dürfen Ausgänge des µC in der Luft hängen, oder ist das auch nicht gut?

Das dürfen sie.

Sag mal, von Hardware scheinst du ja kaum Ahnung zu haben. Und die Programmierung des µC? Wenn da mehr als 35 I/O Lines bedient werden sollen, dürfte das doch recht umfangreich sein?

hws