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Steuerboard(R)

04.09.2017,
13:06
(editiert von Steuerboard
am 04.09.2017 um 13:06)
 

Poti durch PWM ersetzen (Schaltungstechnik)

Hallo, ich möchte ein 10kOhm potentiometer durch PWM ersetzen. Jedoch komme ich derzeit mit der Verdrahtung nicht klar. Ich habe einen Raspberry und die Anschlüsse an der zu ersetzenden stelle des Potis( max 7,8v; wiper; min 0v) Wie gestallte ich mir diese Schaltung?
In einem anderen Eintrag wurde ich auf die Optokoppler aufmerksam jedoch Habe ich da nur zwei Anschlüsse aber ich habe drei an der Stelle des potis?

Bin etwas überfordert... :-|

--
Ich mache das mit der Elektronik nur dann wenn ich es brauche...

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
05.09.2017,
21:26

@ Steffen

Poti durch PWM ersetzen -- Vorschläge

--
» Hallo Gerald,
» ganz vorweg schreib ich schonmal, daß alles nur Spaß ist!
» Ich mag ja lieber die einfachen Sachen, so wie sie von OfroadGSI gepostet
» wurden.
» PWM aus - Motor steht....
» Natürlich kann man das alles auch anders machen. Deshalb schlage ich eine
» Satellitenübertragung vor.
» Das macht die Sache später am unabhängigsten, da man auch im Urlaub auf
» Rügen die Bahn im Schwarzwald starten kann.
»
» Gruß Steffen

---
Hi Steffen,

ja, DAC ist DAC, auch auf die Weise, wie Offroad GTI es vorschlug.
passt.
Hatte eh nicht erwähnt, in welcher Form...

grüße
---

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

Steffen

05.09.2017,
21:13

@ geralds

Poti durch PWM ersetzen -- Vorschläge

» » » Wie gesagt, diese Schaltung ist weder sonderlich genau, noch linear,
» » muss
» » » sie bei dieser Anwendung aber wohl auch nicht sein (hatte ich glaube
» » auch
» » » schon erwähnt...).
» »
» » Stelle ich die Linearität nicht über meine ausgebendes PWM Signal?
» » Bisher waren Lineare Potentiometer verbaut, in wie fern sich dies nun
» » ausdrückt werde ich die Tage mal mit deiner Schaltung ausprobieren.
»
» ---
» Grundsatzpunkt:
» Du willst den Motor ansteuern mit diesem eigenständig arbeitenden Modul.
» Dieses Modul hat zum Geschwindigkeit einstellen ein Poti - also einen
» Spannungsteiler, analog Eingang.
» Nun denn
»
» - Ein PWM dorthinein geht mal nicht, du brauchst eine Spannung zwischen 0
» und ca. 7,8V.
» Nun, das Poti ist einfach ein passives Ding, also....
»
» ! Du willst aber mit dem RPi das Modul ansteuern.
» Zusätzliche Forderung: Opto-Trennung
» Bin ich soweit richtig?
»
» Möglichkeiten:
» Meine ersten Ideen:
» 1) DAC Wandler, der die Referenz von den 7,8V nimmt.
» RPi steuert einen DAC an, der DAC liefert die nötige Spannung zum
» Wiper-Eingang.
» Ist recht aufwendig.
» Der Zustandsspeicher kann in Form eines EEPROM mit auf dem Interfacemodul
» gepackt werden.
» (im Parallel Post sprach ich von Zustandsspeicher, und warum)
» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=253986&page=0&category=all&order=last_answer
»
» 2) Ersetzen dieses passiven Teils durch ein Digi-Poti.
» geht, allerdings kommt es auch darauf an, wie weit es belastet werden
» kann.
» Ein Poti könnte noch entsprechend ausgeführt werden müssen, insbesonders an
» den Enden der R-Bahn können entsprechende Ströme auftreten.
» Das wäre eine Lösung, die ich mal auf die Schnelle vorziehen würde.
» Hier wirst wohl das richtige Bauteil suchen müssen. Ist jedoch gut machbar.
» Eventuell noch etwas Schnick-Schnack dazu, fertig.
»
» 3) Ein MOSFET als Steller, elektronisches Poti welches einfach die Spannung
» zum Eingang bringt - OPAMP mit Treiber.
» ist angesichts der Schaltung, vorhandenen Moduls, auch schon aufwendiger,
» angesichts der Einfachheit mit dem Poti.
» Auch dieses kannst in Form einer Interfacheschaltung zwischen RPi und
» Motormodul bringen.
» Ist ähnlich wie der DAC.
»
» 4) elektronisch gesteuertes Poti - Also, das Poti selbst hat einen kleinen
» Motor eingebaut, welches mit dem RPi angetrieben wird.
» Elektromechanisch wird der Schleifer bewegt.
» :) Motor auf Motor auf Motor auf Motor....:)
»
» So.... was darf es sein?
» Frage noch:
» wie weit sind den RPi und Motormodul, bzw. Motor voneinander entfernt?
» Was wird angetrieben, bzw. im Raum, oder im Freien?
»
» Grüße
» Gerald
» ---

Hallo Gerald,
ganz vorweg schreib ich schonmal, daß alles nur Spaß ist!
Ich mag ja lieber die einfachen Sachen, so wie sie von OfroadGSI gepostet wurden.
PWM aus - Motor steht....
Natürlich kann man das alles auch anders machen. Deshalb schlage ich eine Satellitenübertragung vor.
Das macht die Sache später am unabhängigsten, da man auch im Urlaub auf Rügen die Bahn im Schwarzwald starten kann.

Gruß Steffen

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
05.09.2017,
15:22
(editiert von geralds
am 05.09.2017 um 15:26)


@ Steuerboard

Vorschlag - Servo mit Schiebepoti / - oder DAC

» » Hi,
» »
» » dann schlage ich vor:
» » steuere mit dem RPi ein Servo an, an dem mechanisch ein Schiebepoti
» » montiert ist.
» » Dann kannst dieses Servo auch händisch übertauchen, falls es notwendig
» ist,
» » zB bei Notsituation.
» »
» » Das geht dann sehr einfach. RPi steuert das Servo mit PWM an.
» » Es bleibt auch bei Stromausfall in der letzten Stellung.
» Das ist eine sehr schlechte Lösung... Angenommen die Stromversorgung bricht
» ab, und jemand vergisst wieder auf Null zu stellen, dann rast die Lok beim
» wieder in Betrieb nehmen evtl unkontrolliert durch die Gegend oder sogar in
» Kinder...
» Bei Stromausfall muss alles wieder zurückgesetzt werden.
»
» Eine Schaltung die Flüchtig ist und platzsparend, sowie auf kleinstem Raum
» realisierbar, wäre mir lieber.

---
Ja, alles klar, ist ein Argument, wusste nicht, dass du das so aufstellen wolltest.
Bleibt dann nur eine Steuerspannung an den Wiper-Eingang. zB DAC (wie auch immer der jetzt gelöst wird) gesteuert vom RPi.
Fällt dann die Spannung, ist alles aus, wie gewünscht.

DAC:
Es gibt ganz einfache Dinger mit seriellem Eingang, damit sparst auch Platz.
Die galv. Trennung machst auf der digitalen Seite, Datenseite.

Auf der RPI Webseite gibt's Beispielschaltungen und Code mit DACs.

Grüße
Gerald
---

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

Steuerboard(R)

05.09.2017,
15:02

@ geralds

Vorschlag - Servo mit Schiebepoti

» Hi,
»
» dann schlage ich vor:
» steuere mit dem RPi ein Servo an, an dem mechanisch ein Schiebepoti
» montiert ist.
» Dann kannst dieses Servo auch händisch übertauchen, falls es notwendig ist,
» zB bei Notsituation.
»
» Das geht dann sehr einfach. RPi steuert das Servo mit PWM an.
» Es bleibt auch bei Stromausfall in der letzten Stellung.
Das ist eine sehr schlechte Lösung... Angenommen die Stromversorgung bricht ab, und jemand vergisst wieder auf Null zu stellen, dann rast die Lok beim wieder in Betrieb nehmen evtl unkontrolliert durch die Gegend oder sogar in Kinder...
Bei Stromausfall muss alles wieder zurückgesetzt werden.

Eine Schaltung die Flüchtig ist und platzsparend, sowie auf kleinstem Raum realisierbar, wäre mir lieber.

--
Ich mache das mit der Elektronik nur dann wenn ich es brauche...

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
05.09.2017,
14:18

@ Steuerboard

Vorschlag - Servo mit Schiebepoti

Hi,

dann schlage ich vor:
steuere mit dem RPi ein Servo an, an dem mechanisch ein Schiebepoti montiert ist.
Dann kannst dieses Servo auch händisch übertauchen, falls es notwendig ist, zB bei Notsituation.

Das geht dann sehr einfach. RPi steuert das Servo mit PWM an.
Es bleibt auch bei Stromausfall in der letzten Stellung.
UND, die Schaltungsgruppen sind automatisch galvanisch getrennt, und du kannst Rüttel-Schüttel-Schutz mit einbauen.
Was auch immer....

Alle Teile bekommst im Modellbauladen, bzw. Elektronikladen, sind Standardteile.

Auch die anderen Schalter, Vor/Rück, Start/Stop kannst mittels Relais machen.
Hier bieten sich die Reed-Relais an. Sind klein und gekapselt, einfach als Remote vom RPi ansteuern.
Freilaufdiode nicht vergessen!! - eventuell brauchst noch jeweils Treiber-Transistoren.

Grüße
Gerald
---

--
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Steuerboard(R)

05.09.2017,
12:34

@ xy

Poti durch PWM ersetzen -- Vorschläge

» Dann geht ohne ETCS mal gar nichts

Was hat das mit ETCS zu tun? Ich befinde mich nicht auf einem öffentlichen Streckennetz.

--
Ich mache das mit der Elektronik nur dann wenn ich es brauche...

xy(R)

E-Mail

05.09.2017,
12:26

@ Steuerboard

Poti durch PWM ersetzen -- Vorschläge

» Eine Parkeisenbahn im Maßstab 5zoll

Dann geht ohne ETCS mal gar nichts!

Steuerboard(R)

05.09.2017,
12:20

@ geralds

Poti durch PWM ersetzen -- Vorschläge

» Du willst den Motor ansteuern mit diesem eigenständig arbeitenden Modul.
» Dieses Modul hat zum Geschwindigkeit einstellen ein Poti - also einen
Das war mein Plan
»
» - Ein PWM dorthinein geht mal nicht, du brauchst eine Spannung zwischen 0
» und ca. 7,8V.
» Nun, das Poti ist einfach ein passives Ding, also....
»
» ! Du willst aber mit dem RPi das Modul ansteuern.
» Zusätzliche Forderung: Opto-Trennung
» Bin ich soweit richtig?
Soweit waren bisher die Überlegungen hier


» So.... was darf es sein?
Eine Steuerung, egal ob Komplex oder nicht, basteln macht Spaß, aber zuverlässig muss sie sein. am liebsten wäre mir eine Steuerung, welche ebenso linear wie das alte Potentiometer wäre
» Frage noch:
» wie weit sind den RPi und Motormodul, bzw. Motor voneinander entfernt?
min 5cm max 80cm
» Was wird angetrieben, bzw. im Raum, oder im Freien?
Eine Parkeisenbahn im Maßstab 5zoll
»
» Grüße
» Gerald
» ---

--
Ich mache das mit der Elektronik nur dann wenn ich es brauche...

JBE

05.09.2017,
12:19

@ Steuerboard

Poti durch PWM ersetzen

» » Ich sehe du hast schon einen Lösungsvorschlag bekommen.
»
» Mich dürfen auch gerne mehrere Wege nach Rom führen, das mit dem messen war
» natürlich ein sehr guter Punkt, den ich habe meine Masse direkt anliegen am
» grünen Draht.
» Die 4qd Steuerung ist eine Spezielle Motorsteuerung, welches erlaubt trotz
» großer Last und kleiner Spannung den Motor Kraftvoll zu starten. vielleich
» finden wir auch gemeinsam eine "gute" Lösung welches die Eigenschaften
» nicht verschlechtert... :-D

Dann versuch erst mal mit einem Regelbarem Netzteil , diene 4qd Schaltung an zu steuern, und überprüfe das Verhalten.

Sei aber vorsichtig mit der Steuerspannung vom Netzteil, das geschieht auf dein Risiko. Bedenke ich habe deine Schaltung nicht vor mir liegen,
und kann so nicht unvorhersehbare Risiken abschätzen.

Sollte nachdem die Schaltung auf die externe Steuerspannung wie gewünscht Reagieren, dann haste schon mal ein Problem beseitigt.

Ich hoffe du hast auch einiges an Messgeräten wie Oszilloskop usw, sonst wird das ganze unnötig erschwert.

Viel anders würde mein vorgehen auch nicht sein wie die mit dem Optokoppler.

Das mit der GND bzw 0V war mir nur wichtig, da ich es nicht galvanisch getrennt im Kopf hatte.

PWM auf Transistor, ein Tiefpass zum Glätten, und ein zweiter Transistor als Treiber, das ganze direkt an die Anschlüsse am Potianschluss.

Prinzip.





geralds(R)

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Wien, AT,
05.09.2017,
11:22
(editiert von geralds
am 05.09.2017 um 11:36)


@ Steuerboard

Poti durch PWM ersetzen -- Vorschläge

» » Wie gesagt, diese Schaltung ist weder sonderlich genau, noch linear,
» muss
» » sie bei dieser Anwendung aber wohl auch nicht sein (hatte ich glaube
» auch
» » schon erwähnt...).
»
» Stelle ich die Linearität nicht über meine ausgebendes PWM Signal?
» Bisher waren Lineare Potentiometer verbaut, in wie fern sich dies nun
» ausdrückt werde ich die Tage mal mit deiner Schaltung ausprobieren.

---
Grundsatzpunkt:
Du willst den Motor ansteuern mit diesem eigenständig arbeitenden Modul.
Dieses Modul hat zum Geschwindigkeit einstellen ein Poti - also einen Spannungsteiler, analog Eingang.
Nun denn

- Ein PWM dorthinein geht mal nicht, du brauchst eine Spannung zwischen 0 und ca. 7,8V.
Nun, das Poti ist einfach ein passives Ding, also....

! Du willst aber mit dem RPi das Modul ansteuern.
Zusätzliche Forderung: Opto-Trennung
Bin ich soweit richtig?

Möglichkeiten:
Meine ersten Ideen:
1) DAC Wandler, der die Referenz von den 7,8V nimmt.
RPi steuert einen DAC an, der DAC liefert die nötige Spannung zum Wiper-Eingang.
Ist recht aufwendig.
Der Zustandsspeicher kann in Form eines EEPROM mit auf dem Interfacemodul gepackt werden.
(im Parallel Post sprach ich von Zustandsspeicher, und warum)
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=253986&page=0&category=all&order=last_answer

2) Ersetzen dieses passiven Teils durch ein Digi-Poti.
geht, allerdings kommt es auch darauf an, wie weit es belastet werden kann.
Ein Poti könnte noch entsprechend ausgeführt werden müssen, insbesonders an den Enden der R-Bahn können entsprechende Ströme auftreten.
Das wäre eine Lösung, die ich mal auf die Schnelle vorziehen würde.
Hier wirst wohl das richtige Bauteil suchen müssen. Ist jedoch gut machbar. Eventuell noch etwas Schnick-Schnack dazu, fertig.

3) Ein MOSFET als Steller, elektronisches Poti welches einfach die Spannung zum Eingang bringt - OPAMP mit Treiber.
ist angesichts der Schaltung, vorhandenen Moduls, auch schon aufwendiger, angesichts der Einfachheit mit dem Poti.
Auch dieses kannst in Form einer Interfacheschaltung zwischen RPi und Motormodul bringen.
Ist ähnlich wie der DAC.

4) elektronisch gesteuertes Poti - Also, das Poti selbst hat einen kleinen Motor eingebaut, welches mit dem RPi angetrieben wird.
Elektromechanisch wird der Schleifer bewegt.
:) Motor auf Motor auf Motor auf Motor....:)

So.... was darf es sein?
Frage noch:
wie weit sind den RPi und Motormodul, bzw. Motor voneinander entfernt?
Was wird angetrieben, bzw. im Raum, oder im Freien?

Grüße
Gerald
---

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

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
05.09.2017,
11:03
(editiert von geralds
am 05.09.2017 um 11:04)


@ Offroad GTI

Poti durch PWM ersetzen --> noch ne Kleinigkeit

» » Diese Antwort wurde mir in dem anderen Post nicht angezeigt :-(
» Sehr seltsam...
» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=253506&page=0&category=all&order=time

---
Hi,
Diese Schaltung als Vorschlag, soweit gut, jedoch sehe ich noch das Problem, dass kein Zustandsspeicher vorhanden ist,
falls der RPi ausfällt.
Das ist eine dynamische "Pegelanstoßschaltung", die welche den Pegel per Takt hochpusht, erzeugt einen stätigen Geschwindigkeitswechsel.
Das Poti wäre ein "Zustandsspeicher", wenn man an der Achse nicht an touched, im Fall des Stromausfalls, RPi Ausfalls.

Also, Ersetzen würde ich auch mit einem Digi-Pot, welches ein EEPROM eingebaut hat, zum Speichern der letzten Zustände.
(auch wenn dem TE, warum auch immer, abgeraten wurde)

Opto-Trennung inklusive, auf der Datenseite würde ich machen.

Grüße
Gerald
----

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

Steuerboard(R)

05.09.2017,
09:55

@ Offroad GTI

Poti durch PWM ersetzen --> Altersheimer?

» Wie gesagt, diese Schaltung ist weder sonderlich genau, noch linear, muss
» sie bei dieser Anwendung aber wohl auch nicht sein (hatte ich glaube auch
» schon erwähnt...).

Stelle ich die Linearität nicht über meine ausgebendes PWM Signal?
Bisher waren Lineare Potentiometer verbaut, in wie fern sich dies nun ausdrückt werde ich die Tage mal mit deiner Schaltung ausprobieren.

--
Ich mache das mit der Elektronik nur dann wenn ich es brauche...

Offroad GTI(R)

05.09.2017,
09:37

@ Steuerboard

Poti durch PWM ersetzen --> Altersheimer?

» R2 ist der Wiederstand des zu ersetzenden Potis?
Widerstand. Und nein, R2 dient dazu, der Steuerung ein Potentiometer vorzugaukeln (siehe Doku).

» C1 Glättet meine Sinuskurve?
Es gibt dort keine Sinuskurve. R3 und C1 bilden einen Tiefpass, welcher den Mittelwert des PWM-Signals bildet.

» In welcher Verbindung werden R3 und R4 gewählt?
R4 stellt eine Mindestlast für den Ausgangstransistor des Optokopplers sicher.

» jetzt universell einsetzbar, wenn man dies aber optimieren möchte, nach
» welchen werten gehe ich da?
Die Werte im Schaltplan habe ich versuchsweise getestet, und ganz brauchbare Ergebnisse erhalten (ohne eine extensive Versuchsreihe aufzunehmen).
Wie gesagt, diese Schaltung ist weder sonderlich genau, noch linear, muss sie bei dieser Anwendung aber wohl auch nicht sein (hatte ich glaube auch schon erwähnt...).

Steuerboard(R)

05.09.2017,
07:48
(editiert von Steuerboard
am 05.09.2017 um 07:50)


@ Offroad GTI

Poti durch PWM ersetzen --> Altersheimer?

» » In einem anderen Eintrag wurde ich auf die Optokoppler aufmerksam
» Allerdings...
»
» » jedoch Habe ich da nur zwei Anschlüsse aber ich habe drei an der Stelle
» des
» » potis?
» Hatte ich doch erklärt, sogar mit Bild.

Also nachdem ich das Bild gestern noch entdeckt habe, habe ich noch ein paar Fragen zur Verständnis.
R2 ist der Wiederstand des zu ersetzenden Potis?
C1 Glättet meine Sinuskurve?
In welcher Verbindung werden R3 und R4 gewählt? du sagst ja diese sind jetzt universell einsetzbar, wenn man dies aber optimieren möchte, nach welchen werten gehe ich da?

--
Ich mache das mit der Elektronik nur dann wenn ich es brauche...

Steuerboard(R)

04.09.2017,
18:58

@ JBE

Poti durch PWM ersetzen

» Ich sehe du hast schon einen Lösungsvorschlag bekommen.

Mich dürfen auch gerne mehrere Wege nach Rom führen, das mit dem messen war natürlich ein sehr guter Punkt, den ich habe meine Masse direkt anliegen am grünen Draht.
Die 4qd Steuerung ist eine Spezielle Motorsteuerung, welches erlaubt trotz großer Last und kleiner Spannung den Motor Kraftvoll zu starten. vielleich finden wir auch gemeinsam eine "gute" Lösung welches die Eigenschaften nicht verschlechtert... :-D

--
Ich mache das mit der Elektronik nur dann wenn ich es brauche...