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rudi4(R)

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JWD,
09.01.2015,
13:13
(editiert von rudi4
am 10.01.2015 um 05:27)
 

Lüftungsklappe (Schaltungstechnik)

Hallo
Ich stelle lieber gleich das ganze Problem dar und hoffe, dass es so lösbar ist und natürlich auf eure praktische Hilfe:
Es geht um eine Lüftungsklappe mit Reedkontakt.
Die Klappe ist normalerweise geschlossen (Reed geschlossen).
Beim Öffnen wird sie erst entriegelt, dann geöffnet.
Beim Schließen wird sie erst geschlossen, dann verriegelt.
Beim Öffnen der Klappe soll für 5 sek. eine Lampe angehen, und wenn möglich ausfaden.
Da Sie per Hand , also langsam, betätigt wird kann es vorkommen, dass sie genau in der Position stehen bleibt, bei der der Reedkontakt flattert, weil ich die Klappe nicht richtig geöffnet oder geschlossen habe. Dann möchte ich ein akustisches Signal haben.


Das NAND-Gatter vom CD4011 soll mir das Schaltsignal umkehren.
Das Monoflop ist mit R=20K und C=260µ auf etwa 5 Sekunden eingestellt.
Am Ausgang soll dann eine LED (1W, 300mA) geschaltet werden.
Versorgt werden soll die Schaltung mit einem Handy-Akku-Ladegerät Nokia AC-8E (5V, max 890mA)

Ist das so lösbar?

Dann schon meine erste Frage:
Ich habe versucht aus dem datenblatt des CD4011 heraus zu lesen, welchen Strom er verträgt. Ich finde "Output Sink Current" angegeben mit 1mA bei 5V und 25 Grad.
Deute ich das richtig, dass der Ausgang eines Gatters nur mit 1 mA belastet werden soll?

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

Strippenzieher(R)

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Fläming,
09.01.2015,
16:35

@ rudi4

Lüftungsklappe

» Da Sie per Hand , also langsam, betätigt wird kann es vorkommen, dass sie
» genau in der Position stehen bleibt, bei der der Reedkontakt flattert
Ein Reedkontakt hat eine deutliche Hysteresis, sodass es keine Zwischenstellung gibt, er also garantiert nicht flattert solange der Magnet nicht flattert.
Prellen geht natürlich
» Das NAND-Gatter vom CD4011 soll mir das Schaltsignal umkehren.
Wenn du nur einen Inverter brauchst, nimm einen Transitor.

» Deute ich das richtig, dass der Ausgang eines Gatters nur mit 1 mA belastet
» werden soll?
Ja, höchstens.

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
09.01.2015,
17:06

@ Strippenzieher

Lüftungsklappe

» » Da Sie per Hand , also langsam, betätigt wird kann es vorkommen, dass
» sie
» » genau in der Position stehen bleibt, bei der der Reedkontakt flattert
» Ein Reedkontakt hat eine deutliche Hysteresis, sodass es keine
» Zwischenstellung gibt, er also garantiert nicht flattert solange der Magnet
» nicht flattert.
» Prellen geht natürlich
Der Magnet kann sich im Luftkanal um Millimeter verschieben (Klappe ist nicht arretiert) und damit den Reed wieder schließen und wieder öffnen.... innerhalb der nächsten 3 Sekunden nach dem Entriegeln. Dann sollte ich die Klappe per Hand ganz geöffnet haben. Vergesse ich dies jedoch, dann möchte ich gewarnt werden, dass der Lüftungskanal nicht ordentlich geöffnet ist.

» » Das NAND-Gatter vom CD4011 soll mir das Schaltsignal umkehren.
» Wenn du nur einen Inverter brauchst, nimm einen Transitor.
»
Das NAND-Gatter braucht nur 0,4 mA. Das hat mir gefallen. Es sollte der einzige Strom sein, den die ganze Schaltung verbraucht, wenn die Lüftungsklappe geschlossen ist.
Es kann natürlich auch anders gelöst werden. Ist die Schaltung als Ganzes so machbar?

» » Deute ich das richtig, dass der Ausgang eines Gatters nur mit 1 mA
» belastet
» » werden soll?
» Ja, höchstens.
Würde aber reichen um z.B. einen BC547 durchzuschalten?

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

Strippenzieher(R)

E-Mail

Fläming,
09.01.2015,
20:32

@ rudi4

Lüftungsklappe

» Das NAND-Gatter braucht nur 0,4 mA.
So viel? Waren bei deiner Messung die unbenutzten Gattereingänge so offen wie in deiner Zeichnung? Lege sie auf definiertes Potenzial 0V oder U. Dann sollte der Strom deutlich geringer werden (ohne Last am Ausgang).
» einzige Strom sein, den die ganze Schaltung verbraucht, wenn die
» Lüftungsklappe geschlossen ist.
Ist er aber nicht, weil der 555 immer Strom braucht.

» so machbar?
Was um den 555 gebaut ist, habe ich nicht aufgedröselt.
Im Forum gibt es Spezialisten für diesen Timer.
Was ist das für ein Rechteck am Ausgang des 555?

» Würde aber reichen um z.B. einen BC547 durchzuschalten?
Ja. Aber dann kannst du das Gatter-IC auch weglassen, denn der Reed (genauer der Widerstand darunter)kann auch einen Transistor durchschalten bzw. sperren (Basis-Emitter durch Reed kurzschließen).
Welche Funktion hat in deiner bisherigen Schaltung R1? Keine?

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
09.01.2015,
21:33
(editiert von rudi4
am 10.01.2015 um 06:13)


@ Strippenzieher

Lüftungsklappe

Danke für deine Hinweise

» » Das NAND-Gatter braucht nur 0,4 mA.
» So viel? Waren bei deiner Messung die unbenutzten Gattereingänge so offen
» wie in deiner Zeichnung? Lege sie auf definiertes Potenzial 0V oder U. Dann
» sollte der Strom deutlich geringer werden (ohne Last am Ausgang).
'habe vorschriftsgemäß alle Eingänge der ungenutzten Gatter auf GRUND gelegt.
Ich messe an PIN14 (ohne Last)5mA


» » einzige Strom sein, den die ganze Schaltung verbraucht, wenn die
» » Lüftungsklappe geschlossen ist.
» Ist er aber nicht, weil der 555 immer Strom braucht.
nur für die 5 Sekunden, wenn eingeschaltet

» » so machbar?
» Was um den 555 gebaut ist, habe ich nicht aufgedröselt.
» Im Forum gibt es Spezialisten für diesen Timer.
» Was ist das für ein Rechteck am Ausgang des 555?
Das Monoflop bzw. der NE555 soll eine Konstantstromquelle einschalten für die LED

» » Würde aber reichen um z.B. einen BC547 durchzuschalten?
» Ja. Aber dann kannst du das Gatter-IC auch weglassen, denn der Reed
» (genauer der Widerstand darunter)kann auch einen Transistor durchschalten
» bzw. sperren (Basis-Emitter durch Reed kurzschließen).
könntest du das bitte im Bild darstellen?


» Welche Funktion hat in deiner bisherigen Schaltung R1? Keine?
Hast Recht, Das Monoflop funktioniert auch ohne, 'Habe R1 entfernt.

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

Offroad GTI(R)

10.01.2015,
09:41
(editiert von Offroad GTI
am 10.01.2015 um 09:45)


@ rudi4

Lüftungsklappe

» Danke für deine Hinweise
»
» » » Das NAND-Gatter braucht nur 0,4 mA.
» » So viel? Waren bei deiner Messung die unbenutzten Gattereingänge so
» offen
» » wie in deiner Zeichnung? Lege sie auf definiertes Potenzial 0V oder U.
» Dann
» » sollte der Strom deutlich geringer werden (ohne Last am Ausgang).
» 'habe vorschriftsgemäß alle Eingänge der ungenutzten Gatter auf GRUND
» gelegt.
» Ich messe an PIN14 (ohne Last)5mA
Dann hast du Mist gemessen. Mit einem gewöhnlichen Multimeter wird es schon schwierig, die Ruhestromaufnahme von CMOS-Schaltkreisen (Sub-µA-Bereich) überhaupt zu messen.

War das die letzte Stelle, die dein Messgerät angezeigt hat? Fall ja, kannst du diese (wie jede andere Messung, bei welcher sich nur auf der letzten Stelle etwas ändert) sowieso mehr oder weniger vergessen. Guck mal im Datenblatt nach der Messabweichung. Da steht dann sowas wie "x,xx% vom angezeigten Wert + y LSD" (least significant digit)

» » » einzige Strom sein, den die ganze Schaltung verbraucht, wenn die
» » » Lüftungsklappe geschlossen ist.
» » Ist er aber nicht, weil der 555 immer Strom braucht.
» nur für die 5 Sekunden, wenn eingeschaltet
Dann guck dir lieber mal die Ruhestromaufnahme deines Netzteils an. Dieser dürfte wohl dominieren.

» Das Monoflop bzw. der NE555 soll eine Konstantstromquelle einschalten für
» die LED
Bei konstanter Spannung (und hinreichend Reserve zur Versorgungsspannung (etwa U_LED<0,7U_Batt) reicht auch ein Widerstand.

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
10.01.2015,
10:12

@ Offroad GTI

Lüftungsklappe

» » 'habe vorschriftsgemäß alle Eingänge der ungenutzten Gatter auf GRUND
» » gelegt.
» » Ich messe an PIN14 (ohne Last)5mA
» Dann hast du Mist gemessen. Mit einem gewöhnlichen Multimeter wird es schon
» schwierig, die Ruhestromaufnahme von CMOS-Schaltkreisen (Sub-µA-Bereich)
» überhaupt zu messen.

Ich bin erstaunt, wieviel Millionen % Abweichung. Auf dem Multimeter steht was von 5%. Letztendlich ist die Messung ja unwichtig für die Funktion der Schaltung.
Wichtig ist, dass man alle Eingänge aller Gatter auf festes Potential legen muss. Sonst kann man garnix messen.



»
» » » » einzige Strom sein, den die ganze Schaltung verbraucht, wenn die
» » » » Lüftungsklappe geschlossen ist.
» » » Ist er aber nicht, weil der 555 immer Strom braucht.
» » nur für die 5 Sekunden, wenn eingeschaltet
» Dann guck dir lieber mal die Ruhestromaufnahme deines Netzteils an. Dieser
» dürfte wohl dominieren.
»
Deshalb will ich ja das Nokia AC-8E benutzen. Das wird auf verschieden Seiten für seinen geringen Ruhestrom gelobt


» » Das Monoflop bzw. der NE555 soll eine Konstantstromquelle einschalten
» für
» » die LED
» Bei konstanter Spannung (und hinreichend Reserve zur Versorgungsspannung
» (etwa U_LED<0,7U_Batt) reicht auch ein Widerstand.
Ja, in dem Falle würde wohl ein Widerstand reichen. Für 5 Sekunden wird er ja vielleicht nicht mal heiß.
2V/0,3A=6,6Ohm

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
10.01.2015,
10:51
(editiert von geralds
am 10.01.2015 um 10:54)


@ rudi4

Lüftungsklappe - Fragen an den Frager - CD4538

Hi,
hier wird schon ordentlich über Ströme geplaudert, obwohl noch einige
Punkte über die gewünschte Funktion der Baugruppen offen sind.

--->>
Das mit der Betätigung - öffnen/schließen - ist mir noch etwas widersprüchlich, und der Punkt mit der Lampe und Hupe.

-> "flattern" bitte definieren, was du darunter meinst.. Wie Flattern zustande kommt, bitte etwas genauer beschreiben.

1. Der Magnet normal sollte ja mechanisch fixiert eingebaut werden, damit der nicht irgend wohin abhaut.
Das Anheften alleine reicht nicht.
Dieser ist gemäß Logik auf der Klappe montiert, der Reed auf dem Klappenrahmen.

Wenn du nun öffnest/schließt, ver-/entriegelst, das machst du immer händisch?
Wenn ja, dann sollte eigentlich nix herumflackern, weil du ja siehst, was tu tust.
Wenn die Klappe allerdings mit einem E-Magnet ent-/verriegelt wird, dann kann es vorkommen, dass die Klappe offen auf dem E-Magnet-Stößel anliegt und flattert.
Dann allerdings gibt's den Widerspruch mit der Lampe - aufleuchten für 5 Sek.
Hier wäre die Hupe angesagt.

-> Hupe und Lampe gleichzeitig aktiv wäre der Widerspruch, den ich orte.

Mache bitte eine Skizze, wie die Klappe aussieht, wo der Reed mit Magnet sitzt, wie, oder wer, oder welche Mechanik öffnet,...
Dann mache bitte ein Zeitdiagramm, wann! welches Bauteil aktiv werden soll, bzw. deaktiv werden soll.
-> sprich Wahrheitsdiagramm.
Der Reed hat zwei Zeiten für schliessen, zwei Zeiten für öffnen.
1.Prellzeit beim öffnen/schliessen,
2.diese Zustände offen, bzw. geschlossen.
Die Prellzeiten sind üblich je Type so rund 20ms.

Das Gleiche ist auch das Hantieren, wie machst du das - händisch???????
hast eventuell eine körperliche Behinderung, welches einen Bewegungsfluss erschwert?
könnte sein, dann ja, dass die Klappe auch deswegen flattert.

-> Hupe:
Man kann die Hupe aktivieren, indem sie mit einem Monoflop und Treiber dazu gesteuert wird.
-> Lampe:
Das gleiche Spielchen. Der Punkt ist nur zusätzlich, die Lampe muss entsprechend verzögert aktiviert werden.
Das geht auch entweder mit Monoflop /regetriggert gesperrt,
dann nach Ablauf freigegeben/ oder mittels Zähler, der einen Takt zählt,
wie lange die Hupe, wie lange die Lampe gesperrt, bzw. freigegeben werden sollen.
Hier bietet sich das Mono CD4538 an.
Im Häubchen sind zwei Stk. drinnen.
Diese sind retriggerbar, oder nicht retriggerbar verdrahtbar.
Zudem entweder mit steigender, oder fallender Flanke triggerbar.

>> Ansatz:
solange der Reed prellt, ertönt regetriggert die Hupe - das Mono ist gesetzt;
erst dann, wenn der Reed nicht mehr prellt, läuft die Mono-Zeit /R-C_Zeitglied/ ab.
Nachdem sich das Mono zurückgestellt hat, darf die Lampe für 5 Sek. aufleuchten.

Das mit dem Zähler meine ich so, dass beim Öffnen/Schliessen ein Zähler gestartet wird,
der ab einem bestimmten Takt/Zählwert/ die Hupe aktiviert.
Davor, oder danach die Lampe. .. oder so ähnlich,,, muss noch
getüftelt werden, jedoch mit mehr Hintergrundinfos von dir.



So mal meine Fragen an den Frager.

Grüße
Gerald
---

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

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
10.01.2015,
13:29
(editiert von rudi4
am 10.01.2015 um 13:51)


@ geralds

Lüftungsklappe - Antwort vom Frager

Hallo Gerald,



Reed befindet sich am Rahmen, Magnet ist an der Klappe befestigt.
Klappe wird nur per Hand betätigt.

Öffnungsvorgang:
Riegel wird betätigt.
Klappe fällt in Stellung B, und wird dann per Hand in Stellung C gebracht, was ich aber auch schon mal vergesse.
In Stellung B sitz die Klappe nicht fest, kann sich durch Luftzug 2mm vor oder zurück bewegen, Reed öffnet und schließt kurz hintereinander (flattert). In diesem Fall soll ca 3 Sek. akustisches Signal erzeugt werden.
In Stellung C sitzt die Klappe nicht 100%ig fest. Könnte passieren, dass die Klappe in Stellung B zurück fällt, was früher oder später zum Flattern des Reed führen würde --> akustisches Signal

Definition "Flattern":
Reed öffnet und schließt innerhalb einer Sek. 1Mal oder 2Mal --> kein Signal
Reed öffnet/schließt 3Mal oder mehr --> Signal

Die Funktion der Lampe ist einfach:
Sie soll beim ersten Schaltkontakt (Öffnen des Reed) für 5 Sek. leuchten. Beim Schließen der Klappe ist es unwichtig, ob die Lampe leutet oder nicht (vorzugsweise nicht). Die Lampe beleuchtet den Lüftungskanal zur Kontrolle ob es sich 4- 6- oder 8-beinige Lebewesen darin gemütlich gemacht haben.

ist es so verständlich?

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
10.01.2015,
13:49

@ rudi4

Lüftungsklappe - Fragen an den Frager - CD4538

Moin Rudi,

warum so umständlich?

Wenn Du eh hin und wieder vergisst die Klappe in Pos C zu verbringen macht die 5 Sek Taktung der Lampe keinen Sinn.

Dann wäre ein Signal besser, welches die Stellung B signalisiert. So ähnlich wie bei Geschirrspülern: 2 Piepser - 2 Minuten Ruhe - 2 Piepser - 2 Minuten Ruhe...

Du benötigst zwei Endschalter : Stellung A und Stellung C
Beide oderverknüpft + invertiert auf die Summerschaltung

Die Lampe kannst Du manuell einschalten. Zu viel Automatik macht eh nur lahm im Kopf.

Gruß Ralf

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
10.01.2015,
14:13

@ cmyk61

Lüftungsklappe

» Moin Rudi,
»
» warum so umständlich?
»
Hallo Ralf,
so sind die Bedingungen, bitte keine anderen Gedanken. Lüftung ist nun mal so gebaut, Reedschalter ist auch schon befestigt.

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler

Strippenzieher(R)

E-Mail

Fläming,
10.01.2015,
15:26

@ rudi4

Lüftungsklappe

» 'habe vorschriftsgemäß alle Eingänge der ungenutzten Gatter auf GRUND
» gelegt.
» Ich messe an PIN14 (ohne Last)5mA
IC defekt

» könntest du das bitte im Bild darstellen?


olit(R)

E-Mail

Berlin,
10.01.2015,
15:34

@ Strippenzieher

Lüftungsklappe

»
» » könntest du das bitte im Bild darstellen?
»
»
»

10kOhm Belasten den Akku zu stark.
Und er hat nur 4 bis 3V. Ist für die Durchsteuerung des MOSFET ein bisschen knapp.

Strippenzieher(R)

E-Mail

Fläming,
10.01.2015,
15:41

@ olit

Lüftungsklappe

» 10kOhm Belasten den Akku zu stark.
» Und er hat nur 4 bis 3V. Ist für die Durchsteuerung des MOSFET ein bisschen
» knapp.

"Versorgt werden soll die Schaltung mit einem Handy-Akku-Ladegerät Nokia AC-8E (5V, max 890mA)"
Ladegerät oder Akku?

olit(R)

E-Mail

Berlin,
10.01.2015,
16:03

@ Strippenzieher

Lüftungsklappe

» » 10kOhm Belasten den Akku zu stark.
» » Und er hat nur 4 bis 3V. Ist für die Durchsteuerung des MOSFET ein
» bisschen
» » knapp.
»
» "Versorgt werden soll die Schaltung mit einem Handy-Akku-Ladegerät Nokia
» AC-8E (5V, max 890mA)"
» Ladegerät oder Akku?

Ja ich hab noch mal nachgeschaut. Er will ein Ladegerät benutzen.
Aber wegen seiner Stromsparerei glaubte ich, dass er einen Akku benutzen will.

rudi4(R)

E-Mail

JWD,
10.01.2015,
16:22
(editiert von rudi4
am 10.01.2015 um 17:00)


@ olit

Lüftungsklappe

Hallo und vielen Dank fürs Mitmachen

nein keine Stromsparerei.
ja, ich will das Ladegerät zur Versorgung einsetzen.
soweit bin ich jetzt:



fehlt mir noch die Größe von R1
!!BC547 ist zu schwach, ersetze durch BC338-40
und die Auswertung des Reed-Flatterns

--
Gruß
Rudi, der oszilose Lochrasterbastler