Transistor statt Taster, -12V mit 5 V per µC schalten

[Johannes R. (jr17oo)]

Hallo zusammen,

ich habe ein im Grunde wohl recht einfaches Problem, bei dem ich aber 
gerade völlig auf dem Schlauch stehe.

Gegeben ist eine Platine mit drei Tastern. Die Schaltung sieht in stark 
vereinfachter Form etwa so aus:

           ___         ___         ___
-12V  o---|___|-------|___|-------|___|----
                  |           |           |
                  |           |           |
                  o           o           o
                    /           /           /
               T1  /       T2  /       T3  /
                  o           o           o
                  |           |           |
                  |           |           |
GND  o-------------------------------------

Die Taster möchte ich nun per Mikrocontroller "schließen" können. Ich 
arbeite mit einem Atmega8.
Über den Tastern fallen jeweils etwa -12V ab, der Schaltstrom beträgt 
etwa 0,25mA. An meinen µC-Ausgabeports (z. B. PB0, PB1 und PB2) kann ich 
zwischen GND und +5V (also Vcc) umschalten. Ziel ist also, mit den +5V 
die -12V zu schalten.
Eigentlich sollte sich das mit Hilfe von Bipolartransistoren recht 
einfach lösen lassen, wie ja auch im Wiki beschrieben: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor#Wie_kann_ich_mit_5V_vom_Mikrocontroller_12V_und_mehr_schalten.3F

Allerdings werden in dieser Variante immer nur die +12V geschaltet, und 
weder durch eigene Überlegungen noch Recherche hier im Forum und 
anderswo bin ich darauf gekommen, wie ich die entsprechende Schaltung 
für die -12V modifizieren muss. Könnte mir jemand einen kleinen Tipp 
geben und auf die Sprünge helfen?

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Sieht nach einem lockeren Job für Optokoppler aus. Den Emitter des 
Phototransisotrs an die -12 V, C an Masse. Eingangs LED wie immer.

[Jonas B. (jibi)]

Wie hasten die (minus) 12V gemessen?
Hast du Schaltung mal probiert? Negative Spannung kommt mir irgendwie 
spanisch vor außer du schaltest Konstratspannungen von LCD's. Was hasten 
damit vor?

Gruß Jonas

[Helmut L. (helmi1)]

Oder man nimmt einen Analogschalter ala ADG212/ADG211

[Johannes R. (jr17oo)]

Danke schonmal für die raschen Antworten!

@mschoeldgen:
Hm, ja, Optokoppler wäre ne Idee. Ich hab bloß grad keine da...

@jibi:
Die Schaltung stammt nicht von mir. Das ganze ist Teil einer Art 
"Fernbedienung" (für eine Motorsteuerung), die mit einer 12V-Batterie 
versorgt wird (deren Pluspol seltsamerweise auf Masse liegt). 
Funktioniert wunderbar, nur eben manuell.

@helmi1:
Analogschalter werde ich mir auch mal anschauen.

[Heinz (Gast)]

1. Überlegung: Welchen Transistor benötigst du um einen Taster zu 
ersetzen?

2. Überlegung: Welches Potentiale benötigt der T. am Basisanschluß umd 
durchzuschalten bzw. zu sperren?

[Dietrich L. (dietrichl)]

z.B.:

  µC---+
       |
      R1
       |
GND ---)----+-----...
       |    |
       |    E
       +--B    PNP-Transistor
       |    C
      R2    |
       |   T1...
       |
     -12V

Voraussetzung, die -12V sind einigermaßen stabil.

Gruß Dietrich

Edit: Heinz, jetzt habe ich es schon verraten...

[Heint (Gast)]

Dietrich L. schrieb:
> Edit: Heinz, jetzt habe ich es schon verraten...

Schlimm: Die Lütten lernen es doch nie :)

[Dietrich L. (dietrichl)]

Heint schrieb:
> Schlimm: Die Lütten lernen es doch nie :)

Aber dimensionieren darf er wenigstens selber :-))

[(prx) A. K. (prx)]

Mit einem P-Kanal JFET wie dem J177 kommt man ohne Widerstände aus.

[MaWin (Gast)]

Beim CD4053 brauchst du gar nur einen Chip für alle 3.

[Johannes R. (jr17oo)]

Vielen Dank für die zahlreichen Antworten!

Ich habe zwischenzeitlich die Varianten mit Optokoppler, Analogschalter 
und PNP-Transistor ausprobiert. Wie erwartet erfüllen alle drei 
Varianten tadellos ihren Zweck. JFET und CD4053 konnte ich wegen 
fehlender Bauteile nicht testen.
Für den Transistor habe ich R1=100kOhm und R2=470kOhm gewählt, so dass 
ich das Potential der Basis per µC zwischen +2V, "Taster offen", und 
-2V, "Taster geschlossen", umschalten kann. Auf die Idee mit dem 
Spannungsteiler hätte ich wirklich von selbst kommen müssen...

Danke nochmal!

[Dietrich L. (dietrichl)]

Johannes R. schrieb:
> Für den Transistor habe ich R1=100kOhm und R2=470kOhm gewählt,

Ja nachdem wie weit der Transistor durchgeschaltet werden soll/muss, 
würde ich die Widerstände niederohmiger machen. Es lohnst sich meiner 
Meinung nicht, hier so knapp zu kalkulieren, es sei denn, Du willst 
Weltmeister im µA-Sparen werden ;-).

Gruß Dietrich