Piezo Schaltung - Verständnisproblem

[Til H. (turakar)]

Hallo,

ich habe früher schon mal die "Standard"-Schaltung für den Anschluss 
eines Piezos an den uC (1) für den Arduino Uno verwendet, jedoch möchte 
ich diesen nun an das Stellaris Launchpad von TI (MSP430) (2) 
anschließen. Dieses arbeitet jedoch komplett vauf 3.3V und nicht auf den 
am Arduino üblichen 5V. Da ich die Schaltung mit dem Piezo auch nicht 
verstehe - Wieso ist der Wiederstand parallel geschaltet? - kann ich 
auch leider nicht beurteilen, ob ich das Teil einfach so anschließen 
kann. Deswegen meine Fragen:

- Wie funktioniert die Schaltung?
- evtl. damit einhergehend was der Piezo genau macht, mein Kenntnisstand 
ist da nur, dass er bei Verformung Spannung zwischen seinen beiden Polen 
aufbaut
- Kannn ich die Schaltung an 3.3V anschließen? (Das Stellaris Launchpad 
hat interne Pullups und Pulldowns)

Vielen Dank für Hilfe bei dieser Anfängerfrage,
Til Hoff

(1) http://arduino.cc/en/uploads/Tutorial/knock_bb.png
(2) http://ti.com/stellaris-launchpad

[Peter R. (pnu)]

Parallelschalten von 1Mohm:

Wenn zum Beispiel durch mechanische Verspannung ein gleichmäßiger Druck 
auf den Piezo ausgeübt wird, entsteht eine Ladung an den Grenzflächen 
des Piezo. Die lässt eine Gleichspannung entstehen die den Analogeingang 
auf dauernd blockieren kann, weil dann dauernd eine zu hohe oder zu 
niedrige Spannung am Analogeingang anliegt.

Der 1MOhm-Widerstand entlädt den Piezo (einige nF Kapazität) innerhalb 
einiger msec sodass die durch mechanische Spannungen oder durch langsame 
Kräfte erzeugte Gleichspannung entfernt wird.

Bei schnellen Spannungsänderungen am Piezo wird die Spannung nicht 
abgeleitet sodass diese Spannungsimpulse am analog Eingang wirksam 
werden können.


Ob 5V oder 3.3V Betriebsspannung macht nichts aus. Normalerweise wird 
der Analogeingang in dieser Schaltung wegen der Schutzdioden am 
Eingangspin und dem 1Mohm-Widerstand dauernd auf 0 liegen. Positive 
Spannungsspitzen werden dann in den Bereich kommen, in dem der Eingang 
etwas damit anfangen kann. Die Höhe der Spannung ist durch den Piezo und 
die wirksame Kraft bestimmt.
Die 5V oder 3,3V wirken nur als Begrenzung (durch die am pin intern 
vorhandenen Begrenzerdioden).

[Til H. (turakar)]

Sind solche Begrenzungsdioden (Zenerdiode?) auf so ziemlich jedem uC 
verbaut? Auf dem Board selber kann ich nämlich nicht an allen eingängen 
etwas entdecken.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Anschluß eines Piezos ... zu welchem Zweck denn? Die Teile können sowohl 
als Lautsprecher dienen - bei eher bescheidenem Frequenzgang, also nicht 
Hifi sondern eher Signaltöne. Oder als Mikro (dito Frequenzgang). Oder 
als Körperschallsensor (Glasbruch-Detektor). Oder oder oder.

Also: welches Schweinderl hätten's denn gern?


XL

[Til H. (turakar)]

Für beides ;)
Zumindestens beim Arduino ist die Schaltung dazu identisch.
Ich nehme nur an, dass man dann bei Verstärkungen aufpassen muss, aber 
das sollte ja eigentlich möglich sein.