MSP430 Analog 10V & PNP 5V

[Dominic B. (dominic_b65)]

Hallo Zusammen


Ich habe mir einen MSP430 gekauft um damit mit Microcontrollern zu 
starten. Von Elektronik hatte ich bisher fast keine Ahnung, komme aber 
langsam in das Thema rein.
Nun will ich zwei Geräte anschliessen.
1. Gerät:
0-10V Analog. Da will ich mit dem ADC arbeiten und den Wert messen.
Die Schaltung habe ich wie folgt gemacht:
2 Wiederstände 24K35 & 7K15 (Was ich grad da hatte) transferieren das 
ganze auf erträgliche 2.27V runter mit einer Belastung von 317mikroA. 
Die tSample habe ich mit 13 mikrosekunden berechnet.
Also soweit ich das sehe alles in Ordnung und funktioniert auch ganz 
gut.

2.Gerät:
5V Fotozelle PNP. Da will ich den Status auslesen.
Die habe ich auch mit zwei Wiederständen (2x 1.24 K) angeschlossen, 
wobei ich danach von der "Masse" einen weiteren Wiederstand auf + 
gezogen habe, um darüber ein +2.5V Signal zu lesen.
Auch das funktioniert ganz gut und ich kann den Status auslesen.

Nun zu meinem Problem:
Bei den beiden Schaltungen habe ich jeweils die Masse auf GND des MSP430 
gehängt. Wenn ich nun beide Massen darauf hänge, die Schaltungen also 
"verbinde" leuchtet die Fotozelle leicht (ein leichtes Glimmen).
Von irgendwo habe ich mal gehört, dass es sich dabei um einen 
"Massefehler" handelt, nur wie behebe ich das? Schalte ich Wiederstände 
davor stimmen ja meine Voltzahlen nicht.
Evtl. irgendwie mit einer Z-Diode?

Ich möchte auch wissen wie ich vorgehe wenn ich noch mehr Geräte 
anhängen will.

Ich hoffe das ganze ist gut genug erklärt, könnte auch einen Schaltplan 
liefern aber dazu muss ich erstmal ein geeignetes Programm zum Zeichnen 
finden.


Danke schön mal für die Hilfe!

Gruss Dominic

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Dominic B. schrieb:
> 5V Fotozelle PNP. Da will ich den Status auslesen.
> Die habe ich auch mit zwei Wiederständen (2x 1.24 K) angeschlossen,
> wobei ich danach von der "Masse" einen weiteren Wiederstand auf +
> gezogen habe, um darüber ein +2.5V Signal zu lesen.

Das ist jetzt ein bisschen ... unverständlich.

Was gibt diese Photozelle für ein Signal aus?

[Dominic B. (dominic_b65)]

Ähem, ein 5V "Masseignal"?

Also wenn ich die Fotozelle messen will, dann muss ich das Messgerät 
zwischen Signalkabel und Minus der Stromquelle halten. Ein Kollege hat 
gestern gemeint das wäre "PNP", weis aber nicht ob das Stimmt.

Und soweit ich weis kann ich das ja so nicht direkt am MSP430 auslesen, 
dort erwartet er ja +2.5V, richtig?

[Sheet (Gast)]

Mach doch bitte eine Skizze deiner Schaltung. Es geht auch mit Bleistift 
und Papier.

[Dominic B. (dominic_b65)]

Hier die Zeichnung im Anhang.
Der Analog Sensor ist folgender:
http://www.keyence.com/products/sensor/laser/il/models/il-030/index.jsp

Die Fotozelle weis ich leider nicht, hatte die hier noch und mit der 
Bezeichnung drauf findet man leider nichts bei Google. Sendet aber im 
Infrarot-Bereich und hat eine LED oben drauf die den Status anzeigt.


Edit: Sorry, erste Zeichnung war falsch vor 1h.

[Dominic B. (dominic_b65)]

Ok, jetzt hab ich etwas gebastelt und irgendwie aus dem Gef/Müdigkeit 
heraus obige Schaltung gemacht. Scheint alles zu funktionieren nur hab 
ich jetzt keine Ahnung mehr ob ich damit irgend etwas zerstöre oder z.B. 
die Messung am Analogen Eingang verfälsche.
Ich habs versucht so einfach wie möglich zu zeichnen, ich hoffe ihr 
könnts lesen.
zzT verwende ich nicht den LC-030 sondern einfach ein 10V Trafo und ein 
Poti Zwischen A0, +2.27V und - (Beides vom 12V). Hoffe das verfälscht 
mir auch nicht alles.

Was ich sehe beim Messen mit 20mikrosekunden Taktrate sind schon ein 
wenig Schwankungen, bei fixem Poti habe ich folgende Abweichungen:
(sp = Anzahl Messungen, Fotozelle habe ich halt von Hand ausgelöst, 
med=Mittel)).
1877min;1915max;1899med;02022sp
1880min;1913max;1899med;02175sp
1879min;1915max;1899med;02325sp
1880min;1920max;1899med;02347sp
1877min;1914max;1899med;02010sp
1878min;1916max;1899med;02464sp
1882min;1935max;1899med;00841sp
1878min;1917max;1899med;01409sp
1880min;1915max;1899med;01594sp
1875min;1916max;1899med;01118sp

ist das Normal? Umgerechnet wären das dann Schwankungen von 0.025 V 
(oder 0.1V beim Source). PSU ist ein Voltcraft FSP1225, der sollte doch 
relativ stabil sein, nicht?


Gruss und gute Nacht!

[Jan S. (db8jo)]

Also ohne die Photozelle zu kennen fällt schon mal auf, das die Massen 
der Schaltungsteile nicht verbunden sind, statt dessen hast Du den 
Ausgang mit der Schaltungsmasse verbunden.
Man braucht aber üblicherweise ein gemiensames Bezugspotential. Auch die 
Zenerdiode zwischen den 5V der einen Quelle und der Masse der anderen 
Quelle in der letzten Schaltung scheint mir etwas Merkwürdig, was soll 
die tun?
Und was erwartest Du von der ominösen Photozelle für ein Ausgangssignal?

[Dominic B. (dominic_b65)]

Ach mensch, Schaltpläne Zeichnen morgens um 3, bin ich wohl noch zu 
ungeübt dafür.
Hab + und - des PSU falsch eingezeichnet, so machts wohl etwas mehr 
Sinn.

Die Z-Diode habe ich eingebaut, weil ich an der "ominösen" Fotozelle in 
einem der beiden Zustände irgendwie Strom gemessen habe, weis jetzt auch 
nicht mehr wie genau, kann da erst morgen wieder dran. Ohne Zener-Diode 
habe ich an der Kontrolldiode der Fotozelle diese "glimmen".

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Warum verbindest Du "Signal -" des Sensors mit Masse?

Warum verbindest Du nicht die Massen der beiden Netzteile ("PSU") und 
die Massen der Sensoren ("-") miteinander, und diese Masse mit dem 
Controller?

Deine Schaltung erscheint mir ziemlich bizarr.

Nochmal: Was für ein Signal liefert Dein PE Empfänger? Welchen Pegel hat 
es in Bezug auf "-"?

[Dominic B. (dominic_b65)]

Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Warum verbindest Du "Signal -" des Sensors mit Masse?
>

Ist ja nicht direkt verbunden, ist ja noch die Zener-Diode dazwischen.

> Warum verbindest Du nicht die Massen der beiden Netzteile ("PSU") und
> die Massen der Sensoren ("-") miteinander, und diese Masse mit dem
> Controller?

Ist ja bis auf die Zener-Diode so. Wenn ich die Massen direkt verbinde, 
habe ich dieses "Glimmen" drauf.

>
> Deine Schaltung erscheint mir ziemlich bizarr.
>
> Nochmal: Was für ein Signal liefert Dein PE Empfänger? Welchen Pegel hat
> es in Bezug auf "-"?

Ich glaube mein Hauptproblem ist, dass ich das eben nicht wirklich weis. 
Ein Kollege hat nur "Massenschaltung" gesagt, mehr weis ich nicht über 
diese Fotozelle. Er hat aber gemeint, die meisten Sensoren etc. 
funktionieren nur so.
Wenn ich zwischen Signal und "-" Messe, dann habe ich dort im einen 
Zustand  3.2V und im anderen 0V.

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Dominic B. schrieb:
> Ist ja bis auf die Zener-Diode so. Wenn ich die Massen direkt verbinde,
> habe ich dieses "Glimmen" drauf.

Der Sensor hat drei Anschlüsse.

Einer heißt "+" und ist der Versorgungsspannungsanschluss. An den kommen 
die 5V Deines Netzteils.

Der andere heißt ungeschickterweise "-" und ist der Masseanschluss. Der 
kommt an den Masseanschluss Deines Netzteils und der wird mit dem 
Masseanschluss des µC verbunden - der heißt "GND".

Der dritte Anschluss des Sensors ist der Signalausgang, der muss über 
einen Spannungsteiler mit dem Signaleingang des µC verbunden werden.

Da genügen genau zwei Widerstände, die einen einfachen Spannungsteiler 
bilden.

             R1
Signal -----###----+----- µC P6.0 A1
                   |
                   #
                R2 #
                   #
                   |
"-" ---------------+------ µC GND

Sollte Dein Sensor einen "Open-Collector-" oder "Open-Drain"-Ausgang 
haben, vereinfacht sich die Situation, dann wird "Signal" direkt mit dem 
µC verbunden und ein einzelner Widerstand als Pullup eingesetzt -- der 
aber nicht mit der Versorgungsspannung des Sensors, sondern mit der des 
µC verbunden wird.