Ich habe eine STM32 MCU welche ich mit 3V3 betreibe. Diese wird von einem DC/DC Wandler 5-36V versorgt. Ich möchte nun 4 Inputs erstellen welche von 3V-36V von der MCU als high erkannt werden. An die Eingänge werden z.B. die Ausgaben von Näherungssensoren (12V) verbunden. * Reicht hier ein einfacher Resistor-Divider? * Braucht es noch irgendeinen Schutz? * Gibt es fertige Arrays die sowas machen? Desweiteren benötige ich 4 Outputs welche wenn sie eingeschaltet sind den Strom (5-36V) auf Masse durchschalten. * Was nimmt man hier für ICs? BJTs, MOSFETs? * Kann mir jemand einen konkreten IC für meine Anwendung empfehlen?
Marco T. schrieb: > Reicht hier ein einfacher Resistor-Divider? Genauso könntest du fragen, ob ein klassischer Spannungsteiler reicht. Widerstände sind lineare Bauelemente, so dass das Teilerverhältnis unabhängig von der Eingangsspannung ist. Wie willst du den auf deinen Bereich auslegen?
Marco T. schrieb: > Ich möchte nun 4 Inputs erstellen welche von 3V-36V von der MCU als high > erkannt werden. An die Eingänge werden z.B. die Ausgaben von > Näherungssensoren (12V) verbunden. > * Reicht hier ein einfacher Resistor-Divider? Das kommt auf deine Stromversorgung an. Wenn der Mikrocontroller keine Stromversorgung hat (ausgeschaltet) darf auch keine Spannung an seinen Eingängen anliegen. Bei Spannungsteilern wäre diese Bedingung nicht erfüllt, es fließt dann ein Strom durch die ESD Schutzdioden, die den Mikrocontroller unter Umständen parasitär versorgen. Dann bekommst du Probleme beim Einschalten der Stromversorgung (startet nicht richtig). Deswegen empfehle ich am Eingang Optokoppler oder NPN Transistoren. Optokoppler bieten den Vorteil der Potentialtrennung. > * Braucht es noch irgendeinen Schutz? Kommt drauf an, vor was du schützen willst. Man kann es beliebig simpel oder über-komplex machen. Es gibt aber keine Universalschaltung die wenig kostet und keine Nachteile hat. > * Gibt es fertige Arrays die sowas machen? Es gibt mehrfach-Optokoppler. > Desweiteren benötige ich 4 Outputs welche wenn sie eingeschaltet sind > den Strom (5-36V) auf Masse durchschalten. > * Was nimmt man hier für ICs? BJTs, MOSFETs? Kommt auf deine Anforderungen an. IC's können nicht so viel Strom schalten, wie lose Transistoren. Ich würde es schon auf ein paar hundert mA auslegen, damit man ohne besondere Aufwände größere Relais und Signal-Leuchten anschließen kann. > * Kann mir jemand einen konkreten IC für meine Anwendung empfehlen? Meine Empfehlungen in http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf Kapitel 2.2 und 3.4 helfen dir vielleicht dabei.
Marco T. schrieb: > Desweiteren benötige ich 4 Outputs welche wenn sie eingeschaltet sind > den Strom (5-36V) auf Masse durchschalten. Welcher Strom soll den da nach GND geschaltet werden? 5-36V ist ein Spannungsbereich. /regards
>Ich möchte nun 4 Inputs erstellen welche von 3V-36V von der MCU als high >erkannt werden. An die Eingänge werden z.B. die Ausgaben von >Näherungssensoren (12V) verbunden. >* Reicht hier ein einfacher Resistor-Divider? Wenn du 4 AD Eingänge frei hast und das Signal etwas belastet werden darf, dann könntest Du einen Spannungsteiler aufbauen.
Marco T. schrieb: > Ich möchte nun 4 Inputs erstellen welche von 3V-36V von der MCU als high > erkannt werden. Und welcher Spannungsbereich soll als low erkannt werden?
Marco T. schrieb: > Floating oder GND soll als low erkannt werden. Man lässt kein Digitalpin in der Luft hängen. Mach einen Pulldown dran oder aktiviere ihn in Software. VG Paul
Bei Spannungen >9 <60 V ist der ISO1211 bzw. ISO1212 gut geeignet. Eingänge mit Strombegrenzung und galvanische Trennung. Versorgung aus dem Eingangssignal. Ansonsten Spannungsteiler + Diode. Der untere Widerstand gint low level, wenn offen. Für die Ausgänge gibt es viele Möglichkeiten. Sollen diese kurzschlussfest sein ?
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Hallo, für den Eingangsschutz eines Lasers habe ich mal diese Schaltung genommen.X1 ist der Eingang und X2 der Ausgang.Wenn kein Pullup vorhanden ist, musst Du den Emitter mit einem Widerstand gegen die 3V3 des MCU ziehen. Gruß Carsten
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Erstmal vielen Dank für eure Inputs. Ich habe mich für einen Optokoppler entschieden, wohlwissend dass ich die Trennung der Masse nicht benötige. Jetzt bleiben noch ein paar Fragen übrig: * Bei den Eingängen habe ich in der MCU die Möglichkeit PullDown Widerstände zu aktivieren (between 30K and 50K). Dann könnte ich die R24, R27, R42 und R45 weglassen. Richtig? * Bei den Eingängen habe ich einen Widerstand von 562 Ohm genommen sodass dieser ab 4-5 Volt als High erkannt wird. Würde das für den verwendeten Koppler passen? * Bei den Ausängen bin ich etwas ratlos mit dem Widerstandswert (R22, R25, R28, R43). Wenn ich den wie eine LED berechne (Voltage Drop = 1.2, Forward current = 50mA, Supply Voltage = 3.3V würde ich auf einen Wert von 47R kommen. Kann das sein?
Hallo, schaue Dir das Datenblatt an und wähle Deinen Strom für beide Richtungen. http://www.datasheetcatalog.net/de/ Suche dort den TLP291 Ich nutze gerne 1 bis 5 mA. Ganz grob gesehen liefert der OK den gleichen Ausgangsstrom, wie sein Eingangsstrom. Die 30 bis 50K sind da sehr hoch. 4,7 oder 10K würde ich nehmen. Nur bei höheren Taktraten brauchst Du auch höhere Ströme. Gruß Carsten
Marco T. schrieb: > Floating oder GND soll als low erkannt werden. Und 3V ist High. Mache dir auch Gedanken um den Bereich zwischen 0V und 3V. Durch deine Schaltung mit dem Optokoppler bekommst du eine Schaltschwelle von ungefähr 1,3 Volt. Passt das? Hast du bemerkt dass der Optokoppler "Not recommended for new design" ist? Lege dir genug Vorrat auf Lager. Marco T. schrieb: > Bei den Eingängen habe ich in der MCU die Möglichkeit PullDown > Widerstände zu aktivieren (between 30K and 50K). Dann könnte ich die > R24, R27, R42 und R45 weglassen. Richtig? Ja aber... 50kΩ sind recht hochohmig. Hochohmige Eingänge reagieren empfindlich auf Radiowellen. Deswegen würde ich da lieber niederohmige Widerstände verwenden. 10kΩ sind OK. Radiowellen kann man auch mit Kondensatoren abblocken. > Bei den Eingängen habe ich einen Widerstand von 562 Ohm genommen > sodass dieser ab 4-5 Volt als High erkannt wird. Wie hast du das ausgerechnet? 3,3V / 10kΩ = 0,33mA Unter der Annahme dass der Optokoppler mindestens 50% Übertragungsverhältnis hat brauchst du 0,66mA am Eingang. 1,25V + (0,66mA * 562Ω) = 1,6V nicht 4-5 V Dann wolltest du bis 36V hoch gehen. Da fließen dann (36V - 1,25V) / 562 = 62mA Ein bisschen viel oder? 62mA * 34,75V = 2 Watt Hoppla, da brauchst du aber fette Widerstände und eine gute Luftkühlung. Nimm lieber hochohmigere Widerstände. Da kannst du locker 1kΩ nehmen. Aber das müssten dann immer noch besonders belastbare Widerstände sein. Eventuell macht es Sinn, den Strom bei hohen Spannungen zu senken, indem du Konstantstromquellen verwendest. Die gibt es als kompakte Bauteile mit nur 2 Pins. > Bei den Ausängen bin ich etwas ratlos mit dem Widerstandswert (R22, > R25, R28, R43). Wenn ich den wie eine LED berechne (Voltage Drop = 1.2, > Forward current = 50mA, Supply Voltage = 3.3V würde ich auf einen Wert > von 47R kommen. Kann das sein? Betreibe sie nicht mit dem maximal zulässigen Strom. So viel kann der STM32 sowieso nicht liefern, ohne kaputt zu gehen. Wie viel Strom braucht denn deine Last? Wenn du z.B. 2mA brauchst und der Optokoppler im schlechtesten Fall incl. Reserve für verschleiß ein Übertragungsverhältnis von 50% hat, dann musst du seine LED mit 2mA ansteuern.
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