Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik "mehrfacher Schwellwertschalter" wie realisieren?


von Markus P. (markus64)


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So gleich nochmal ne Frage:

nen Kumpel hätte in seinem Golf(2) gerne eine Spannungsanzeige + 
optischen Hinweis bzgl. der Batteriespannung. Um Letzteren zu auch 
umzusetzen, hatte ich folgende Idee: Anzeige durch RGB-LED, wobei es 
hier 4 Zustände geben sollte:



         Ub < 12,4V           --> Rot
         12,4V < Ub < 12,8V   --> orange
         12,8V < Ub < 13,0V   --> grün
         Ub > 13,0V           --> blau

Nun habe ich mich heute etwas in die Steinzeit begeben und versucht 
sowas mit diskreten Bauteilen (BC547 + Zenerdioden usw.) aufzubauen; die 
Ergebnisse waren zwar soweit in Ordnung jedoch passt das Ganze niemals 
in die kleine (obsolete) Wassertemp. Anzeige, wo es nach Wunsch rein 
soll.

Also: gibt es ICs die sowas für mich machen? Konkret halt sowas wie nen 
schmitt trigger mit nem  lower threshold der über dem upper threshold 
liegt :D

Ansonsten würde ich halt einfach nen attiny da reinhauen, den Code 
kriege ich als AVR Neuling wohl hin. Wären dann ~10 Komponenten. aber 
die kleinen  sind ja zu den jetzigen Zeiten recht selten + teuer und 
außerdem scheint es etwas overkill...

Danke im Vorraus

von Harald W. (wilhelms)


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Markus P. schrieb:

> mehrfacher Schwellwertschalter" wie realisieren?

> mit einem Mehrfach-Komparator(-IC).

von einer (Gast)


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von Achim M. (minifloat)


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Markus P. schrieb:
> außerdem scheint es etwas overkill

Man muss den 1024 Stufen des 10bit-ADC ja nicht jeweils eine eigene 
Farbe zuordnen ;)

Interne Referenz des ADC zu benutzen und analog als auch digital filtern 
sind ne feine Sache.

In der de.sci.electronics-FAQ gibt es ein Kapitel über Kfz-Elektronik. 
Damit bekommst du den Kram ausreichend störfest. Das wichtigste ist das 
Netzteil. Dann kommt dein Messeingang.

mfg mf

: Bearbeitet durch User
von Karl B. (gustav)


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Hi,
Stichwort Fensterkomparator.
TCA965 kann das.
(Hab noch ein paar hier rumliegen.)
Nur die Frage nach dem Platz. Es ist ein DIL-Gehäuse.
Du suchst SMD? SO8 oder so?

ciao
gustav

von c-hater (Gast)


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Markus P. schrieb:

> Ansonsten würde ich halt einfach nen attiny da reinhauen

Würd' ich auch so machen.

> Wären dann ~10 Komponenten.

Wie kommst du auf zehn? Ich würde nur ca. 6 brauchen.

- Irgendein ATtiny mit ADC
- WS2812B
- 7805
- Supressordiode
- 2x Bypass-Kondensator 100n..1µ

> aber
> die kleinen  sind ja zu den jetzigen Zeiten recht selten + teuer

Ach was. Solange man nicht auf irgendeinen bestimmten festgelegt ist, 
findet man immer was lieferbares. Und der Preis spielt für ein 
Einzelstück auch fast keine Rolle. Oder sind z.B. 1,13€ für

https://www.reichelt.de/de/de/8-bit-attiny-avr-risc-mikrocontroller-1-kb-10-mhz-so-8-attiny-13v-10su-p68166.html

schon jenseits der Schmerzgrenze? Dann geh' arbeiten!

von Forist (Gast)


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Karl B. schrieb:
>

Muss man wirklich jede "blinkende LED" als Video irgendwo hochladen.

von c-hater (Gast)


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c-hater schrieb:

> Wie kommst du auf zehn? Ich würde nur ca. 6 brauchen.

Verdammt, den Spannungsteiler vergessen. Also 8. Hmm, sind also 
tatsächlich fast 10.

Aber egal, jede analoge Lösung wird mehr brauchen.

von H. H. (Gast)


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Ich würde das umgebungslichtabhängig machen, und dann bietet sich das 
mit µC und WS2812B doch sehr an.

von MaWin (Gast)


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Markus P. schrieb:
> gibt es ICs die sowas für mich machen?

LB1413, LB1433 oder LM3914 lassen sich dafür verwenden. Das orange miss 
durch gleichzeitiges Einschalten von rot und grün erfolgen, dafur 
braucht man 2 Dioden, und weil die IC die Spannung in mehr Beteiche 
teilen mussan manche LED an mehrere Ausgänge zugleich anschliessen, aber 
wenigstens brauchen die IC in der verseuchten KFZ Betriebsspannung 
keinen zusätzlichen Spannungsregler, wie es ein uC erfordern würde.
Bei den LB14x3 muss man aber noch Spannung vom Eingang abziehen, das 
kann eine Z-Diode, TL431 oder ein OpAmp machen.

von c-hater (Gast)


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MaWin schrieb:
> Markus P. schrieb:
>> gibt es ICs die sowas für mich machen?
>
> LB1413, LB1433 oder LM3914 lassen sich dafür verwenden. Das orange miss
> durch gleichzeitiges Einschalten von rot und grün erfolgen, dafur
> braucht man 2 Dioden, und weil die IC die Spannung in mehr Beteiche
> teilen mussan manche LED an mehrere Ausgänge zugleich anschliessen, aber
> wenigstens brauchen die IC in der verseuchten KFZ Betriebsspannung
> keinen zusätzlichen Spannungsregler, wie es ein uC erfordern würde.
> Bei den LB14x3 muss man aber noch Spannung vom Eingang abziehen, das
> kann eine Z-Diode, TL431 oder ein OpAmp machen.

Zähle mal die tatsächlich benötigten Bauelemente zusammen und summiere 
die Kosten und die Baugröße des Ergebnisses (unter Berücksichtigung der 
Tatsache, dass man auch die genannten Bauelemente wohl kaum bedenkenlos 
direkt an's Bordnetz hängen kann)...

Jeder Normaldenkende kann hier nur zu einem Schluß kommen (wie in so 
vielen Fällen): eine µC-basierte Lösung ist in (fast) jeder Hinsicht 
weitaus überlegen.

Kostenseitig ist bei einem Einzelstück aber natürlich der Aufwand für 
das Schreiben des Programms zu addieren. Bei Massenfertigung hingegen 
geht das unter, dafür werden die Kosten für das Programmieren der µC in 
der Fertigung relevant.

von MaWin (Gast)


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c-hater schrieb:
> unter Berücksichtigung der Tatsache, dass man auch die genannten
> Bauelemente wohl kaum bedenkenlos direkt an's Bordnetz hängen kann

Ma ja, ein Elko >45uF und ein Vorwiderstand (die Schaltung braucht ca. 
15mA, also ca. 100 Ohm, aber der Spannungsteiler für die Messspannung 
greift davor ab) reicht um die kurzen Überspannungsimpulse unter 16V zu 
halten, nur Jump Start kann ihn dann noch killen.

von Thomas K. (ek13)


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Oder nimm was fertiges

€ 4,94  | DC 12V Auto Motorrad Boot LED Digital Voltmeter

https://a.aliexpress.com/_vcm0Wg


Schöne Ostern 🐣

von Stefan F. (Gast)


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Markus P. schrieb:
> Ub < 12,4V           --> Rot
>          12,4V < Ub < 12,8V   --> orange
>          12,8V < Ub < 13,0V   --> grün
>          Ub > 13,0V           --> blau

Welche Aussagekraft erhofft ihr euch davon?

In meinem Auto würde das Ding bestenfalls orange anzeigen, außer während 
der Fahrt. Aber wenn die Batterie beim fahren nicht lädt, würde sowieso 
eine Warn-Lampe im Armaturen-Brett an gehen.

Es gibt zahlreiche USB Ladeadapter mit integrierter Spannungsanzeige. 
Solange da kein Smartphone dran steckt, zeigen sie die Batteriespannung 
an.

https://www.bignewzb.com/index.php?main_page=product_info&products_id=572753

von c-hater (Gast)


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Thomas K. schrieb:

> Oder nimm was fertiges
>
> € 4,94  | DC 12V Auto Motorrad Boot LED Digital Voltmeter
>
> https://a.aliexpress.com/_vcm0Wg

Wetten, dass auch da ein µC drinsteckt?

von Jörg R. (solar77)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Markus P. schrieb:
>>          Ub < 12,4V           --> Rot
>>          12,4V < Ub < 12,8V   --> orange
>>          12,8V < Ub < 13,0V   --> grün
>>          Ub > 13,0V           --> blau
>
> Welche Aussagekraft erhofft ihr euch davon?

Die Frage habe ich mir auch als erstes gestellt. Die Werte machen 
überhaupt keinen Sinn.


Karl B. schrieb:
> Stichwort Fensterkomparator.
> TCA965 kann das.

Ich habe sogar noch (unbestückte) Platinen für diesen Chip, für 3 LEDs. 
Die 4te LED die der TCA ansteuern kann zeigt aber auch nur an ob der 
Wert außerhalb des Fensters liegt.

> (Hab noch ein paar hier rumliegen.)

Ich auch;-) Die sind mittlerweile Gold wert.


> Nur die Frage nach dem Platz. Es ist ein DIL-Gehäuse.

So klein ist der Golf jetzt auch nicht;-)


Forist schrieb:
> Muss man wirklich jede "blinkende LED" als Video irgendwo hochladen.

Ich sehe da keine LED blinken.

von Toxic (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Welche Aussagekraft erhofft ihr euch davon?

Eine Frage die ich mir auch stellte.Eine simple Ebay-Spannungsanzeige 
ist gut genug um zu sehen ob der Laderegler arbeitet oder wie sich die 
Akku verhaelt wenn bei abgeschaltetem Motor das Fern/Ablendlicht 
eingeschaltet wird:Je nach Spannungsabfall lassen sich grobe 
Rueckschluesse ueber Akkuqualitaet machen.Dieser ganze Led-PiPaPo ist 
doch Nonsense.....

https://www.ebay.de/itm/115278626398?hash=item1ad7243e5e:g:iq8AAOSwQ6BiIdNF

von Markus P. (markus64)


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Danke für die Antworten..

Zur Aussagekraft:

Klar wärend der Fahrt leuchtet das Teil Blau, wärend Zündschlüssel 
steckt wohl eher orange als grün.
Aber man kann hier schonmal rausfinden ob die Spannung in Ordnung ist 
bzw ob die Lichtmaschine tut was sie soll und das reicht mir.

Das Stichwort Fensterkomparator war top. Vielen Dank!

Glaube ich setze das Ganze tatsächlich mit nem attiny im SOP Gehäuse um, 
auch wenn ich gerade keinen hier habe, bis dahin bastel ich mal mit dem 
mega16 den Code zusammen.
Zusätzlich habe ich mir überlegt, dass ich die Alte Anzeige doch auch 
über den µc mit nem MOS-FET per PWM steuern würde.

Im programm müsste ich also beide Tim... whuups der tiny 13 hat ja nur 
einen.

Also tiny45.. Einen Timer für Interrupt zur Messung von U-batt alle paar 
ms Und einen Timer für PWM zum mosfet..

von Jörg R. (solar77)


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c-hater schrieb:
> Zähle mal die tatsächlich benötigten Bauelemente zusammen und summiere
> die Kosten und die Baugröße des Ergebnisses (unter Berücksichtigung der..
> Jeder Normaldenkende kann hier nur zu einem Schluß kommen (wie in so
> vielen Fällen): eine µC-basierte Lösung ist in (fast) jeder Hinsicht
> weitaus überlegen.

Der TO möchte für seinen Kumpel genau EIN so ein Teil bauen. Da muss 
natürlich eine genaue Kostenkalkulation aufgestellt werden, mit allem 
für und wieder.

von c-hater (Gast)


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Markus P. schrieb:

> Im programm müsste ich also beide Tim... whuups der tiny 13 hat ja nur
> einen.

Es ist absolut kein Problem, mit einem Timer nahezu beliebig viele 
Timings zu generieren. Auf jeden Fall, so lange die benötigten Timings 
Größenordnungen von dem entfernt sind, was der Timer zusammen mit der 
Interrupt-Mimik der MCU als maximal in Software zählbare Zeitschritte zu 
liefern vermag...

Das ist absoluter Kinderkram. Sowas findet sich in den meisten realen 
µC-Programmen. Einen "Systick" von z.B. 1 oder 10ms, einen 
Software-Zähler und eine Arschvoll Sachen, die ihr Timing nach diesem 
Software-Zähler abwickeln.

Die wenigen Hardware-Timer setzt man nur ein, wenn's wirklich 
zeitkritisch wird oder bestimmte Spezialfunktionen ihren Einsatz 
erfordern.

von Peter D. (peda)


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Markus P. schrieb:
> Im programm müsste ich also beide Tim... whuups der tiny 13 hat ja nur
> einen.

Man kann sich aber auch die Hose mit der Kneifzange anziehen.
Den Timer kann man für die HW-PWM nehmen und als Systick einfach den ADC 
Interrupt mit verwenden.

von c-hater (Gast)


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Peter D. schrieb:

> Den Timer kann man für die HW-PWM nehmen

Welche Hardware-PWM sollte hier denn nötig sein?

> und als Systick einfach den ADC Interrupt mit verwenden

Na klar. Aber dann wäre der vorhandene und somit bereits bezahlte Timer 
ja ohne Aufgabe. Das wiederum ist dann auch wieder kontraproduktiv. Was 
da ist, kann man natürlich auch benutzen.

von Karl B. (gustav)


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Forist schrieb:
> Muss man wirklich jede "blinkende LED" als Video irgendwo hochladen.

Dann hast Du die Funktion der Potis nicht verstanden.
Und es gibt kein logisches "Vielleicht" und im Gegensatz zu Deiner 
völlig
irrigen Annahme "blinkt" es eben nicht.
Die Tendenz wird mit Extra-LED eindeutig flackerfrei angezeigt.

Jörg R. schrieb:
> Ich sehe da keine LED blinken.
Danke, wenigstens einer, der das IC kennt.

Gibt noch eine SMD-Variante.
Ist aber afaik nicht 100% dasselbe wie der oben genannte TCA.
(ja, noch genug Lagerbestand hier ;-)

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Markus P. schrieb:

> Aber man kann hier schonmal rausfinden ob die Lichtmaschine
> tut was sie soll und das reicht mir.

Dafür hat praktisch jedes KFZ eine passende Anzeige.

von Nerven aus Stahl (Gast)


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Karl B. schrieb:
> Forist schrieb:
>> Muss man wirklich jede "blinkende LED" als Video irgendwo hochladen.
>
> Dann hast Du die Funktion der Potis nicht verstanden.

Der hat noch viel mehr nicht verstanden. Das Einzige, was er 
fertigbringt, ist, Leute von der Seite her blöde anzuquatschen, die arme 
Sau. Mit dem hat sicher schon als Kind im Sandkasten Verkehrskegel 
gespielt.

von Auto-Charlie (Gast)


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Markus P. schrieb:
> Also: gibt es ICs die sowas für mich machen?

Die Schaltung ab ca. der 12. Minute macht das, was du suchst.
Das Ladegerät weglassen, dann hast du nur die Spannungsanzeige

https://www.youtube.com/watch?v=i8flTIAIt2s

von Jörg R. (solar77)


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Markus P. schrieb:
> Aber man kann hier schonmal rausfinden ob die Spannung in Ordnung ist
> bzw ob die Lichtmaschine tut was sie soll und das reicht mir.

Dafür gibt es die Ladekontrollleuchte.


Markus P. schrieb:
> nen Kumpel hätte in seinem Golf(2)..

Gerade in so älteren Autos hat man viel weniger Probleme mit dem Akku 
als in den „moderneren“ Autos. Die nuckeln nämlich ständig an der 
Batterie.

Wenn Du deinem Kumpel also etwas bastelst ist das lobenswert. Es bleibt 
aber eine Spielerei. Solltest Du an dem Plan festhalten nimm einen 
LM3914 mit 10 LEDs. Da kannst Du farbliche Bereiche mit jeweils mehreren 
LEDs festlegen. Wenn schon, denn schon;-)

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm3914.pdf

: Bearbeitet durch User
von Markus P. (Gast)


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Nochmal danke für eure Antworten ;)

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