Hallo zusammen, ich möchte ein LocoNet-Signal (digital, 12V) mit einem Seeduino XIAO (SAMD21, nur 3.3V kompatibel) verarbeiten. Als Referenzdesign dafür habe ich mir https://pgahtow.de/w/Loconet#/media/Datei:Full-LocoNet_Interface.png angeschaut. Hier wird ein LM311N verwendet, der das Signal mit GND vergleicht. Allerdings habe ich keinen gefunden, der nur mit 3V läuft, damit das Ausgangssignal auch mit dem SAMD21 kompatibel ist. Kann ich stattdessen einen Optokoppler wie https://datasheet.lcsc.com/lcsc/1811092140_Lite-On-6N137-L_C92648.pdf nutzen? Der läuft mit 3.3V und mit einem 1k-Widerstand kann ich den Strom auf ein verträgliches Maß reduzieren. Auch wenn ein Optokoppler streng genommen nicht nötig wäre, da eh alles vom selben Netzteil kommt, die hätte ich gerade da. Alternativ wäre ich auch an einem 3.3V-LM311 interessiert, da habe ich aber keinen gefunden. Kennt ihr etwas passendes? Danke Daniel
Daniel K. schrieb: > Allerdings habe ich keinen gefunden, der nur mit 3V läuft, damit das > Ausgangssignal auch mit dem SAMD21 kompatibel ist. Komparatoren mit open collector Ausgang liefern nur die Spannung auf die der pull up zieht, legt man den pull up an 3.3V kommt auch nicht mehr. Die Schaltung prüft, ob die Spannung aus einer 12V Stromquelle über oder unter 3.3V liegt. Dein 3.3V Eingang wird eine Schaltschwelle um 1.4V haben. Dann musste erst mal ein Spannungsteiler 33:14 die Schaltschwelle herabsetzen. Und weil 12/33*14 mehr als 3.3 sind muss der Spannungsteiler hochohmig genug sein, damit der Eingang nicht beschädigt wird, bei 2mA und weniger kann man davon ausgehen. Vielleicht ist er eh 5V tolerant.
Eventuell könnte man einen LIN-Transceiver nutzen, um sich mit diesem Bus zu verbinden. Da ist zusätzlich noch ein Pullup an der Busleitung drinne. Und die Pegel muss man auch mal vergleichen. Baudrate wäre mit 16,6 kBd zu 19,2 kBd in ähnlichem Bereich. Die Sendezeitbegrenzung dürfte auch nicht schaden, oder gibt es sowas wie ein Break bei dem Bus - ich denke eher nicht.
Lothar M. schrieb: > Daniel K. schrieb: >> Kennt ihr etwas passendes? > Was spricht gegen einen simplen Spannungsteiler? Wäre auch mein erster Gedanke - falls der Bus mit Konstantstrom arbeitet (kann ich dem Link nicht ganz entnehmen, aber z.B. bei Dali gibt es was ähnliches) wäre auch eine Z-Diode eine Idee. Wichtig wäre natürlich dass das Signal zwischen GND und 12V wechselt und nicht etwa negativ wird. Gruß Möwe
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Daniel K. schrieb: > Allerdings habe ich keinen gefunden, der nur mit 3V läuft Er muss nicht mit 3V laufen. Es reicht, wenn der Ausgang zu dem 3.3V-Eingang des SAMD21 kompatibel ist. Das ist bei einem Open-Kollektor Ausgang immer der Fall.
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ln-lm311-ic.png
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Wolfgang schrieb: > Daniel K. schrieb: >> Allerdings habe ich keinen gefunden, der nur mit 3V läuft > > Er muss nicht mit 3V laufen. Es reicht, wenn der Ausgang zu dem > 3.3V-Eingang des SAMD21 kompatibel ist. Das ist bei einem Open-Kollektor > Ausgang immer der Fall. Ok, glaube so langsam verstehe ich den Teil. Wäre die Skizze also eine valide Verdrahtung des ganzen? Wenn ich den Pin im IC dann mit INPUT_PULLUP konfiguriere, fließt immer dann Strom, wenn der Komparator feststellt, dass die LOCONET-Spannung > GND ist, richtig?
Daniel K. schrieb: > Wenn ich den Pin im IC dann mit INPUT_PULLUP konfiguriere, fließt immer > dann Strom, wenn der Komparator feststellt, dass die LOCONET-Spannung > > GND ist, richtig? jein. Zwischen den beiden Eingängen ist ein Offset von bis zu 10mV zu erwarten. Außerdem geht der Eingangsspannungsbereich nicht von VCC- bis VCC+ sondern du musst etwa 0,5 Volt von VCC- (und etwa 2,0 Volt von VCC+) entfernt bleiben. Will sagen, du kannst dein Nutzsignal nicht mit VCC- vergleichen, so wird es nicht funktionieren. Jedenfalls nicht mit diesem IC. Welche Spannungen erwartest du denn am "Loconet Input"?
Daniel K. schrieb: >> Welche Spannungen erwartest du denn am "Loconet Input"? > 12V Das ist eine Spannung. Liegt da immer nur 12 Volt an? Dann gibt es ja nichts zu Erkennen oder zu schalten. Welcher Spannungsbereich soll als HIGH erkannt werden, welcher als LOW, und welcher Bereich ist egal?
Ja, natürlich, es gibt 12V und 0V, bzw genauer laut Internet (https://www.bluecher-elektronik.de/app/download/17617495825/LocoNet-Artikel_Dimo+2012-4.pdf?t=1562844644): Signaltyp: Wired OR Open Collector mit zentralem Pullup Ruhe-Pegel: High High-Pegel: zulässig zwischen + 5 V und + 26 V, typ. + 12 V Schaltpunkt: + 4 V mit ±1 V Hysterese Low-Pegel: zulässig 0 V bis 3 V max. Zentraler Pullup: 15 mA nach +12 V bis +24 V Da ich selbst die 12V einspeise weiß ich, dass es sich um diese Spannung handelt, siehe https://pgahtow.de/wiki/images/Full-LocoNet_Interface.png oben rechts die Konstantstromquelle, die zum Senden (alle Busteilnehmer nutzen diese eine Quelle im Bus) verwendet wird.
Daniel K. schrieb: > 12V Stabile und immerdauernde 12V, die ohne jegliche Schwankungen ständig anliegen? Aber zum Glück findet man mit https://www.google.com/search?q=+LocoNet-Signal durchaus nocht bessere Spezifikationen wie z.B. https://dccwiki.com/LocoNet oder auch https://www.bluecher-elektronik.de/app/download/17617495825/LocoNet-Artikel_Dimo+2012-4.pdf?t=1562844644
Vielleicht noch als Kommentar: Ich möchte an den LocoNet-Bus mehrere passive Teilnehmer anschließen, die ausschließlich senden und ich möchte deren Daten in meinem IC auswerten. Daher stelle ich auch die Stromquelle. "Wenn man alles kauft", macht das die Steuerungszentrale, die meine Schaltung quasi ersetzt.
Daniel K. schrieb: > Ich möchte an den LocoNet-Bus mehrere passive Teilnehmer anschließen, > die ausschließlich senden und ich möchte deren Daten in meinem IC > auswerten. Unter "passiv" stelle ich mir eigentlich Teilnehmer vor, die ausschließlich zuhören. So wie wenn im einen Seminar nach der Mittagspause alle passiv vor sich hindösen und keiner mehr aktiv an der Diskussion teilnimmt... Daniel K. schrieb: > Wäre die Skizze also eine valide Verdrahtung des ganzen Die Schaltung ganz oben hat noch eine nette Mitkopplung über R11 eingebaut, die aber nur in Richtung Lowside funktioniert, weil der High-Pegel aus der Eingangsspannung des Loconets über R4 und R11 erzeugt wird und ohne weitere Begrenzung eigentlich auf 9V (=12V*150k/197k) hochlaufen könnte :-o Aber zum Glück sind die beiden genannten Widerstände so hochohmig, dass da nichts passiert. Trotzdem: krude Frickelei.
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Bearbeitet durch Moderator
Daniel K. schrieb: > Schaltpunkt: + 4 V mit ±1 V Hysterese Aha, dann wäre das die Referenzspannung für deinen Komparator, nicht Null Volt. Und du solltest auch diese Hysterese mit einem Schmitt Trigger zumindest ungefähr umsetzen. Ist mit einem normalen OP-Amp eigentlich ganz simpel:
1 | 10k 86k |
2 | GND |---[===]---+-------[===]--------+ |
3 | | | |
4 | | ____________ | |
5 | 20k | | | | |
6 | 12V o---[===]---+---| + IN | | |
7 | | Out |---+--------o out |
8 | in o----------------| - IN | |
9 | |____________| |
Stefan ⛄ F. schrieb: > Ist mit einem normalen OP-Amp eigentlich ganz simpel: Ein normaler Op-Amp hat aber keinen Open-Kollektor Ausgang. Und für einen R2R-Op-Amp der mit 3.3V betrieben wird, ist die Mitkopplung zu schwach. Wozu gibt es eigentlich LTSpice? Damit kann man nach Herzenslust raumprobieren, ohne sich die Finger zu verbrennen und muss nicht wegen jedem einzelnen Widerstand im Internet nachfragen.
Wolfgang schrieb: > Ein normaler Op-Amp hat aber keinen Open-Kollektor Ausgang. Stimmt. War das gefordert? Ich hätte den Ausgang des OP-Amp mit einem simplen Spannungsteiler an die Pegel des Mikrocontrollers angepasst. Wobei man sich dann durchaus fragen darf, ob die Schaltung mit dem OP-Amp nicht insgesamt überflüssig wird. Wenigstens bietet sie die Möglichkeit, die Schaltschwelle und Hysterese nach Bedarf festzulegen. > Und für einen R2R-Op-Amp der mit 3.3V betrieben wird, > ist die Mitkopplung zu schwach. Der muss natürlich mit 12V betrieben werden. Das hätte ich hinschreiben sollen.
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