Optimale Eingangsbeschaltung für 24V µC Eingang

[demmy]

Guten Morgen zusammen,

also ich denk ein vernünftiger Highpegel-Bereich sollte zwischen 20V und 28V liegen. Ein hochfrequentes Signal wird auch nicht anliegen, die Signale liegen immer mehrere ms an.
Einen Mindeststrom hatte ich jetzt aktuell noch gar nicht im Fokus. Kennt jemand da aus dem Stehgreif einen groben Richtwert den man als Mindeststrom einhalten sollte?
Wichtig ist auf jeden Fall das die Schaltung stabil funktoniert und nicht plötzlich mal ins kippen gerät.
Das heißt, die Pegel des µC-Pin sollten sauber und definiert auf Masse gezogen werden, solange ein Signal im Bereich des highpegels anliegt.
Die Eingänge werden dann Softwareseitig noch entprellt.

Ich glaube ich habe den Basiswiderstand etwas zu hoch dimensioniert kann das sein?

[Klebwax]

Das heißt, die Pegel des µC-Pin sollten sauber und definiert auf Masse gezogen werden, solange ein Signal im Bereich des highpegels anliegt.

Warum eigentlich? Kann das Signal am µC Eingang nicht einfach High sein, wenn ein Highpegel anliegt? Dann tut es ein einfacher Spannungsteiler. Wenn sowieso in SW entprellt wird, kann der Wert doch auch leicht invertiert werden.

MfG Klebwax

[witkatz]

Highpegel-Bereich sollte zwischen 20V und 28V liegen.

OK, soweit so gut. Und welchen zulässigen Pegelbereich hat der Low Pegel der 24V Logik? In dem Bereich darf der Transistor nicht schalten.
Und jetzt zu der Ausgangsseite deines Pegelumsetzers. Setzt du mit dem OC Ausgang einen internen Pull-Up am µC Eingang voraus? Ist das so gewollt?

- - - Aktualisiert - - -

... einfacher Vorwiderstand ... MC-Eingänge haben üblicherweise Schutzdioden, die den Eingang vor einer zu hohen Spannung schützen. Ich habe auf die Weise mit einem ATtiny schon 230V AC Signale registriert (ich glaube mich zu erinnern, dass ich 2 x 1MOhm seriell verwendet habe).

Keine gute Idee. Die Schutzdioden leiten die Spannung zu Vdd. Wenn die Spannungsversorgung des µC abgeschaltet ist, könnten sich Kondensatoren in der Schaltung in Richtung 320V aufladen.

[ranke]

Keine gute Idee. Die Schutzdioden leiten die Spannung zu Vdd. Wenn die Spannungsversorgung des µC abgeschaltet ist, könnten sich Kondensatoren in der Schaltung in Richtung 320V aufladen.

Der Einwand ist soweit richtig, ob es eine gute Idee ist, kommt auf die Verhältnisse an. Ich hatte in der Schaltung auch einen Widerstand zwischen Vss und Vcc drin um den Strom abzuleiten. Das wäre z.B. bei Batteriebetrieb nicht sinnvoll. Ob der Widerstand wirklich notwendig ist sei dahingestellt, sobald sich eine Spannung aufbaut fangen die meisten Verbraucher auch an automatisch Strom zu ziehen, aber man muss das auf jeden Fall bedenken.

[PICture]

Ich glaube ich habe den Basiswiderstand etwas zu hoch dimensioniert kann das sein?

Ja, weil weder dein µC noch Parameter deiner Signalquelle bekannt sind.

[Geistesblitz]

Würde es nicht ein einfacher Spannungsteiler tun, wo die Mittelspannung dann im geeigneten Pegelbereich liegt? Sollte doch die unkomplizierteste Lösung sein.

[PICture]

@ demmy

Am einfachsten bei vorhandenen µC internen "pull ups" Ri wäre am jeden Eingang eine Schottky Diode D:

     .----------.
     |          |
     |       VCC|
     |        + |
     |        | |
     |       .-.|
     |     Ri| ||
     |       | ||
     |       '-'|     D
     |        | |
     |        +-|---->S---< Input 24V
     |          |
     '----------'

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[demmy]

Guten Abend zusammen,

also ich habe vor einen Atmega8 zu verwenden. Die Idee hinter der Schaltung war den internen Pullup des µC-Pins einzuschalten um dort schon mal einen definierten sauberen Pegel zu haben ohne externe Bauteile zu benötigen. Die Transistorschaltung soll dazu dienen um die Eingangsparameter (Spannungsbereich, Schaltschwellen usw.) zu definieren.
Des weiteren wäre es ja auch ohne weiteres möglich aus dem Transistor einen Optokoppler zu machen und einen potentialfreien Eingang zur Verfügung zu stellen. Aber vielleicht denke ich zu kompliziert.

Also gut wäre es, wenn alles unter 20V nicht zu einem durchschalten des Transistors führt.

@PICture

das mit der Schottky Diode musst du mir nochmal genauer erklären. Habe ich nicht wenn die Diode durchschaltet nahezu die volle Spannung am µC anliegen?


Was ich noch vergessen habe:

Die Schaltung soll an einem handelsüblichen geregelten 24V Schaltnetzteil betrieben werden. An dem Netzteil hängen dann ebenfalls handelsübliche Initiatoren und Endlagenschalter die im Industriebereich mit 24V arbeiten und eben 24V binäre Ausgangssignale ausgeben.

[PICture]

Schau bitte auf die Polarität der Diode. Wenn am Eingang +24 V anliegen ist sie gesperrt. Sie leitet nur bei L < +VCC am Eingang.

[seite5]

Hi,
wenn "wenn alles unter 20V nicht zu einem durchschalten des Transistors" führen soll, der H-Pegel aber von 20..28V gehen soll, wirst Du mit
dieser einfachen Schaltung nicht sehr weit kommen, Zumindest müsste der Spannungsteiler an der Basis genauer berechnet werden, um wenigstens
in die Nähe dieser Zielstellung zu kommen.
mfg
Achim