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Thema: 5V-24V auf TTL Pegel begrenzen

  1. #1
    RN-Premium User Stammmitglied Avatar von Moritz Grosch
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    Frage 5V-24V auf TTL Pegel begrenzen

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    Hi,

    in einem aktuellen Projekt brauch ich 2 Eingänge die im Bereich von 5-24V arbeiten an einem Microcontroller (5V-Pegel).
    Ich brauch dabei nur Geschwindigkeiten von höchstens 1KHz.

    Ich kenne bisher 2 Varianten um die Spannung zu begrenzen: Zener-Dioden und Optokoppler.
    Gibt es noch andere? Wie würden die Schaltpläne für beides aussehen? (hab beides noch nicht verwendet, Suche nur schon seit einiger Zeit eine Lösung hierfür)

    Danke schonmal für eure Hilfe

    LG,
    Moritz
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Ich glaube, dass am einfachsten wäre ein serieller Widerstand (R) + (Schottky)Diode (D) (für unter 1 kHz ohne C). Wenn die schützende Dioden an µC Eingängen intern schon vorhanden sind reich nur der R aus.
    Code:
                                VCC
                       C         +
                        ||    D  |
                    +---||--+->S-+
                    |   ||  |    |
                    |  ___  | .-----.
         H > VCC >--+-|___|-+-|     |
                        R     |     |
                              |     |
                              | µC  |
                              |     |
                              |     |
                              '-----'
                                 |
                                ===
                                GND
    
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  3. #3
    RN-Premium User Stammmitglied Avatar von Moritz Grosch
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    Hi,

    danke für deine Antwort - das bringt mich schonmal weiter
    Finde es immer wieder toll wie schnell man hier eine Antwort bekommt - kurz vor Feierabend gepostet und noch auf dem Nachhauseweg eine Antwort

    Wie kritisch ist es eigentlich wenn sich (Industrie-)Sensoren und Steuerung GND teilen?

    Danke nochmal

    Grüße,
    Moritz
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  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Wenn da VCC ausfällt, hast du die 24V auf dem Port eines µC ohne Energieversorgung. Das würde ich nicht empfehlen.

  5. #5
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    und wenn nicht?

    EDIT: Iwie ist das Forum heute seltsam - die nächste Antwort hatte ich hiermit beantworten wollen cO (GND Leitungen sternförmig ...)
    Geändert von Moritz Grosch (29.06.2012 um 20:31 Uhr)
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  6. #6
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    @ Moritz Grosch

    Es sollte nicht kritisch sein, wenn die GND Leitungen sternförmig geführt sind (also nur einen gemeinsamen Punkt haben).

    @ vohopri

    Das könnte nur bei zu kleinen R's passieren, wenn der gesamter Strom durch R's höher als gesamter Stromverbrauch der gesamter auf VCC hängender Schaltung wäre.
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  7. #7
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    Hi,

    da das Forum iwie meinen Beitrag vor den letzten Beitrag sortiert hat (wird die Benutzerzeit verwendet? Meine Uhr ging falsch) weiß ich jetzt nicht ob ihr den Post gesehen habt - ist ja nicht der neueste.
    Deswegen die Frage einfach nochmal: was ist wenn die GND-Leitungen nicht nur einen gemeinsamen Punkt haben? Die sind mindestens am Netzteil und an der Platine verbunden, müssen aber nicht :/
    Wie würde eine Lösung mit Optokopplern aussehen? Oder: wo finde ich da gute Informationen?

    Danke nochmal für eure Antworten

    Grüße,
    Moritz
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  8. #8
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    Für digitale Signale am einfachsten so:
    Code:
    
                                       VCC
                                        +
                                        |
                                       .-.
                                       | |R2
                                       | |
                                       '-'
                                        |
                           R1      OK   +--->
                           ___  .-------|.
                      >---|___|--+      ||
                                ||    |/ |
         von Sensoren           |V -> |  |   zum µC
                                |-    |> |
                                ||      ||
                      >-+--------+      ||
                        |       '-------|'
                       ===              +--->
                       GND              |
                                       ===
                                       GND
    
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  9. #9
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    Hi,

    bei sich ändernden Eingangsspannungen also mit einer Z-Diode kombinieren? Oder ist das gar nicht nötig?
    Etwa so:
    Code:
                                                 + VCC
                                                 |
                                                .-.
                                                | |R2
                                                | |
                                                '-'
                                                 |
                         R3         R1      OK   o---> IC
                   +     ___        ___  .-------|.
                    >---|___|--o---|___|--+      ||
                               |         ||    |/ |
                               z 3V3     |V -> |  |       µC
                               A         |-    |> |
                   -           |         ||      .|
                    >------------+--------'      ||
                                         '-------|'
                                                 |
                                                 |
                                                ===
                                                GND
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    Mit der Zenerdiode die Spannung auf 3.3V begrenzen damit ich R1 passend dimensionieren kann (für 1.2V -> LED im Optokoppler).
    R2 würde ich mit 10K bemessen (5mA klingt ganz gut). Wie bemesse ich R3?

    Nochmal Danke

    Grüße,
    Moritz
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    R3 + Zenerdiode finde ich unnötig, da der R1 gleich für deine max. 24 V bemesen werden kann.

    Übrigens, für eine LED ist nur Strom, nicht Spannung wichtig.
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