PWM Signal Spannung erhöhen für Microcontroller

[Unregistriert]

Hallo,

Ich habe eine Isolationswächter
http://www.benderbenelux.com/sites/d...n_20101202.pdf
Welcher Statusmeldungen über PWM überträgt mit 2V überträgt.

Diese Signal will ich mit einem Atmega2560 einlesen und die Meldungen auf nem kleinen Display anzeigen.
Der Atmega läuft aber mit 5V!
Wie bekomm ich die Spannung am besten auf 5V ohne das PWM Signal zu verfälschen?
Kann ich da einfach mit den 2V nen Transistor (ich würd den BC547 nehmen) ansteuern der mir dann 5V gleich Pulst oder ist sowas zu träge und leiber nen Operationsverstärker benutzen?


Gruß,

Manuel

[PICture]

Hallo!

Ich finde Deine Idee mit einem Transistor am einfachsten, da die Frequenz niedrig ist (bis zu 50 Hz). Selbstverständlich muss PWM dann softwaremässig invertiert werden um ihren Wert richtig messen zu können.

[Schachmann]

Hi,

also wenn ich das richtig sehe, bringt Dir eine Verstärkung des Signals wenig. Du musst die Frequenz messen, lt. Datenblatt 10Hz = Normal condition, 20 Hz = Under Voltage condition usw. Wenn das geschehen ist, musst Du vom Signal den Duty Cycle messen, lt. Datenblatt 5% = Widerstand rund unendlich, 50% = 1.2MOhm usw. Die Formel für die Umrechnung des Duty Cycles in den Widerstand ist ja auch im Datenblatt angegeben.

Du könntest also, wenn Dein Multimeter Frequenz und Duty Cycle messen kann, dieses Signal mit einem Multimeter auswerten.

Gruß,
Ralf

[BMS]

Hallo,
wenn du den Transistor in Emitterschaltung verwendest (inkl. Basisvorwiderstand z.B. 10k und Arbeitswiderstand im Kollektor z.B. 1k gegen +5V) dann sollte das völlig ausreichen.
Der Transistor ist auf jeden Fall schnell genug. 50Hz sind vergleichsweise langsam.
Grüße,
Bernhard

[Unregistriert]

Vien Dank für eure Antworten.

oh man ich hab das Datenblat nich richtig gelesn^^
Also der Isowächter gibt nicht 2V aus sondern UG-2V.
Bei mir kann UG zwischen 11 und 14V liegen (nomalfall 14).
Ich hab also das PWM signal zwischen 9V und 12V, welches ich einlesen muss.
Also ihr denk die 50HZ macht jeder handelsübliche Transistor mit?
Sollte ich wegen den Spannungsschwankungen lieber nen Optokoppler verwenden?
(Könnt ihr mir da ein vorschlagen, hab mich mit denen noch nicht so sehr befasst)

@ Sachmann:
genau das will ich mit einem Arduino Mega 2560 einlesen und per Sofware auswerten (müsste doch mit Bascom möglich sein?), also ich will den Atmel als Multimeter verwenden
Ich muss doch das Signal auf annähernd 5V bringen sonst wird es meinem Mega 2560 zuviel oder (oder wenn man von meinen im Anfangsteard falsch geschriebenen 2V ausgeht zu wenig)?


Gruß,
Manuel

[Hubert.G]

In deinem Fall brauchst du einen Spannungsteiler, 8k6 und 4k7 etwa.
Einen Optokoppler brauchst du nur wenn du Potentialtrennung willst. Du belastest die Quelle allerdings dann mit etwa 10mA.

[BMS]

Alternativ ginge auch eine Zenerdiode mit Vorwiderstand.

[Unregistriert]

Hallo,
einen Spannungsteiler hab ich mir auch schon überlegt,
besteht ja einfach auß 2 Wierständen und in der mitte greif ich ab?
10mA is kein problem, am Ausgang stehen max 80mA zur verfügung.

Wenn ich den Innenwiederstand meines Microcontroller kenne müsste es doch auch mit einem Wiederstand gehen?

Die Versorgungsspannung (11-14V) kommen von der Bordspannung eins Autos, das auch ab und zu mal ein paar Spitzen enthalten kann, ist das kein problem für den Microcontroller?

Hat die Zenerdiode mit Vorwiderstand denn einen Voteil? Ich habe bendeken bei der Auslegung wegen der Spannungsschwankung zwischen 11-14V.


Gruß,
Manuel

[021aet04]

Kurzzeitige Spitzen wie sie in PKWs vorkommen können zuviel sein für den µC. Speziell an den Eingängen. Ich würde mit einem Komparator arbeiten. Du verwendest 2 Spannungsteiler, einmal an der Versorgung und einmal am Ausgang des Isolationswächers. Den Komparator versorgst du mit den 5V, die du auch für den µC hast. Mit dem Spannungsteiler an der Versorgung stellst du eine Spannung ein, damit du UG-1V (damit du genau in der Mitte des Signals bist) als Referenz bekommst. Je nachdem wie du die einzelnen Spannungsteiler an den Komparator anschließt invertierst du das Signal oder eben nicht. Ich hoffe du weißt wie ich das meine. MfG Hannes

[PsiQ]

Also den Spannungsteiler gegen den µC Pin Innenwiderstand auszulegen ist meines Wissens nach nciht möglich, da die Angaben aus dem Datenblatt "ca" angaben sind.
Im Moment der Wandlung fließt da z.B. mehr Strom als wenn nicht gewandelt wird, es ist also kein fester oder exakter Wert.
Was ich bei einer Messung im KFZ schonmal gesehen habe ist eine Vorschaltung von 1k + 5.2V Z-Diode + 100nF, dabei kam aber als Signal nur 0 .. 5 V an, und es wurde analog gemessen, kein Frequenz.
Der Kondensator diente dabei zum etwas glätten der Spannung beim Auslesen, in Kombination mit der Z-Diode und dem Vorwiderstand wurde auch gleichzeitig ein Schutz des Pins vor KFZ Einstörungen angedacht.

Ich habe die Schaltung aber nur aufgebaut nach Vorgaben des Elektroentwicklers, und nicht selbst entworfen. (War ne Drosselklappensteuerung mit Stellungsrückmeldung).
am besten trennst du deine Elektronik vom restlichen Bordnetz, lässt also alles hinter einer stabilisierten+entstörten Spannung laufen. Dafür gibts robustere KFZ-Spannungsregler.

Wenns dir nur um die Frequenz des PWM geht, kannst du auch einen Optokoppler nehmen. Den beschaltest du mit Vorwiderstand und Z-Diode so,
dass er beim minimalen Spannungswert noch sicher durchschaltet/leuchtet,
und beim Maximum von 14V die Spannung am Optokoppler durch die Z-Diode auf ca 0,5V ..1V unterhalb des Optokoppler Max-Wertes begrenzt wird.
Den Ausgangsteil des Optokopplers hängst du ganz normal mit an die 5V vom µC.
Also: +5V => 1k => Optokoppler => 20k nach Gnd.
Zwischen Optokoppler und 20K schlisst du den µC Pin an. Bei Signal wirds dann nach knapp +5V (4,76V), bei keinem nach gnd gezogen. (das reicht für ne high-low erkennung = frequenzmessung)
- Die Frage ist: Warum sollte über den Port wo der Isowächter hängt ne Störung kommen, wenn der selber auch an der entstörten Spannung hängt ?

(Ich würde von 12V ausgehen, nicht 11V im Auto, die hats nur kurz beim anlassen normalerweise und kann durch Rückstromdiode+Kondensator vor dem Regler gepuffert werden.
Um immer deine 12V zu haben,. kannst du auch einen 12V:12V dc:dc wandler mit weitem Eingangsspannungsbereich (up + down) nehmen.
=> Um deine 12V von 9 bis 18V zu haben geht der "Traco TMR 1212"
Wenn dir die Restwelligkeit zu hoch ist, nimm den "TMR 2-2413WI" und dahinter nen 15V => 12V Linearregler.

Alternativ hinter dem 12V Regler auf 9 oder 10V Linear Regeln, und alles dahinter an die 10V setzen.
Von den 10V regelt auch dein µC 5V Regler leichter.

Wenn der Isolationswächter direkt an die KFZ Spannung darf, ist aber der Optokoppler das einfachste,
und du machst dir nur deine 5V für dich selber schön sauber.