Wie erhalte ich ein eindeutiges LOW?

[witkatz]

Ich hab die Logik in meiner SPS zwecks Simulation nachprogrammiert:

unten:= Pegel > 0;
oben:= Pegel >= 10;
IF Ausgang THEN 
    Pegel:= Pegel + 0.1;
ELSE  
    Pegel:= Pegel - 0.1;
END_IF

arrNAND[1]:= NOT(arrNAND[3] AND unten);
arrNAND[2]:= NOT(oben AND oben);
arrNAND[3]:= NOT(arrNAND[1] AND arrNAND[2]);
arrNAND[4]:= NOT(arrNAND[3] AND arrNAND[3]);
Ausgang:= arrNAND[4];

und in der Simulation funktionierts:


Ich habe leider keine Möglichkeit hier, die Logikschaltung schnell nachzubauen aber sie sollte auch funktionieren:
- wenn die PullUps drin sind und für saubere Signalzustände sorgen
- die Sensoren und die Spannungsversorgung keine Aussetzer oder massive Störsignale haben
- die Verdrahtung der Logik fehlerfrei ist.

[coolkuh]

Hach Mist, ich habe das Layout nochmal kontrolliert, das stimmt.

Ich habe stabile 24V und die habe ich über den 7805 TO220 auf 5V geregelt- reicht das als Spannungsversorgung? Oder müssend da zwingend so kleine Kondensatörchen rein? Wenn ja...Sind das Elkos? wie groß sollen die sein?

Ich kann ja morgen mal direkt 5V anlegen.

Glaube ich hatte beim messen hinter dem ersten Gatter am Ausgang nur 4.3V, Sollten da nicht auch 5V anliegen? Nicht, dass der 7805 zu schwach ist... ich habe ihn auch noch in dem Metallgehäuse mit den 2 Löchern (glaube TO3 is das) irgendwo liegen.

Danke, dass Ihr mir so helft, tut mir ja selbst leid, dass ich sö blöd fragen muss.

Ronny

[witkatz]

Gatter ist nicht gleich Gatter, es kommt auf die genaue Type bzw. Logik-Familie an.

1. Spannungsversorgung:
   Standard TTL brauchen ziemlich genau 5V Spannungsversorgung, 74HC00 funktionieren ab 2V, 74HCT00 74ACT00 und andere brauchen mind. 4,5V. Mit 5V (nachmessen!) hinter dem 7805 sollten alle klarkommen.
2. PullUp Widerstände
   10 kOhm für Standard TTL, 100kOhm für CMOS Logik (nicht kritisch)
3. Signalpegel:
   4.3V am Ausgang ist ganz OK für High-Signal. Den Low-Pegel und den High-Pegel an Gatter-Eingängen messen mit geschalteten und mit nicht geschalteten Sensoren. Dann die Pegel mit der Spezifikation des IC vergleichen.
4. Störungen
   Entstörkondensatoren sollten auf jeden Fall rein und vielleicht nicht nur in die Spannungsversorgung. An Relais und Ventilen werden Spannungsspitzen induziert, die Störungen in die Signale bringen (und evtl. sogar die ICs zerstören können). Ich würde mal die Signale mit einem Oszilloskop aufzeichnen. Vielleicht müssen die Signale mit RC-Netzwerken eingekoppelt werden.

[Kampi]

Hach Mist, ich habe das Layout nochmal kontrolliert, das stimmt.

Ich habe stabile 24V und die habe ich über den 7805 TO220 auf 5V geregelt- reicht das als Spannungsversorgung? Oder müssend da zwingend so kleine Kondensatörchen rein? Wenn ja...Sind das Elkos? wie groß sollen die sein?

Ich kann ja morgen mal direkt 5V anlegen.

Glaube ich hatte beim messen hinter dem ersten Gatter am Ausgang nur 4.3V, Sollten da nicht auch 5V anliegen? Nicht, dass der 7805 zu schwach ist... ich habe ihn auch noch in dem Metallgehäuse mit den 2 Löchern (glaube TO3 is das) irgendwo liegen.

Danke, dass Ihr mir so helft, tut mir ja selbst leid, dass ich sö blöd fragen muss.

Ronny

Also wenn du mit dem 7805 nur die Logik versorgst, reicht der allemal.
Die Kondensatoren die du meinst kommen normalerweise an jedes IC mind. 1 zwischen Vcc und GND des jeweiligen ICs und das möglichst nah am IC. Die Größe ist 100nF und die sollen nur höhere Schaltströme der ICs abfangen und puffern, sodass die Versorgungssspannung keine Schwankungen bekommt.
Beim Festspannungsregler brauchst du natürlich die Kondensatoren am Ausgang. Bei den Dingern einfach IMMER die Originalschaltung aus dem Datenblatt nehmen. Ohne diese Kondensatoren regelt der Regler nicht richtig (aber die hast du hoffentlich drin ).
Ansonsten sind 4,3V Pegel in Ordnung. Die werden von so gut wie allen Bausteinen noch als logisch High interpretiert.
Die Sensoren schalten auch alle so wie sie sollen?

[coolkuh]

Hallo,

Nun hatte Zeit nachzumessen und dabei kam ich zu folgendem Messergebnis:

Die Pegel der Sensoren sind durch die pullups einwandfrei in L und H
Die Pegel von Gatter 2 (gelb markiert) sind einwandfrei in L und H
Gatter 4 arbeitet durch manuelles anlegen auch einwandfrei in L und H
Alles was blau markiert ist, jedoch bringt Fehler. Ich bekomme dort NIE ein richtiges Low, eigentlich liegen dort min 3.3V an ???

Somit ist doch ein Schalten von Gatter 4 überhaupt nicht möglich.

ein direktes Messen der Spannungen an blau ergab folgende "Logik"

H L Spannung

0 0 3,3V
0 1 5V
1 1 3,3V

Habt Ihr eine Ahnung warum die Logik so unlogisch ist?

[Klebwax]

Beim reinen Anschauen der Schaltung fällt mir auf:

Die Verbindung, an der "Fehler" steht, ist Teil einer Rückkopplung. Da gibt es einen Signalweg von Gatter 1 über Gatter 3 und zurück zu Gatter 1. Dabei wird das Signal auch noch zweimal invertiert. Das sieht aus wie ein Oszillator.

MfG Klebwax

[coolkuh]

Hallo Klebwax

Das klingt für mich als Quereinsteiger jetzt etwas komplex, aber ich glaube ich weiß was Du meinst.

Ja, Nen Ausgang über Negator zu Eingang des gleichen Gatters ist sicher nicht so optimal. ;o(
Komisch, dass dann so ein Simulationsprogramm das nicht auch als Problem herausfiltert.

Hättest Du einen Lösungsansatz wie man das entflimmern kann?

Danke, Ronny

[witkatz]

Wenn man deine Logik etwas um zeichnet, dann sieht man, dass es ein RS-FlipFlop aus NAND ist:

Das Problem ist denke ich, dass der Startzustand nach Einschalten undefiniert ist. Zumindest in Circuitmaker kommt das FlipFlop aus dem Flackern erst raus und rastet in einem definierten Zustand ein, wenn der Sensor für unten geschaltet hat. Wie sieht's in der Maschine aus, wenn du sie ohne Wasser einschaltest, sprich wenn beide Sensoren schalten? Oder vielleicht kannst du den Sensor "unten" kurz auf Masse brücken?