Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik MCP23017 und UDN2981A


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von Hans E. (smiley)



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Hallo,

Ich möchte mir eine I/O Expander Relaiskarte bauen.
Der I/O Expander soll Das Darlington Array UDN2981A ansteuern, dieser 
wiederum die Relais.

Kann mir bitte jemand über meinen Schaltplan darüber blicken, ob das 
soweit passt?


Als Microcontroller verwende ich vorerst einen Arduino.


Benötige ich das Widerstandsnetzwerk als Pulldown?


LG Hans

von Monk (roehrmond)


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Hans E. schrieb:
> Als Microcontroller verwende ich vorerst einen Arduino.

Welchen? Bzw mit welcher Spannung wird dessen Mikrocontroller betrieben?

von Hans E. (smiley)


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Hallo roehrmond,

Die gesamte Schaltung incl Arduino Nano werde ich mit einem 12V 
Netzgerät betreiben.

Möglich das ich aber auf einen Attiny umschwenke, diesen kann ich dann 
mit den 5Volt vom StepDown Regler versorgen. Das selbe gilt optional 
aber auch für den Arduino Nano.

Wichtig ist mir aber auch das die Schaltung stabil funktioniert, auch 
wenn alle Relais gleichzeitig angesteuert werden.

: Bearbeitet durch User
von Monk (roehrmond)


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Hans E. schrieb:
> Die gesamte Schaltung incl Arduino Nano werde ich mit einem 12V
> Netzgerät betreiben.

Also eigentlich 5 Volt, das ist die Versorgungsspannung des 
Mikrocontroller - passt.

Allerdings hat dessen On-Board Spannungsregler nur wenig Leistung für 
externe Beschaltung übrig.

> diesen kann ich dann mit den 5Volt vom StepDown Regler versorgen.
> Das selbe gilt optional aber auch für den Arduino Nano.

Wäre besser. Oder du nutzt beim Aruino Nano den On-Board Regler und 
zusätzlich deinen StepDown Regler für alles andere. Das ginge auch.

von Jens G. (jensig)


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Hans E. schrieb:
> Der I/O Expander soll Das Darlington Array UDN2981A ansteuern, dieser
> wiederum die Relais.

Wenn ich das richtig sehe, arbeiten die Arrays mit 5V. Davon wird nur 
noch <3,5V bei den Relais ankommen. Damit wird bei den gezeigten 
HF46F-Relais kein sicheres Einschalten mehr garantiert.

von Monk (roehrmond)


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Bedenke, dass an den ULN etwa 1,6 Volt verloren gehen. Von den 5V 
bleiben nur noch 3,4 Volt übrig. Ich fürchte, das ist für zuverlässig 
schaltende Relais zu wenig.

Kennst du TPIC6B595? Die hätten das Problem nicht. Außerdem könntest du 
die Schaltung damit deutlich vereinfachen. Der MCP Portexpander wäre 
damit überflüssig.

von Hans E. (smiley)


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Oh, das ist übel wenn am Array so viel Spannung abfällt. Ich möchte 
nicht die 3,3V Relais verwenden. 12Volt wären mir fast schon am 
liebsten.
Ich hatte mir zuvor eine Schaltung designt mit BC847 Transistoren 
anstatt des Array, dann wäre das noch besser?

Ich habe mitbekommen das Schieberegister auch eine Möglichkeit sind, 
habe dies aber noch nicht genauer recherchiert und kenne mich damit noch 
nicht aus. Danke für deinen Tipp!

Ich kann mich nie entscheiden und kremple meine Platinendesigns immer 
unzählige male um.
Jetzt bin ich sehr froh das ich doch noch in diesem Forum nachgefragt 
habe.

von Monk (roehrmond)


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Hans E. schrieb:
> Ich hatte mir zuvor eine Schaltung designt mit BC847 Transistoren
> anstatt des Array, dann wäre das noch besser?

Ja

von Monk (roehrmond)


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Hans E. schrieb:
> Ich habe mitbekommen das Schieberegister auch eine Möglichkeit sind

Davon kann man beliebig viele verketten. Und die gerade empfohlenen 
haben Ausgänge, wo du deine Relais (sei es 5V oder auch 12V) direkt 
anschließen kannst.

von Falk B. (falk)


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Hans E. schrieb:
> Oh, das ist übel wenn am Array so viel Spannung abfällt. Ich möchte
> nicht die 3,3V Relais verwenden. 12Volt wären mir fast schon am
> liebsten.

Dann nimm die. Und nimm den einfachen ULN2808, der schaltet gegen GND. 
hat "nur" ~1V Spannungsverlust und ist einfacher zu beschaffen und 
billiger. Den Relais ist es egal, ob GND oder VCC geschaltet wird. Die 
brauchen auch keine Pull-Down Widerstände.

> Ich habe mitbekommen das Schieberegister auch eine Möglichkeit sind,
> habe dies aber noch nicht genauer recherchiert und kenne mich damit noch
> nicht aus. Danke für deinen Tipp!

Ist egal, es ist ja nur ein Hobbyprojekt, das muss nicht super duper 
sein, es reicht, wenn es gut ist.

> Ich kann mich nie entscheiden und kremple meine Platinendesigns immer
> unzählige male um.

Tja, das ist ein anderes Problem.

von Jens G. (jensig)


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Hans E. schrieb:
> 12Volt wären mir fast schon am
> liebsten.

Ja, wäre besser, denn dann fällt der Spannungs-Drop nicht mehr so ins 
Gewicht.

von Hans E. (smiley)


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Danke,


gibt es denn nicht ein Array für Niederspannung, das möglichst wenig 
Spannungsabfall aufweist, falls euch eines bekannt ist?

Dann werde ich mich noch einmal auf den Schaltplan mit den BC847 
Transistoren stürzen.

Ist der Port- Expander eigentlich im nicht angesteuerten Betrieb am 
Ausgang auf High oder Low? Soll ich das gleich selber überprüfen mit 
einem Profisorischen Aufbau?

von Monk (roehrmond)


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Hans E. schrieb:
> gibt es denn nicht ein Array für Niederspannung, das möglichst wenig
> Spannungsabfall aufweist, falls euch eines bekannt ist?

TPIC2701

Pull-Down Widerstände an den Eingängen nicht vergessen!

: Bearbeitet durch User
von Hans E. (smiley)


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Steve van de Grens schrieb:
> Hans E. schrieb:
>> Ich habe mitbekommen das Schieberegister auch eine Möglichkeit sind
>
> Davon kann man beliebig viele verketten. Und die gerade empfohlenen
> haben Ausgänge, wo du deine Relais (sei es 5V oder auch 12V) direkt
> anschließen kannst.

Das ist auch nicht übel, wenn die etwas Last schalten können. Vermutlich 
benötige ich dann auch noch Freilaufdioden, oder?

von Hans E. (smiley)


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Steve van de Grens schrieb:
> Hans E. schrieb:
>> gibt es denn nicht ein Array für Niederspannung, das möglichst wenig
>> Spannungsabfall aufweist, falls euch eines bekannt ist?
>
> TPIC2701
>
> Pull-Down Widerstände an den Eingängen nicht vergessen!


Danke für den Hinweis mit den Pull-Down am Eingang bei dem TPIC2701.
Wäre in meinem Schaltplan die Pull-Down (die ich ja falsch eingezeichnet 
habe) zwischen Port Expander und Array notwendig?

von Reinhard R. (reirawb)


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Falk B. schrieb:
> Dann nimm die. Und nimm den einfachen ULN2808

Ich denke, du meinst ULN2803, sicher nur ein Vertipper.

von Monk (roehrmond)


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Hans E. schrieb:
> Wäre in meinem Schaltplan die Pull-Down (die ich ja falsch eingezeichnet
> habe) zwischen Port Expander und Array notwendig?

Beim ULN2803 brauchst du keine Pull-Down Widerstände, der hat schon 
intern welche.

Beim ULN2981 brauchst du auch keine, da er intern Pull-Up Widerstände 
enthält.

Beim TPIC2701 gehören sie an dessen Eingänge. Am Ausgang (parallel zum 
Relais) sind sie nutzlos.

: Bearbeitet durch User
von Hans E. (smiley)


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Steve van de Grens schrieb:
> Hans E. schrieb:
>> Wäre in meinem Schaltplan die Pull-Down (die ich ja falsch eingezeichnet
>> habe) zwischen Port Expander und Array notwendig?
>
> Beim ULN2803 brauchst du keine Pull-Down Widerstände, der hat schon
> intern welche.
>
> Beim ULN2981 brauchst du auch keine, da er intern Pull-Up Widerstände
> enthält.
>
> Beim TPIC2701 gehören sie an dessen Eingänge. Am Ausgang (parallel zum
> Relais) sind sie nutzlos.


Dann wäre ich mit dem ULN2981 auf den Holzweg gewesen. Der würde dann 
den Ausgang auf High schalten, weil der Eingang durch Pull-Up auf VCC 
gezogen wird, wenn der Port Expander vom Mikrocontroller nicht 
angesteuert wird.

Sehe ich das richtig?

von Monk (roehrmond)


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Hans E. schrieb:
> Sehe ich das richtig?

Ja. Aber den Fehler hast du in deinem Schaltplan ja nicht gemacht.

: Bearbeitet durch User
von Helmut -. (dc3yc)


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Welche Relais willst du denn überhaupt antreiben und welche Spannung 
sollen die dann schalten?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Steve van de Grens schrieb:
> Bedenke, dass an den ULN etwa 1,6 Volt verloren gehen. Von den 5V
> bleiben nur noch 3,4 Volt übrig. Ich fürchte, das ist für zuverlässig
> schaltende Relais zu wenig.
>
> Kennst du TPIC6B595? Die hätten das Problem nicht. Außerdem könntest du
> die Schaltung damit deutlich vereinfachen. Der MCP Portexpander wäre
> damit überflüssig.

Ich würde den auch vorschlagen. Habe ich schon paar Mal selber 
eingesetzt. Ist über SPI super einfach anzusteuern. Nur braucht der 
ungleich dem UDN2981 Relais-Schutzdioden.

Übrigens noch ein kleines Geheimnis, um einen uC IO Pin einzusparen:

Ich verbinde bei mir den "OE" Pin zusammen mit dem XFR Pin über 10K und 
10nF nach Vcc.
Damit kann man durch ein kurzzeitigen Impuls die Daten vom SR in den 
Ausgangs Speicher übergeben, ohne den OE zu (de-) aktivieren. 
Funktioniert wegen des Tiefpass-Verhalten des RC-Glieds super. Beim 
Einschalten kann man dann den OE-Pin hochlassen, bis das uC Teil 
initialisiert ist und dann erst OE aktivieren wenn es für die Anwendung 
zweckmässig ist. Das funktioniert in beiden Zuständen des OE. Hat sich 
absolut bewährt.

von Hans E. (smiley)


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Steve van de Grens schrieb:
> Hans E. schrieb:
>> Sehe ich das richtig?
>
> Ja. Aber den Fehler hast du in deinem Schaltplan ja nicht gemacht.

Den Fehler habe ich nicht gemacht? Ich dachte schon?

von Hans E. (smiley)


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Helmut -. schrieb:
> Welche Relais willst du denn überhaupt antreiben und welche Spannung
> sollen die dann schalten?

Die HF46F gefallen mir soweit gut. 5V oder besser 12V Spulenspannung.
Ich würde die gerne mit Relaissockel verbauen, die ich passend dazu 
gefunden habe.
Die Typen HF41F wären mir aus Platzgründen lieber, habe dazu aber keine 
Relaissockel für Printmontage gefunden.
Kann ich ja noch überlegen.

Es kann aber noch vorkommen das ich ein oder zwei Relais mit höherer 
Kontakt-Belastung verbauen muss, die aber unbedingt mit Relaissockel.

Als Last werden bei meinem Vorhaben nur kleine Ströme geschalten, 0,3A 
bis 1,5A. Spannungsbereich ist bis ca 100V DC, im Normalfall 35V.

Das eine oder die zwei stärkeren Relais müssen 240V AC Schalten, kleine 
Ströme aber entsprechender Kapazitiver Einschaltstrom, daher ggf. ein 
oder zwei stärkere Relais auf dieser Platine.


(Als ausgebildeter Elektroinstallationstechniker bin ich für Arbeiten im 
Niederspannungsnetz ausgebildet.)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Hans E. schrieb:
> Das eine oder die zwei stärkeren Relais müssen 240V AC Schalten, kleine
> Ströme aber entsprechender Kapazitiver Einschaltstrom
Nimm Relais mit AgSnO2 Kontakten. Lies mal den 
Beitrag "Re: Einschaltstrombegrenzung oder robusteres Relais?" und die Links 
darin.

von Hans E. (smiley)


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Lothar M. schrieb:
> Hans E. schrieb:
>> Das eine oder die zwei stärkeren Relais müssen 240V AC Schalten, kleine
>> Ströme aber entsprechender Kapazitiver Einschaltstrom
> Nimm Relais mit AgSnO2 Kontakten. Lies mal den
> Beitrag "Re: Einschaltstrombegrenzung oder robusteres Relais?" und die Links
> darin.

Dankeschön dass du mich auf die Kontaktlegierung aufmerksam machst, dann 
achte ich besonders beim Kauf darauf.
Den Beitrag lese ich mir noch durch, man kann ja nur dazulernen.

von Monk (roehrmond)


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Gerhard O. schrieb:
> Nur braucht der ungleich dem UDN2981 Relais-Schutzdioden.

Sicher? Ich denke die sind nicht nötig. Weiter hinten im Datenblatt ist 
die Testschaltung gezeigt, die das bestätigt.

: Bearbeitet durch User
von Hans E. (smiley)


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Nun der Entwurf mit dem Portexpander MCP23017 und Transistoren für die 
Relais.

Bei den Relais habe ich mich aus Platzgründen für die HF41F 12V 
entschieden.
Wenn ich zwei stärkere Relais verbaue, werde ich nur diese sockeln und 
dessen Freilaufdioden entsprechend gegen 1N400X ersetzen.



Ich erstelle noch einen zweiten Entwurf mit dem Shiftregister TPIC6B595, 
ich denke das ist die beste Wahl.

: Bearbeitet durch User
von Monk (roehrmond)


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Die Schaltung ist großer Murks. So kommen an den Relais gerade mal 4 
Volt an. Außerdem sind die 100 kΩ Pull-Down Widerstände unnötig.

So geht das: http://stefanfrings.de/transistoren/index.html#relais

Deine BC847 taugen dazu ebenso. Die LED's kannst du wie im Anhang 
gezeigt einfügen.

: Bearbeitet durch User
von Hans E. (smiley)


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Steve van de Grens schrieb:
> Die Schaltung ist großer Murks. So kommen an den Relais gerade mal 4
> Volt an. Außerdem sind die 100 kΩ Pull-Down Widerstände unnötig.
>
> So geht das: http://stefanfrings.de/transistoren/index.html#relais
>
> Deine BC847 taugen dazu ebenso. Die LED's kannst du wie im Anhang
> gezeigt einfügen.


Wegen dem Pull-Down am Transistor. Mir ist folgender Hinweis 
untergekommen und daher dachte ich das der Pull-Down optional wäre:
"Hinweis: zur Vermeidung von unerwünschtem Verhalten bei offener Basis 
(z.B. Reset uC) wird i.d.R. ein 100k Ohm Widerstand von Basis nach GND 
geschaltet"



Nur noch 4Volt am Relais?
Ich bin davon ausgegangen das bei einem Basiswiderstand von 1,2K der 
Transistor übersteuert.
Mich wundert nun deine Aussage das am Relais nur noch ca 4Volt anliegen 
werden. Wodurch soll der hohe Spannungsabfall von 8Volt entstehen?

Vielleicht kannst du mir das erklären, das wäre sehr nett.


Die LED vor die Basis zu hängen ist eine Möglichkeit, mit ca 3mA wird 
sie auch noch etwas leuchten, habe eher angenommen das es zu dunkel sein 
wird.

Bei meinem Aufbau wären es etwa 11mA, mehr als genug. In der Tat belaste 
ich damit den Ausgang vom Port Expander unnötig, allerdings dachte ich 
das ich jeden Port bis maximal 25mA belasten kann? Vielleicht habe ich 
es aber falsch verstanden. Ideal werden die 11mA aber nicht sein.

Maximum output current sunk by any output pin 25 mA
Maximum output current sourced by any output pin 25 mA

von Gerhard O. (gerhard_)


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Steve van de Grens schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Nur braucht der ungleich dem UDN2981 Relais-Schutzdioden.
>
> Sicher? Ich denke die sind nicht nötig. Weiter hinten im Datenblatt ist
> die Testschaltung gezeigt, die das bestätigt.

Danke für Deine Berichtigung. Stimmt natürlich. Ich vergaß es.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Moin,

Hier ist mein Vorschlag zur Beschaltung mit meiner "patentierten"(:-)) 
G- Pin Einsparung. Funktioniert einwandfrei. Zumindest in meinen 
Schaltungen. Insbesonders bei den "Arduinen"(:-)) spart das einen 
potentiell wertvollen IO-Pin. Der eingezeichnete Doppelpuls ist nicht 
wirklich notwendig und nur der Illustration halber gezeigt.

Diese Schaltungsmaßnahme hat den Vorteil, daß beim "Hochfahren" der 
Schaltung bis zur uC Initialisierung alle Relais ohne zu Zucken, 
ausgeschaltet bleiben und erst dann aktiviert werden, wenn es 
FW-technisch zweckmässig ist.

Den SRCLR- Pin kann man dann bedenkenlos auf Vcc Pegel lassen.

Die LED muß man allerdings mit einer 1N4148 (o.ä.) extra gegen die 
hochzuckende Freilaufspannung durch eine Diode in Sperrichtung der LED 
beschützen, weil der Ausgang durch die interne 
Spannungs-Schutzbeschaltung bis zum Erreichen der Schutzbegrenzung 
theoretisch immer noch bis >50V erreichen kann und die LED beschädigen 
könnte/würde, da Sperrspannungen von LEDs oft nur einige Volt betragen.

Die A-Version (TPIC6A595) kann übrigens bis zu 350mA an den Ausgängen 
schalten.

Die 20-Pin Versionen sind wegen der extra Masse Pins den 16-Pin Typen 
vorzuziehen.

Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Das HF46F-12 zieht ab 9V, paßt also, wenn man den UDN2981A an 12V legen 
würde.

von Falk B. (falk)


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Hans E. schrieb:
> Arduino_Relais_Port_Expander.TIF
>
>             1,7 MB

Lies mal was über Bildformate.

von Monk (roehrmond)


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Hans E. schrieb:
> Hinweis: zur Vermeidung von unerwünschtem Verhalten bei offener Basis
> (z.B. Reset uC) wird i.d.R. ein 100k Ohm Widerstand von Basis nach GND
> geschaltet

Bei MOSFET ja, aber du verwendest einen bipolaren Transistor.

Hans E. schrieb:
> Nur noch 4Volt am Relais?
> Ich bin davon ausgegangen das bei einem Basiswiderstand von 1,2K der
> Transistor übersteuert.

Ja schon, aber nicht in dieser Schaltung. Du hast die Kollektorschaltung 
mit der Emitterschaltung verwechselt.

> Wodurch soll der hohe Spannungsabfall von 8Volt entstehen?

Du legst (fast) 5V an die Basis. Der Transistor leitet nur dann, wenn 
zwischen Basis und Emitter 0,7V anliegen. Also muss die Ausgangsspannung 
zum Relais hin <= 4,3V sein, sonst leitet der Transistor nicht.

Zum LED Strom: Es ist nicht sinnvoll, die LED mit maximalem Strom zu 
betreiben. Sie hält dann nicht kange und ist zu hell. Ich hatte neulich 
ein paar weiße die mit 15mA schon nach einem Jahr deutlich sichtbar 
verschlissen waren. In den 80er Jahren waren 20mA üblich, heute nur noch 
einstellige mA, da sie nun ca. 100x heller sind als damals.

Bei einem IC mit vielen Ausgängen darfst du üblicherweise nicht alle 
Ausgänge gleichzeitig maximal belasten. Der wird dann zu heiß oder die 
internen Leitungen der Stromversorgung brennen durch.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Was für ein Drama! Relais mit Logik ansteuern!

von Anton (antang)


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Noch ein "Geheimnis" des TPIC6x595: man lege besser gleich den TPIC6x596 
auf Lager, da wird SER OUT eine Flanke früher gesetzt, das Kaskadieren 
funktioniert also zuverlässiger.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Anton schrieb:
> Noch ein "Geheimnis" des TPIC6x595: man lege besser gleich den
> TPIC6x596
> auf Lager, da wird SER OUT eine Flanke früher gesetzt, das Kaskadieren
> funktioniert also zuverlässiger.

Das könnte u.U. wichtig sein. Danke für den Hinweis. Ich habe allerdings 
in der Arbeit ein Produktions Tester Design mit 6 kaskadierten 595ern, 
da gab es aber keine Timing Schwierigkeiten mit jenen. Takt ist 8MHz. 
Sind allerdings ziemlich nahe beieinander auf der selben LP.

Nachtrag: im vorhergehenden Beitrag erwähnte ich irrtümlich die 20-pin 
Versionen. Ich meinte allerdings die 24-pin Version des A595 mit den 
extra Masse Pins und kann bis zu 1A Dauer-Laststrom vertragen.

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Anton schrieb:
> das Kaskadieren
> funktioniert also zuverlässiger.

Im Gegenteil, bei hoher SPI-Frequenz wird das Timing sogar kritischer.
Im HCF4094 Datenblatt wird das erläutert:
"Data are available at the QS serial output terminal on positive clock 
edges to allow for high speed operation in a cascaded system in which 
the clock rise time is fast. The same serial information, available at 
the Q’S terminal on the next negative clock edge, provides a means for 
cascading HCF4094 devices when the clock rise time is slow."

Also nur bei sehr langsamen Flanken hätte das Vorteile.

Ich hatte mit den 595 noch nie Probleme beim Kaskadieren. In einem 
Projekt habe ich mal 21 Stück 74AHC595 verwendet.

von Hans E. (smiley)


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@gerhard_
Dass du extra für mich Nachtschicht eingelegt hast, wollte ich jetzt 
auch nicht.
Gewaltig, dass du mich gleich so ausführlich belehrt hast und deine 
Skizze zu deiner Modifikation ist sehr verständlich. Die übernehme ich 
dann liebendgerne in mein Design.
Was mich dann doch noch wundert, wenn das Schieberegister Schutzdioden 
an den Ausgängen eingebaut hat, dann wäre ja die Diode antiparallel zu 
der LED in deiner Skizze hinfällig.
Wenn keine Schutzdiode im Register verbaut wäre, könnte ich die Diode 
Antiparallel zur LED nachvollziehen, sofern das Register damit 
klarkommt.
jetzt wird es spannend.


@falk
habe ich auch bemerkt, aber zu spät. Falsches Format zum hochladen 
ausgewählt. PNG hätte es sein sollen mit nur 1/3 Platzbedarf im 
Vergleich zu TIFF auf dem Server.
Trotzdem Danke für den Hinweis.


@roehrmond
Vielen Dank dass du mir auf meine Nachfrage geantwortet hast.
Dann weiß ich das, bei Transistor ist der Pull-Down total umsonst, hatte 
mich ja auch etwas gewundert. Der zuvor genannte Text stand unterhalb 
eines Basiswiderstand Rechners - für faule :-)

Normalerweise sollte ich die Transistorschaltungen nicht verwechseln, 
habe aber ganz und gar nicht mehr daran gedacht und mit den Infos über 
den Spannungsabfall ist mir auch nichts aufgefallen. Das ist ein 
bitterer Nachgeschmack. Ich habe diese paar Grundlagen wirklich total 
vergessen.

Dein Kommentar zu den LED's:
Da bin ich auch voll und ganz deiner Meinung das man LED's nicht mit dem 
Maximalstrom betreiben soll. Mehr Hitze und weniger Lumenausbeute im 
Grenzbereich.
Das aber eine Leistungsreserve von 20% nicht genug ist, hätte ich 
niemals gedacht.
Ich kalkuliere sogar bei Leistungs LED's immer 20% Reserve ein, wenn es 
irgendwie machbar ist. Dann weiß ich jetzt das 20% nicht viel ist.

Beitrag #7669664 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Gerhard O. (gerhard_)


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@Hans,

...
"Was mich dann doch noch wundert, wenn das Schieberegister Schutzdioden
an den Ausgängen eingebaut hat, dann wäre ja die Diode antiparallel zu
der LED in deiner Skizze hinfällig.
Wenn keine Schutzdiode im Register verbaut wäre, könnte ich die Diode
Antiparallel zur LED nachvollziehen, sofern das Register damit
klarkommt.
jetzt wird es spannend."
...
(Wer sich wundert, warum ich nicht teil quotiere, dem sei gesagt, daß 
das mit dem iPad nicht richtig funktioniert und immer den Gesamttext 
mitquotiert)


Hallo Hans,

Ich sehe, daß ich Dir besser erklären muß, warum das trotz der inneren 
Schutzbeschaltung des 595er notwendig ist:

Der 595 hat einen Überspannungsschutz mittels der Zenerdioden vom Drain 
zum Gate des Ausgangsstransistors. Wenn aus irgendeinen Grund die 
Durchbruchsspannung dieser Dioden überschritten wird, fängt der Ausgangs 
MOSFET wieder zum Leiten an und begrenzt so die Spannung auf etwas über 
50V. So weit ist alles in Ordnung. Die intrinsische Ausgangsdiode 
zwischen DRAIN und SOURCE verhindert negative Spannungsausflüge.

Wenn nun also eine induktive Last wie eine Relaisspule zwischen Ausgang 
und Relais-Plusversorgung angeschlossen wird, sieht die Relaisspule 
nahezu die volle Betriebspannung und speichert den resultierenden 
Magnetischen Fluß in seinem Inneren. Beim Ausschalten muß sich aber 
diese magnetisch gespeicherte Energie wieder frei machen. Das kann sie 
nur, daß sich sofort gegen den Pluspol kurzzeitig eine hohe positive 
Spannung relativ zur Stromversorgung aufbauen möchte, die von einigen 
zehn Volt bis in den kV Bereich reichen kann. Obwohl der 595 die 
Spannung bei rund 50 Volt begrenzt, ist nun die entstandene Spannung 
relativ zum LED Stromkreis kurzzeitig falschgepolt. Da LEDs nur ein paar 
Volt in Sperrrichtung aushalten, wird sie ohne zweckmässigen Schutz in 
den meisten Fällen kaputt gehen. Deshalb die eingezeichnete Diode 
anti-parallel mit der LED. Du könntest auch eine Diode ausreichender 
Spannungsfestigkeit in Serie mit der LED schalten.

Nimm mal an, die Relaisversorgung ist 5V. Dann sieht beim Ausschalten 
die LED 50-5V=45V in Sperrrichtung. Das ist mehr als genug um der armen 
LED ihr Lebenslicht auszublasen. Deshalb verlasse ich bei meinen 
Schaltungen mit dem 595 nicht auf die interne Schutzbeschaltung, sondern 
auf die gebräuchliche Art, eine Diode zur Relaisspule parallel zu 
schalten. Dann ist die LED auch geschützt.

Der einzige Nachteil ist, daß solche Dioden, das Ausschalten des Relais 
etwas verzögern, weil der Verbrauch dieser gespeicherten magnetischen 
Energie einige Zeit braucht, um ganz abzuklingen. Dies hält die Armatur 
länger angezogen. Dafür ist die Schutzbeschaltung des 595 besser 
geeignet, wenn es so schnell wie möglich gehen muß, weil der MOSFET erst 
bei über 50V wieder leitend wird und den Strom durch die Spule 
verringert. Das lässt die Armatur schneller abfallen.

Langer Rede kurzer Sinn ist, daß diese Schutzbeschaltung kein Luxus ist. 
Ich hoffe, ich konnte Dir das besser klar machen.

Übrigens bin ich keine Nachteule. Der Grund ist, daß ich die Gegend um 
den 113 nördlichen Breitengrad unsicher mache und 8 Std Zeitunterschied 
zwischen uns herrscht.


Gruß,
Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Hans E. (smiley)


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Hallo Gerhard,


wunderbar erklärt, sehr verständlich und lehrreich, ich danke dir 
vielmals, dass du dir Zeit für mich genommen hast.

Guten Aufenthalt in...

LG Hans

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hans E. schrieb:
> Hallo Gerhard,
>
> wunderbar erklärt, sehr verständlich und lehrreich, ich danke dir
> vielmals, dass du dir Zeit für mich genommen hast.
>
> Guten Aufenthalt in...
Kanada, Alberta, Edmonton...
>
> LG Hans

"You are welcome!"

Freut mich.

Gerhard

von Falk B. (falk)


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Hans E. schrieb:
> Guten Aufenthalt in...

Der Gerhard hält sich dort schon über 40 Jahre auf, das ist kein 
Kurzurlaub ;-)

von M. K. (sylaina)


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Hans E. schrieb:
> Benötige ich das Widerstandsnetzwerk als Pulldown?

Nein, das brauchst du nicht da du eine LED samt Vorwiderstand einsetzt, 
Die dienen gleichzeitig als Pulldown.

Ich hab mir nicht alle Posts durchgelesen aber man hat dir sicher schon 
gesagt, dass man den UDN2981 auch mit 12V versorgen kann und du dann 12V 
Relais einsetzen kannst was so seine Vorteile hätte.

von Hans E. (smiley)


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Vielen Dank, Sylaina.

An sich ziehen die Relais die Spannung gegen GND, daher wäre es in 
meinem Fall überflüssig, Pull-Downs zu verwenden. Wenn ich jedoch 
MOSFETs nach dem Array verwenden würde, bräuchte ich die Pull-Downs. Die 
LEDs würden bis auf die Durchbruchspannung gegen GND ziehen, was in den 
meisten Fällen bestimmt ausreichen würde. Das ist auch eine interessante 
Ansicht.

Dass ich den UDN2981 auch mit 12V betreiben kann, hat sich irgendwie aus 
den ganzen Antworten ergeben. Ich dachte anfangs, dass ich nur die 
gleiche Betriebsspannung für das Array verwenden kann, wie auch die 
Logik funktioniert. Darum hatte ich am Anfang nur 5V-Relais in Betracht 
gezogen.

von Hans E. (smiley)



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Hallo an euch!


Ich habe nun die Schaltpläne fertig gezeichnet.
16-Port Expander MCP23017
Arduino Relaiskarte 16-Port Expander:
12V Relais Hongfa HF41F/12
Die Indikator LEDs habe ich lt. Empfehlung von roehrmond in die Basis 
vom Transistor eingezeichnet. Ca 3mA LED Stromfluss.

So sollte der Entwurf nun hoffentlich fehlerfrei sein.



Arduino Relaiskarte 2x8-Port Shiftregister:
8-Port ShiftRegister TPIC6B595N
12V Relais Hongfa HF41F/12
Die Indikatoren habe ich mit jeweiligem Vorwiderstand parallel zu den 
Relais eingezeichnet. Ca 7mA LED Stromfluss.

Ich habe mich an die Modifikation von gerhard_ gehalten, da mir diese 
sehr gut gefällt, um einen IO-Port einzusparen.

Ich habe an beiden Shift-Register den G-Port getrennt mittels R und C 
wie in der Modifikation vorgesehen verschalten. Ich hoffe so ist es 
gedacht.
Ich hoffe die Register sind bis zur Gänze korrekt miteinander 
verschalten, nicht dass ich schon wieder Fehler eingebaut und übersehen 
habe. Zu dieser Stunde passiert mir das leider eher oft.


Relaisdaten:
Type Hongfa HF41F/12
12Volt
0,01Ampere Spulenstrom
848Spulenwiderstand

Zwei andere Relais mit hohem Schaltstrom und Platinensockel werde ich 
noch verbauen, das tut aber erst mal nichts zur Sache.


LG Hans

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hallo Hans,

Der TPIC6B595 Relaiskarten Anhang versteckt sich scheinbar hinter seinen 
MCP23017 Bruder und schämt sich leider sich zu zeigen...

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7675637 wurde vom Autor gelöscht.
von Hans E. (smiley)



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Gerhard O. schrieb:
> Hallo Hans,
>
> Der TPIC6B595 Relaiskarten Anhang versteckt sich scheinbar hinter seinen
> MCP23017 Bruder und schämt sich leider sich zu zeigen...

Ach ha je, das kommt davon, wenn man TIF in PNG konvertiert und beim
abspeichern nicht aufpasst...

Ganz interessant wieso mein letzter Beitrag als nicht lesenswert
markiert wurde, obwohl er die finale Version enthält...


Liebe Grüße und ein schönes Wochenende!
Hans

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hans E. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Hallo Hans,
>>
>> Der TPIC6B595 Relaiskarten Anhang versteckt sich scheinbar hinter seinen
>> MCP23017 Bruder und schämt sich leider sich zu zeigen...
>
> Ach ha je, das kommt davon, wenn man TIF in PNG konvertiert und beim
> abspeichern nicht aufpasst...
>
> Ganz interessant wieso mein letzter Beitrag als nicht lesenswert
> markiert wurde, obwohl er die finale Version enthält...
>
> Liebe Grüße und ein schönes Wochenende!
> Hans

Hallo Hans,

Oweh! Da hat sich trotz aller Mühen Deinerseits der Fehlerteufel Dir 
eins auszuwischen versucht. Sieh Dir noch einmal die Beschaltung meiner 
Skizze an und vergleiche Deine Verdrahtung. Das geht so nicht. Da hast 
jetzt einen gewaltigen Bock geschossen:-)

RCK und G- müssen genauso wie in meiner gezeigten Skizze angeschlossen 
und gesteuert werden. Diese Zuleitung ist bei Deinem Schaltbild noch 
fehlend.

Beitrag "Re: MCP23017 und UDN2981A"

nochmals zur Funktionsweise:

Die Ausgangsregister übernehmen immer, wenn RCK von HIGH auf LOW geht, 
die vorhandenen Daten-Bits der TPIC6 Serial-Eingangsregister. Die 
beabsichtigte Wirkung meiner Beschaltung ist, daß man mit nur einer 
Leitung den RCK Eingang und die Ausgangssperre G- bedienen kann.

Firmware-Technisch bedeutet das für Dich:

Um einen Glitch-freies Einschalten des Systems zu garantieren, füge 
sicherheitshalber noch einen 10K von RCK nach Vcc ein. Das garantiert, 
dass beim Einschalten, die Relais sofort ausgesperrt werden, bis der uC 
konfiguriert ist. Mittlerweile startet Dein uC und initialisiert alle 
verwendeten Port Pins.

Beschreiben des TPIC6 und Steuerung der Ausgänge:

Zuerst schreibe via SPI die zwei mal acht Datenbits entsprechend ein. 
Vergewissere Dich aber vorher, daß der RCK Pin noch auf HIGH liegt. Das 
hat gleichzeitig auch den Vorteil, daß die Ausgangs Flip-Flips mit 
aktualisiert werden und nur nich auf das Aktivieren des G Pins warten 
müssen. Pulsieren des RCK Pins ist in dieser Phase der Ansteuerung nicht 
notwendig.(Die Daten werden aber erst dann unveränderlich gespeichert, 
wenn RCK auf LOW geht).

Ab jetzt dürfen die Relais aktiv werden:

Dazu mußt Du jetzt lediglich RCK auf LOW legen. Jetzt passiert 
folgendes:

Der Pegelwechsel RCK von HIGH auf LOW transferiert die Daten vom 
Eingangs Shift Register in die Parallel Ausgangs Flip-Flops. Ein paar ms 
später geht auch G- gemächlich von HIGH auf LOW und die Relais schalten 
dann entsprechend Deiner Bit-Zustände ein.

Umschalten der Relais:

1) Schreibe die neuen Daten in die TPIC6.
2) jetzt pulsierst Du ganz schnell die RCK Leitung von LOW auf HIGH und 
wieder zurück. Dieser Impuls aktualisiert nun die Relais Flip-Flop auf 
den zuletzt eingegebenen Datensatz. Diese Impulsfolge macht bei mir 
bequemerweise übrigens ein "LHL" Macro.

3) Für neue Relaiszustände, wieder 1) und 2).

So habe ich mir den Gebrauch dieser Einrichtung vorgestellt.

Um alle Relais sofort gleichzeitig abzuschalten, bringe einfach RCK 
wieder auf HIGH. Danach kannst Du in Ruhe neue Datensätze transferieren 
und bei Belieben durch RCK Impuls wieder aktualisieren.

Ich hoffe, Du siehst das jetzt etwas klarer.

Gruß,
Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Hans E. (smiley)


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Hallo Gerhard,


Jetzt hatte ich ein wenich Zeit...
Zeit hat man ja bekanntlich immer viel zu wenig.

Bei dem zweiten Register hatte ich in der Tat einen gravierenden Fehler 
verursacht, das sollte jetzt passen.
Den SRCLR beschalte ich aber schon mit einem 1K Widerstand gegen VCC 
Potential?

Mit dem 10K habe ich nun den RCK gegen VCC gezogen.


Deine nachfolgende Beschreibung wie ich das ganze ansteuern soll war 
auch notwendig, nun kann ich mir das auch vorstellen wie es 
funktioniert.
Das sollte ich dann schon hinbekommen.

Was das Low-High-Low Macro ist habe ich auf die schnelle nicht ausfindig 
machen können, nur interessenhalber. ein Macro an sich ist ja nur eine 
Aufzeichnung, wie das zu verstehen ist?


Bis das Projekt fertig ist, wird noch etwas Zeit vergehen.
Das Projekt hat im allgemeinen wieder einmal Ausmaß angenommen.

Es ist wirklich nett von dir, dass du mir das beibringst.
Im allgemeinen ist es richtig super dass ich so viel Hilfe bekommen 
habe.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hans E. schrieb:
> Hallo Gerhard,
>
> Jetzt hatte ich ein wenich Zeit...
> Zeit hat man ja bekanntlich immer viel zu wenig.
Hallo Hans,


>
> Bei dem zweiten Register hatte ich in der Tat einen gravierenden Fehler
> verursacht, das sollte jetzt passen.
Ja. Jetzt passts. Es ist zwar nicht notwendig jeden 595 separat mit dem 
RC zu beschalten. Die RCKS und Gs kannst Du alle parallel schalten mit 
nur einem R und C. Normalerweise beschreibt man alle vorhandenen 
Register nacheinander. Zum Schluß aktivierst Du mit RCK und alle 
Ausgänge schalten gleichzeitig um. Der einzige Vorteil einer getrennten 
RCK Ansteuerung wäre, wenn man Gruppen von Ausgängen sequenziell 
aktivieren möchte. Aber das geht auch in Firmware. Ich persönlich würde 
alle RCKs gleichzeitig bedienen.

Nachtrag: das machst Du ohnehin mit RCK. Ich meinte nur den G Pin 
zusammenzuschalten. Die RCKs stimmen im Schaltbild ja.
> Den SRCLR beschalte ich aber schon mit einem 1K Widerstand gegen VCC
> Potential?
Kannst machen, aber nicht unbedingt notwendig. Den kannst auch direkt 
auf Vcc legen.
>
> Mit dem 10K habe ich nun den RCK gegen VCC gezogen.
Ja. Das ist gut; das garantiert, daß beim Einschalten des uC keine 
Ausgänge aktiviert werden können, bis das ganze System initialisiert 
ist.
>
> Deine nachfolgende Beschreibung wie ich das ganze ansteuern soll war
> auch notwendig, nun kann ich mir das auch vorstellen wie es
> funktioniert.
> Das sollte ich dann schon hinbekommen.
Bestimmt.
>
> Was das Low-High-Low Macro ist habe ich auf die schnelle nicht ausfindig
> machen können, nur interessenhalber. ein Macro an sich ist ja nur eine
> Aufzeichnung, wie das zu verstehen ist?
Das stimmt. Der Zweck hier ist, mit einem Aufruf die RCK Sequenz zu 
schaffen
Ich werde Dir später ein Beispiel dafür posten. Am iPad ist das zu 
umständlich.
>
> Bis das Projekt fertig ist, wird noch etwas Zeit vergehen.
> Das Projekt hat im allgemeinen wieder einmal Ausmaß angenommen.
Das ist üblich:-)

Ich schlage vor, daß Du Dir die 24-pin Versionen dieser Treiber zulegst, 
weil sie extra Masse Pins haben und gleichzeitig bis zu 1A Dauerstrom an 
den Ausgängen zulassen. Das könnte bei anderen Relais von Vorteil sein, 
wenn alle Ausgänge gleichzeitig an sein müssen. Ferner können die A 
Versionen 350mA an jedem Ausgang vertragen. Deiner macht nur 150mA. Nur 
zur Information.
>
> Es ist wirklich nett von dir, dass du mir das beibringst.
Gern geschehen. Es freut mich, daß ich Dich in die richtige Richtung 
schubsen konnte.
> Im allgemeinen ist es richtig super dass ich so viel Hilfe bekommen
> habe.
Hier findest Du oft gute Hilfe. Ein dickes Fell hilft natürlich hin und 
wieder.

Gruß,
Gerhard

P.S. wenn es Dich interessiert, ich habe auch ein ähnliches Projekt an 
der Seite liegend:
Beitrag "Re: Zeigt her eure Kunstwerke (ab 2023)"

Habe aber momentan keine Zeit dafür. Eine Einschubkarte habe ich im CAD 
liegen, aber noch nicht die Bord bestellt. Das ist eine 8 Kanal Digital 
Input und Output Karte mit galvanischer Isolation aller IO Pins. Ist 
mein Spielzeug System.

Nachtrag II:

Um die RCK und G Pins zu betätigen, machte ich diesen Macro:
1
#define UPDATE_STROBE_U2_U4   PORTB &= ~(1 << U2U4XFR_PB2); \
2
                              delayMicroseconds(1);         \
3
                              PORTB |= (1 << U2U4XFR_PB2);  \
4
                              delayMicroseconds(1);         \
5
                              PORTB &= ~(1 << U2U4XFR_PB2);
Der hier wartet bis die Daten am SPI abgegangen sind:
1
#define WAIT_SPI_SEND_COMPLETE  while(!(SPSR & (1<<SPIF)));
Ein Beispiel fuer den Daten Update:
1
void drive_U2U4()
2
{
3
    SPDR = _U2Data;
4
    WAIT_SPI_SEND_COMPLETE
5
    SPDR = _U4Data;
6
    WAIT_SPI_SEND_COMPLETE
7
    UPDATE_STROBE_U2_U4
8
}
SPI Initialisierung:
1
void SPI_MasterInit()
2
{
3
  SPCR |= (1<<SPE)|(1<<MSTR);
4
  SPSR |= (1<<SPI2X);
5
}

In Setup()...
1
    // Required for U2, U4 (74HC595s)
2
    pinMode(SPI_MOSI, OUTPUT);        // TO U2/U4 DATA
3
    pinMode(SPI_MISO, INPUT_PULLUP);  // FREE
4
    pinMode(SPI_SCK, OUTPUT);         // U2/U4 CLK
5
    pinMode(U2U4XFR, OUTPUT);         // HC595 RCK and delayed G- action

Pin Setups:
1
#define SPI_MISO      12    // Not Used
2
#define SPI_MOSI      11    // U2/U4 Shift Register
3
#define SPI_SCK       13    // U2/U4 Shift Register
4
#define U2U4XFR       10    // U2/U4 Shift Register (RCK+G)
5
#define U2U4XFR_PB2   2     // U2/U4 Shift Register
Du musst natürlich Anpassungen bei Dir machen.

U2 und U4 sind bei mir ein TPIC6A595 und ein 74HC595

SPI läuft bei mir mit 8MHz Takt

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Gerhard O. schrieb:
> Die Ausgangsregister übernehmen immer, wenn RCK von HIGH auf LOW geht,
> die vorhandenen Daten-Bits der TPIC6 Serial-Eingangsregister.

Nö.
Der Pfeil zeigt ins Symbol, also steigende Flanke (0->1).

"Data transfers through both the shift and storage registers on the 
rising edge of the shift-register clock (SRCK) and the register clock 
(RCK), respectively."

von Gerhard O. (gerhard_)


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Peter D. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Die Ausgangsregister übernehmen immer, wenn RCK von HIGH auf LOW geht,
>> die vorhandenen Daten-Bits der TPIC6 Serial-Eingangsregister.
>
> Nö.
> Der Pfeil zeigt ins Symbol, also steigende Flanke (0->1).
>
> "Data transfers through both the shift and storage registers on the
> rising edge of the shift-register clock (SRCK) and the register clock
> (RCK), respectively."

Hallo Peter,

Danke! Da hast Du recht wie immer:-)

Ja, dieser Pin ist Takt gesteuert und nicht mit Pegel. Gut, daß Dir das 
aufgefallen ist. Irgendwie verwechselte ich das mit einem anderen IC.

Edge Trigger hat hier ja auch mehr Sinn.

Gruß,
Gerhard

von Falk B. (falk)


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Hans E. schrieb:
> Ganz interessant wieso mein letzter Beitrag als nicht lesenswert
> markiert wurde, obwohl er die finale Version enthält...

Das kann viele Gründe haben, ist aber vollkommen bedeutungslos. Deutlich 
mehr Bedeutung hat dein Schaltplan und dessen Form. Dein Schaltplan ist 
RIESIG und kontrastarm! Dünne, hellgrüne Linien auf weißem Hintergrund. 
AUA!
Druck das Ding ins Schwarz/Weiß als PDF! Siehe Bildformate. Und 
versuch mal das halbwegs kompakt zu zeichnen und nicht Weltkarten im 1:1 
Maßstab!

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Falk B. schrieb:
> Dein Schaltplan ist
> RIESIG und kontrastarm! Dünne, hellgrüne Linien auf weißem Hintergrund.
> AUA!

Das ist kein Schaltplan, das ist eine Frechheit!

Falk B. schrieb:
> versuch mal das halbwegs kompakt zu zeichnen und nicht Weltkarten im 1:1
> Maßstab!

+1

von Gerhard O. (gerhard_)


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Moin,

hier ist noch ein Beispiel, wo ich gleich sechs solcher Käfer ansteuere:
1
enum HC595_REGS { U2_595, U1_595, U12_595, U6_595, U31_595 , U4_595, Last_SR};
2
enum U2_Bits { U2_Bit0, U2_Bit1, U2_Bit2, U2_Bit3, U2_Bit4, U2_Bit5, U2_Bit6, U2_Bit7 };
3
4
uint8_t HC595_Data[Last_SR] = { 0 };
5
6
update_SPI_Chips(HC595_Data, sizeof(HC595_Data));
7
8
9
void update_SPI_Chips(uint8_t *pdata, uint8_t size)
10
{
11
  for (uint8_t i = 0; i < size; i++)
12
  {
13
    SPDR = pdata[i];
14
    WAIT_SPI_SEND_COMPLETE
15
  }
16
  UPDATE_STROBE_SPI
17
18
}
19
// Beispiel zum Setzen von zwei Bits:
20
HC595_Data[U2_595] |= (1 << U2_Bit7) | (1 << U2_Bit3); 
21
// Beispiel zum Ruecksetzen:
22
HC595_Data[U2_595] &= ~(1 << U2_Bit7) & ~(1 << U2_Bit3);

Da schreibst einfach die Datensätze in das Array und rufst dann die 
update Funktion auf. Geht sehr bequem. Da bei 8MHz nur 1us/Byte + 
Overhead für die Daten aufgebracht werden müssen, geht das sehr schnell 
und haelt den uC wenig auf.

Das erste Byte landet in den letzten 595er, wenn mit dem Transfer 
fertig.

Gerhard

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7678168 wurde vom Autor gelöscht.
Beitrag #7678177 wurde vom Autor gelöscht.
von Gerhard O. (gerhard_)


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Hier ist eine kleinere Version...

von Gerhard O. (gerhard_)


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Joachim B. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Dein Schaltplan ist
>> RIESIG und kontrastarm! Dünne, hellgrüne Linien auf weißem Hintergrund.
>> AUA!
>
> Das ist kein Schaltplan, das ist eine Frechheit!
>
> Falk B. schrieb:
>> versuch mal das halbwegs kompakt zu zeichnen und nicht Weltkarten im 1:1
>> Maßstab!
>
> +1

Hallo Joachim,

Ich bitte, jetzt nicht gleich zu schimpfen, weil ich es nicht böse 
meine.

Deutsche sind für ihre Direktheit und Unverblümtheit bekannt und ich 
weiß das auch zu schätzen. Ehrlichkeit in Kommunikation ist des Menschen 
höchste Gut. Daran kann man nicht rütteln.

Andrerseits, ich, der nun schon fast 50 Jahre in einem 
englischsprachigen Land lebt und sich an ihre Art gewöhnt hat, finde 
manchmal, daß solche Direktheit irgendwie unerwartet und nicht notwendig 
ist. Hier würde man in höflicher und konstruktiver Weise Bemerkungen 
machen, wie man es vielleicht besser machen könnte. Kritik ist halt bei 
uns oft (zu) verkleidet. Das kann man natürlich auch als abstoßend 
empfinden. Jedenfalls ist es mir sehr auffällig im Vergleich zu hier, 
wie häufig man bei Euch unverblümt seine Meinung kundgibt und hätte 
persönlich weniger eine Tendenz dazu. Andrere Länder, andere Sitten, 
halt.

Die ruppelige Art die man hier im Forum häufig findet, würde bei uns 
ziemlich negativ aufgefasst werden. Bei uns tun das gebildete Leute 
überhaupt nicht.

Jedenfalls konnte ich mir nicht verkneifen, diesen Sachverhalt zu 
erwähnen und Dir etwas auf die Zehen zusteigen:-)

Duck und weg,
Gerhard

von Hans E. (smiley)


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Hallo Gerhard,

es überrascht mich nicht, dass dir die Zeit für dein Projekt fehlt, wenn 
du mir so viel weiterhilfst :-) Deine Beispiele sind großartig, dadurch 
fällt es mir gleich viel leichter.
Ich werde das neu Gelernte auf jeden Fall ordentlich auf meinem Computer 
speichern.
Schaltplan: Mir ist bewusst, dass mein Schaltplan schlecht gezeichnet 
ist. Es ist auch nur ein Entwurf, der durch viele Fehler und Änderungen 
unübersichtlich geworden ist. Natürlich werde ich ihn demnächst 
ordentlich zeichnen. Das Gesamtprojekt ist ohnehin viel umfangreicher 
und ich muss noch entscheiden, ob ich die Relaiskarte als eigenständige 
Platine fertigen lasse oder sie direkt in das Gesamtprojekt integriere. 
Die Relaiskarte könnte ich auch anderweitig gut gebrauchen.
Vielleicht teile ich das Projekt in zwei Platinen auf: die Relaiskarte 
und den Rest der Schaltung.
Das Gesamtprojekt habe ich kürzlich begonnen zu erstellen. Man könnte 
auch sagen, ich überarbeite es komplett, was mehr Aufschluss gibt.
Für ein älteres Projekt hatte ich einen Arduino Mega verwendet, nur 
wegen der vielen IO-Ports. Zuerst der Nano, dann kam ein IO-Expander 
hinzu, und schließlich bin ich auf den Arduino Mega umgestiegen und habe 
alle Ports belegt. Für dieses ältere Projekt benötige ich jedoch 
ordentliche Leistungsrelais, und ich nehme mir deinen Rat zu Herzen, die 
von dir genannten leistungsfähigere Schieberegister zu verwenden.
Wegen des Dateiformats: Ich habe beim Dateiformat extra darauf geachtet, 
dass man die Dateien direkt im Browser betrachten kann. Grüne 
Verbindungsleitungen fand ich angenehmer als Schwarz-Weiß-Exporte. 
Tatsächlich sind die Linien im exportierten Bildformat nur halb so dick 
wie in meinem CAD-Programm und die Bauteile sind wirklich viel zu groß 
dargestellt.
Ich werde mich noch etwas mit den verschiedenen Exportparametern 
beschäftigen. Es kommt nicht oft vor, dass ich Bilddateien von den 
Schaltplänen benötige. Dein Schaltplan ist natürlich sehr übersichtlich 
gezeichnet, davon kann ich mir etwas abschauen.
Bis vor einigen Jahren war ich ein Perfektionist, kaum zu glauben, aber 
es ist so. Es hat sich nur etwas in meinem Leben geändert und für einige 
einfache Dinge benötigte ich jetzt viel Hilfe. Bis auf das 
Schieberegister, das ist absolutes Neuland für mich, aber sehr spannend 
und sehr vorteilhaft wie du mir gezeigt hast.



Ich freue mich jedenfalls schon sehr darauf die Relaiskarte 
auszuprobieren.

Liebe Grüße

von Joachim B. (jar)


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Gerhard O. schrieb:
> Hallo Joachim,
>
> Ich bitte, jetzt nicht gleich zu schimpfen, weil ich es nicht böse
> meine.

glaube ich dir auch, so ein ähnliches Gespräch hatte ich letztens auch 
mit einer gebürtigen US Amerikanerin.

In Übersee ist alles awesome wonderfull great usw. selbst wenn es der 
größte Mist ist, das kann nerven.
Nicht jeder hat einen 50" Monitor und will ewig hin und her schieben.
Man muß und sollte dürfen Mist auch mal Mist zu nennen.

Wer hier nach Hilfe fragt könnte sich etwas mehr Mühe geben, das fängt 
mit richtigem Bilder einstellen an, auch lesbar gedreht, warum soll der 
Helfende sich den Kopf verdrehen oder den Monitor?

Nur so meine Gedanken.
Eine komische Angewohnheit ist auch der überflüssige smalltalk, "how are 
you" "wie geht es ihnen" wer will das wirklich wissen? Meine Chefs 
jedenfalls nie.

In Übersee soll es historisch notwändig gewesen sein weil man so 
Neuigkeiten auf der Route erfuhr, Hilfe wenn nötig, aber heutzutage sind 
das belanglose Floskeln geworden.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Joachim B. schrieb:
Hallo Joachim,

muss doch auf den richtigen Knopf gedrückt haben;-)
> Gerhard O. schrieb:
>> Hallo Joachim,
>>
>> Ich bitte, jetzt nicht gleich zu schimpfen, weil ich es nicht böse
>> meine.
>
> glaube ich dir auch, so ein ähnliches Gespräch hatte ich letztens auch
> mit einer gebürtigen US Amerikanerin.
>
> In Übersee ist alles awesome wonderful great usw. selbst wenn es der
> größte Mist ist, das kann nerven.
Eigentlich geht das mir genauso. Allerdings bin ich der Meinung, dass 
man sich bei uns im Vergleich zu den südlichen Bewohnern diesbezüglich 
zurück hält.
> Nicht jeder hat einen 50" Monitor und will ewig hin und her schieben.
> Man muß und sollte dürfen Mist auch mal Mist zu nennen.
Ja. Sehe ich ähnlich. In Canada nennen wir schon, wenn es treffend ist: 
"To call a spade a f****** shovel";-) Bei uns gibt es schon sehr 
treffende  Sprüche die auch dem Götz B. gefallen würden.

Was Doku betrifft, gehört halt auch etwas Planung und Überblick dazu, 
wie man seine Dokus strukturiert. Das geschieht auch nicht Übernacht. 
Ich finde manche ECAD behandelt ästhetisch ansprechende Dokumentation 
sehr stiefmütterlich und ist anscheinend nur dem Zweck gedacht 
Netz-Daten und Listen zu erzeugen.
>
> Wer hier nach Hilfe fragt könnte sich etwas mehr Mühe geben, das fängt
> mit richtigem Bilder einstellen an, auch lesbar gedreht, warum soll der
> Helfende sich den Kopf verdrehen oder den Monitor?
Ich glaube schon, dass Hans sich Mühe gibt. Aber er versprach ja, da 
etwas nachzuhaken.
>
> Nur so meine Gedanken.
> Eine komische Angewohnheit ist auch der überflüssige smalltalk, "how are
> you" "wie geht es ihnen" wer will das wirklich wissen? Meine Chefs
> jedenfalls nie.
Ja. Das geht auch mir oft auf den Wecker. Oft kommt das ziemlich 
unaufrichtig bei mir an.
>
> In Übersee soll es historisch notwendig gewesen sein, weil man so
> Neuigkeiten auf der Route erfuhr, Hilfe wenn nötig, aber heutzutage sind
> das belanglose Floskeln geworden.

Gruss,
Gerhard

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hans E. schrieb:
> es überrascht mich nicht, dass...

Hallo Hans,

ich werde Dir morgen antworten. Für heute ist es mir zu spät.

Gruss,
Gerhard

von Peter D. (peda)


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Noch ein paar Anmerkungen:

Man ordnet die Pins nicht nach Nummer an, sondern nach Funktion. Der 
Schaltplan soll ja vorwiegend der Verstehbarkeit dienen und daß man 
leicht Fehler erkennt. Um die richtige Verbindung (Netzliste) kümmert 
sich eh das CAD-Tool.

Ich trenne oft den Funktionsteil und die Versorgungspins in 2 
Teilsymbole. Früher ist es mir mal passiert, daß z.B. beim Drehen eines 
OPV, die Versorgung falsch gepolt war. Auch ist es einfacher, wenn man 
Teilsymbole zum besseren Routen vertauschen will (4-fach OPV, Gatter 
usw.).

Große Schaltungen kann man nachträglich verkleinern, indem man Blöcke 
markiert und per Drag-Funktion zusammen schiebt (Altium: e,m,r).

Das PDF-Format ist schon länger zur Ausgabe etabliert und auch jedes 
CAD-Tool kann das. Dann kann jeder nach Belieben zoomen, ohne daß die 
Schrift pixelig oder das Blatt riesig wird.
PNG benutze ich nur noch für Greenshot.

von Falk B. (falk)


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Gerhard O. schrieb:
> Hier ist eine kleinere Version...

Dort ist ein Fehler drin. Die Freilaufdioden gehörten DIREKT 
antiparallel zum Relais, nicht zur LED. Und mit 1k Vorwiderstand und 
10mA braucht die LED fast soviel Strom wie das Relais. Moderne LEDs 
kommen locker mit 1-2mA aus.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Falk B. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Hier ist eine kleinere Version...
>
> Dort ist ein Fehler drin. Die Freilaufdioden gehörten DIREKT
> antiparallel zum Relais, nicht zur LED. Und mit 1k Vorwiderstand und
> 10mA braucht die LED fast soviel Strom wie das Relais. Moderne LEDs
> kommen locker mit 1-2mA aus.

Moin,

Normalerweise stimmt Dein Einwand. Aber die TPIC6 Ausgänge schützen sich 
selbst durch ihre besondere interne Spannungsbegrenzung durch 
Rückkopplung über interne Zenerdioden auf das GATE und erlauben daher 
bis über 50V induktiven Spannungsanstieg, der aber die übliche Reverse 
Breakdown Spannungsfestigkeit (RBS) der LEDs um 5V beträchtlich 
übersteigen würde und der armen LED das Lebenslicht ausblasen würde. 
Deshalb die Schutzdiode nur für die LED. In so einem Fall sieht die LED 
aber ohne ihre Schutzdiode bis um die 50V in Gegenrichtung. Viele LEDS 
halten aber nur um die 5V RBS aus. Bei kleinen, schwachen Relais, genügt 
wahrscheinlich schon die Belastung der LED Reverse Beschaltung zum 
Abklingen der Energie beim Abschalten.

https://www.we-online.com/components/products/datasheet/151033RS03000.pdf
https://www.sunledusa.com/products/spec/XLUR12D.pdf

Natürlich hätte man die Diode in herkömmlicher Weise der Relaisspule 
parallel schalten können. Der einzige Vorteil meines Vorschlags ist, das 
schnellere Abschalten, weil die in der Spule gespeicherte Energie nicht 
gleich durch die Paralleldiode zum Verschwinden gebracht werden muß, was 
mehr Zeit benötigt. Durch die Art der Spannungsbegrenzung muß der MOSFET 
die Energie, solange die 50V erreicht bleiben, verbraten. Aber das ist 
ja nur ein Impuls, da das dann ohnehin schnell abklingt.

Was den gezeigten Wert des Vorwiderstands betrifft, habe ich nicht 
darauf geachtet, weil es mir nur um ein Zeichnungsbeispiel ging. Ja, in 
der Praxis hätte ich es, wie von Dir vorgeschlagen, auch auf 1-2mA 
belassen. Es sei denn, uralte LEDs aus der Bastelkiste aus Anno Dazumal, 
kämen zum Einsatz:-)

Sollte ich das wirklich falsch sehen, dann erkläre es mir bitte 
ausführlich.


Gruß,
Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Gerhard O. schrieb:
> Sollte ich das wirklich falsch sehen, dann erkläre es mir bitte
> ausführlich.

Nein, das hast du schon korrekt beschrieben, aber ich bezweifle, daß das 
so geplant war. Das schnellere Abklingen des Relaisstroms durch den 
Vorwiderstand ist in 99% aller Fälle unnötig.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Falk B. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Sollte ich das wirklich falsch sehen, dann erkläre es mir bitte
>> ausführlich.
>
> Nein, das hast du schon korrekt beschrieben, aber ich bezweifle, daß das
> so geplant war. Das schnellere Abklingen des Relaisstroms durch den
> Vorwiderstand ist in 99% aller Fälle unnötig.

Ja. Das ist richtig. Ich hätte es auch mit Anti-parallelen Dioden in 
üblicher Weise gemacht. War nur des einen Einwands wegen, warum ich dann 
bockig war, um eine Alternative aufzuzeigen:-)

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