Projekt: zweiter Lichttaster für Funkwecker
Im Unterforum Grundlagen - Beschreibung: Grundlagen und Fragen für Einsteiger in der Elektronik
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Projekt: zweiter Lichttaster für Funkwecker |
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BID = 983411
fantaeiner2
Gerade angekommen
Beiträge: 17
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Hallo,
ich fand es eine gute Idee, für meinen Funkwecker eine zweiten Taster für das Licht außerhalb des Weckergehäuses anzulegen, um das im Wecker eingebaute Licht aus der Ferne einschalten zu können. Das klingt ja erst einmal ganz einfach - das Ergebnis ist aber äußerst überraschand.
Am Orignaltaster lötete ich zwei Drähte an, die ich aus dem Wecker führte. Bis hierhin ist das Ergebnis wie erwartet: berühre ich die Drähte außerhalb des Gehäuses, dann leuchtet das Weckerlicht. Verlängere ich diese Drähte oder schließe ich einen Taster an, dann gibt es den merkwürdigen Effekt, dass der Wecker genau in der 29. und 59. Sekunde das Licht einschaltet und jeweils nach 15 Sekunden wieder aus. Ist das Licht ausgeschaltet, kann zusätzlich mit dem externen Taster das Licht eingeschaltet werden.
Installiere ich Widerstände (hier 47 kOhm) zwischen externe Taster und Drähte, dann ist das periodische Ein- und Ausschalten nicht zu beobachten. Mit dem Taster lässt sich das Licht nun wie gewünscht einschalten.
Was haltet ihr davon, dass das Licht om Wecker periodisch ein- und ausgeschaltet wird, wenn keine Widerstände verwendet werden? Was ändern die Widerstände, so dass mit Ihnen das gewünschte Ergebnis erreicht wird?
Viele Grüße
Marko |
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BID = 983440
Maou-Sama
Schriftsteller
Beiträge: 787
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Oh je. Was du da siehst und festgestellt hast, sind Dinge, die ganzen Scharen von Ingenieuren graue Haare verpassen
Sicherlich hast du Zwillingsleitung benutzt. Durch die platzsparenden Bauweise mit nah beieinander verlaufenden Drähten hat Zwillingsleitung eine hohe "Kabelkapazität" (richtiger Kapazitätsbelag https://de.wikipedia.org/wiki/Leitungsbel%C3%A4ge ).
Sie wirkt wie ein kleiner Kondensator zwischen den Anschlüssen des Tasters, dessen Kapazität mit jedem Meter Leitungslänge zunimmt.
Darüberhinaus wirkt die Leitung natürlich auch als Antenne, die Störungen aus der Umgebung aufnehmen kann.
Dein Problem kann daher in mehrere Kategorien eingeordnet werden;
1. Übersprechen zwischen den Leitungen
Auf den Leitungen zu den Tasten laufen Störungen oder Impulssignale, die aus dem Gerät selbst kommen. Entweder daher, dass die Tasten in einer Art Matrix abgefragt werden, Ein-/Ausgangsleitungen des Microprozessors im Timesharing genutzt werden, oder es sind andere Störungen die irgendwie, irgendwo im Gerät entstehen,- ggf auch durch Übersprechen von Leitungen des Displays zur Tastatur.
Zentraler Punkt ist hier, dass der von der langen Zwillingsleitung gebildete "Kabelkondensator" diese Impulse/Störungen, die zunächst nur auf einer der beiden Leitungen vorliegen, auf die andere Leitung überwirken lässt, bis die Intensität (dieser Einen oder Summe von verschiedenen zeitlich überlappenen Störungen) reicht, um darin einen Tastendruck zu erkennen.
Das Übersprechen/überkoppeln wird um so schlimmer, je länger die Leitung ist (Kabelkapazität steigt proportional zur Leitungslänge), und um so schwächer, je weiter die Leitungen voneinander entfernt sind.
Ebenfalls sprechen scharfe schnelle Potentialsprünge im Sinne einer Rechteckschwingung oder digitaler Impulse, wie sie bei Schaltvorgängen oder Multiplexing auftreten, stärker über als Störungen mit weicher, verwaschender Signalflanke oder Sinusschwingungen.
Auch ohne deine Widerstände sollte sich der Effekt des Übersprechens verringern lassen, wenn du die Leitungen statt als Zwillingsleitung als Einzeldrähte möglichst weit voneinenader entfernt verlegst.- Hierdurch sinkt die Kabelkapazität.
Weiterhin sollte der Effekt des Übersprechens auch ohne eine angeschlossene Leitung zu provozieren sein, wenn du einen kleinen Kondensator anstelle der Zwilligsleitung anschließt.
Ind iesem Szenario bilden deine Widerstände in Reihe zur Leitung bzw beiden Adern mit der Kabelkapazität einen RC Tiefpass, der schnelle scharfkantige Impulse unterdrückt bzw die Flanken der Signale verwischt, wodurch das Übersprechen bei gleicher Leitungslänge und Typ auch zurückgeht.
2. Wirkung als Antenne
Eine weitere Fehlerursache wäre das Einfangen von Störimpulsen von äußeren oder auch inneren Quellen einfach im Sinne einer Antenne.
Im Gegensatz zu 1. sollte hier das Einfügen eines Kondensators zwischen die Leitungen nicht den Fehler provozieren, sondern Abhilfe schaffen.
Widerstände in Reihe mit der Leitung/Adern könnten hier auch Abhilfe schaffen, indem sie das von der "Antenne" aufgefangene Signal dämpfen. Auch würde bei dieser "Antennentheorie" im Gegensatz zur "Übersprechtheorie" die getrennte Verlegung der Adern nur wenig bis gar keinen Effekt erzielen.
3. Kombination aus beidem oder was ganz anderes.
Und, bist du jetzt klüger?
Wenn nicht, halte es doch so wie die großen Firmen;
Wenn es funktioniert, frage nicht warum, sondern für wieviel du es verkaufen kannst. Probleme durch Fehlkonstruktion kann man später immer noch ignorieren. |
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BID = 983528
fantaeiner2
Gerade angekommen
Beiträge: 17
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Vielen Dank für die erste Antwort. Deine Einschätzung ist sehr interessant. Ich kann mir vorstellen, dass Du Recht hast, und die nahen Drähte einen Kondensator darstellen. Das könnte auch erklären, warum nach einem Tag im Betrieb, das Verhalten des Weckers ein anderer ist als zu Beginn: nun ist es so, dass bei (Dauer-)Tasterbetätigung das Licht nur zu 59. und 29. Sekunde einschaltet. Möglicherweise verliert die Batterie aufgrund der langen Leitung und Widerstände sehr schnell an Kapazität und deshalb verhält sich die Schaltung nun anders als zu Beginn.
Ich werde mir wohl noch etwas anderes überlegen müssen. Vielleicht könnte ich eine eigene Schaltung in den Wecker einbauen, der eine eigene LED für ein paar Sekunden leuchten lässt. Früher habe ich mal Kippschaltungen gebastelt - so etwas ähnliches müsste es ja auch sein - oder? Hat jemand eine Lieblingsschaltung für diesen Zweck? Ein paar Widerstände, Transistoren und Kondensatoren hätte ich noch da...
Viele Grüße
Marko
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