Impulsschaltung für Dämmerungsschalter funktioniert nicht wie gewünscht

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Autor
Impulsschaltung für Dämmerungsschalter funktioniert nicht wie gewünscht
Suche nach: dämmerungsschalter (328)

    







BID = 898590

Hoffi^

Gesprächig



Beiträge: 131
Wohnort: Wasserlosen
 

  


Hallo Forum ich brauche wieder einmal eure Hilfe,

Aktuelles Projekt ist eine Elektronik zur automatischen Öffnung und Schließung einer kleinen Stalltür in Abhänigkeit der Helligkeit.

Dazu möchte ich die angehängte Schatung verwenden, sie soll wie folgt funktionieren über den LDR wird die Helligkeit aufgenommen und über den Schmitttrigger 4093 ausgewertet. Ist es nun dunkel schaltet der Transitor durch und liefert das Signal an den 40106 dieser soll aus dem dauernd anliegenden Signal je einen Impuls auf Ausgang A und B generieren, jewails bei steigender bzw. fallender Flanke. (siehe angehängtes Diagramm)

Diese Signale sollen anschließend über CMOS Logik Gatter weiterverarbeitet werden, um das öffnen und schließen der Tür zu steuern.

Nun zum Problem ich habe die Schaltung wie abgebildet auf einem Experimentier Board aufgebaut und Sie funktioniert tadellos, nun habe ich die Schaltung eins zu eins auf eine Streifenrasterplatiene übernommen und sie funktioniert nicht wie gewünscht.

Am Ausgang A bzw B kommt bei Steigender und fallender Flanke ein Impuls mit 1,1 V. (Siehe Diagramm).

Kann mir jemand weiterhlefen wo das Problem liegt? Ist noch eine weitere Verschaltung notwendig?







BID = 898622

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  

Hast du wirklich nur 1 Ohm an der Basis des BC547?
Das ist nicht gut, dann kannst du den Widerstand auch ganz weglassen.
Bei nur 5V Betriebsspannung ist das erlaubt, aber du bekommst dann natürlich dort nur 0/0,7V zu sehen.
Es wäre auch schön, wenn du den Emitter kenntlich machtest und bei den ICs die Orientierung.


Im übrigen wäre es besser, wenn du das Digitalsignal für den 40106 nicht an dem Transistor abnimmst, der die LED treibt. Dort können schon wieder ziemlich schlechte Logikpegel und langsame Flanken sein.

Nimm doch einfach eines der unbenutzen Gatter des 4093 als Puffer um die LED zu treiben und ein sauberes Digitalsignal für den 40106.
Dann können auch der Transistor und sämtliche Widerstände in der Gegend entfallen.
(Im Prinzip kann sogar der ganze 4093 entfallen, denn du hast ja am 40106 noch mindestens einen ST übrig.)

Dass du nur 1V an den Ausgängen des 40106 findest, lasst vermuten, daß eine der Speisespannungen nicht angeschlossen ist.
Alternativ ist das IC in den Latchup gegangen und evtl. schon hi.
Das kannst du mit dem Finger fühlen. Gewöhnlich werden CMOS ICs nicht warm, aber beim Latchup wird das IC richtig heiß.
Das kann passieren, wenn du eine in Betrieb befindliche CMOS Schaltung mit einer Messstrippe berührtst (meist an einem Ausgang) die nicht entladen ist.
Deshalb die Massestrippe des Voltmeters am besten zwischen den Messungen gar nicht lösen.

BID = 898658

Hoffi^

Gesprächig



Beiträge: 131
Wohnort: Wasserlosen

Hallo vielen Dank für die schnelle Hilfe.

Ich habe Ausrichtung nun Kenntlich gemacht hoffe es hilft weiter.
Zuerst hatte ich einen größeren widerstand am Transitor sodass dieser nicht ganz geöffnet hat, daraufhin hab ich ihn durch einen kleineren der gerade zu Hand war ersetzt.
Der Logikpegel am Eingang der 40106 war zuerst nur 3,6V wegen der Led deshlab hab ich den 1KOhm eingebaut nun ist er Pegel bei 5V. Du meinst der Transitor öffnet zu langsam, sodass die Flanke nicht steil genug für den Rest der Schaltung ist? Ich sollte also lieber ein Gatter für die Led und eins für den 40106 verwenden?
Am Pin 14 vom 40106 HAbe ich Vdd 5V und Vss 0V müssen noch weiter Spannungen angeschlossen sein?
Das IC ist zu keiner Zeit warm geworden und wenn ich es gegen das IC vom Experimentierboard austausche habe ich bei beiden Schaltungen ( sind paralell aufgebaut) die gleiche Funktion eine geht eine nicht.

Das ist das was ich nicht verstehe 2 mal die gleiche Schaltung eine geht eine nicht.



BID = 898687

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
was ich nicht verstehe 2 mal die gleiche Schaltung eine geht eine nicht
Dann sind sie eben doch nicht so gleich, wie du glaubst.


Zitat :
und Vss 0V
Ob das stimmt kann man schlecht sagen, wenn der Minuspol des Meßgeräts ebenfalls an Vss hängt.
Nimm dir einmal das Ohmmeter und prüfe (ohne Betriebsspannung selbstverständlich) alle Verbindungen von IC-Pin zu IC-Pin.
Allein aus der Tatsache, daß ein Draht in einem Loch im Steckbrett steckt, resultiert noch keine Verbindung.
Dann auch mal die benachbarten IC-Pins prüfen um sicher zu gehen, daß dort keine Verbindungen sind, wo keine sein sollen.

Ich würde allerdings erst einmal im Schaltbild aufräumen. Das passt doch alles in den 40106 allein.


Zitat :
Ich habe Ausrichtung nun Kenntlich gemacht hoffe es hilft weiter
Ach, ich finde mich da schon zurecht, aber diese Malerei von IC-Gehäusen ist nicht gerade hilfreich, wenn es darum geht die Funktion der Schaltung zu verstehen, und (s.o.) zu vereinfachen.
Zeichne mal ein richtigen Schaltplan, auf dem die einzelnen invertierenden ST (etwas anderes verwendest du ja gar nicht) erkenntlich sind!
Dann wirst du wohl auch die Vereinfachungsmöglichkeiten sehen, und wie man logisch vorgehen kann um Fehler zu finden.

P.S.:
Zitat :
Du meinst der Transitor öffnet zu langsam, sodass die Flanke nicht steil genug für den Rest der Schaltung ist?
Nicht bei dieser Schaltung, da folgt ja gleich wieder ein ST, aber generell.





[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  6 Sep 2013 11:57 ]

BID = 898718

Hoffi^

Gesprächig



Beiträge: 131
Wohnort: Wasserlosen

Vielen Dank Schaltung funktioniert Schuld war der Transitor ich habe diesen durch einen neuen mit 1kOhm Basiswiderstand ersetzt und nun funktioniert die Schaltung wunderbar.

es wär wahrscheinlich weniger aufwannd gewesen alles in den 40106 zu packen nur ist die Schaltung ja bereits aufgebaut und ich möchte sie ungern komplett umbauen.

ich werde mich dannn in Kürze melden wie er mit dem Rest der Schaltung weitergeht hoffentlich ohne große Probleme

BID = 898757

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
nur ist die Schaltung ja bereits aufgebaut und ich möchte sie ungern komplett umbauen.
Da ist nicht so viel umzubauen, ich habe das Aufräumen mal für dich gemacht.
Die Version a) enspricht völlig der Logik deines Schaltplans, nur habe ich da den 4093 bereits weggelassen und durch einen Inverter des 40106 ersetzt.

Dadurch, daß ich den invertierenden Transistor aus dem Signalverlauf entfernt habe, ist ja auch die Notwendigkeit einer neuerlichen Invertierung entfallen, und somit kann die Ansteuerung des Impulsgenerators direkt an Pin3 erfolgen. Der somit hier überflüssige IC1a ist der Inverter, der die Funktion des 4093 übernommen hat. Dazu braucht man nicht einmal die Brücke 2-3 entfernen.
So ist die Version A entstanden.

An dieser fällt nun wiederum auf, daß das Signal unnötig oft invertiert wird.
Der Impulsformer am Eingang kann genau so gut die Differenzierer R4,C2,C3 direkt treiben, nur daß dann an dieser Stelle Hell und Dunkel vertauscht ist.
Dieses Problem wird sofort gelöst, indem die Beschriftungen Out-A und Out-B ihre Plätze tauschen.

Ich habe dann lediglich noch das freie Gate mit dem LED-Treiber vertauscht um das Layout zu vereinfachen, die Brücke 2-3 kann also bleiben.
Auf diese Weise ist der 4093 völlig überflüssig geworden und es ist sogar noch ein Inverter des 40106 zur freien Verfügung übrig geblieben.

Wenn die ca 2..3mA ausreichen, die ein CMOS-Gate der LED zur Verfügung stellt, kann man das so lassen.
Den Transistor braucht man erst, wenn mehr Strom benötigt wird. Dann würde ich aber einen pnp-Emitterfolger nehmen, denn dann kann der Basisvorwiderstand entfallen.

Vielleicht hast du die beiden Kondensatoren bemerkt, die ich am 7805 eingefügt habe.
Die solltest du immer einbauen, egal um welche Schaltung es sich handelt.
C1 ist dabei der wichtigste, den brauchst du sogar, wenn du keinen 7805 verwendest, also IMMER!
Eigentlich sind das sogar mehrere parallelgeschaltete Kondensatoren, von denen man in guten Schaltungen über die ganze Platine verteilt an jedem IC einen findet.
Gelegentlich werden diese Kondensatoren auch als "Angstkondensatoren" bezeichnet, denn sie verringern unkontrollierte Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Schaltungsteilen, vor denen jeder Entwickler Angst hat.


P.S.:
Ach ja, die Gemälde:


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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  6 Sep 2013 21:03 ]

BID = 898959

Hoffi^

Gesprächig



Beiträge: 131
Wohnort: Wasserlosen

Vielen Dank für die Verbesserungsvorschläge ich werde die Schaltung dann so umsetzen wie von dir beschrieben.

Ich habe jetzt mal aufgemalt (leider habe ich dafür keine Software) wie ich mir den nächsten Abschnitt der Schaltung vorstelle. Vielleicht gibt es auch hier eine Möglichkeit die gleiche Funktion geschickter und einfacher zu realisieren.

Funktionsbeschreibung:
Die schaltung ist nur fürs Auffahren, das Zufahren ist analog dazu.
Der Impuls von Ausgang A wird im Flip-Flop gespeichert und steuert den Mosfet an der wiederum das Relais für die Lastzuschaltung des Motors treibt.
Bauartbedingt des Fenserhebermotors muss die Freigabespannung zeitlich verzögert mit der Last eingeschaltet werden, dazu bildet R1 und C1 ein RC-Glied für die Verzögerung. Nach ca 1s wird über die Schmitt-Trigger der 2. Mosfet angesteuert, welcher das Freigaber[/ascii-schaltbild]elais ansteuert.

Die Tür fährt nun auf und über den oberen Endschalter wird das Flip-Flop wieder zurückgesetzt.

Über Taster S1 soll es möglich sein die Tür von Hand zu bewegen.

Am Ende der Schaltung bilden R2 und C2 ein weiters RC-Glied, darüber soll ausgewertet werden ob die Tür innerhalb der eingestellten Zeit den Endschalter erreicht. Tritt dieser Fall ein und die Schmitt-Trigger liefern ein Signal soll dieses über ein FF gespeichert werden und eine astabile Kippstufe ansteuern die eine Lampe blinken lässt.
Gleichzeitig soll der Reset Eingang für auf und zu belegt werden, sodass kein weiteres auf und zufahren mehr möglich ist.
Aber das wäre dann der nächste Schritt.

Ich würde mich freuen wenn du mal einen Blick auf die Schaltung werfen würdest ob sie so realisierbar ist.





[ Diese Nachricht wurde geändert von: Hoffi^ am  9 Sep 2013 10:29 ]

BID = 898961

perl

Ehrenmitglied



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Eieiei, warum jetzt dieser Relais-Klapperatismus, wo du doch so schön mit Logik-ICs angefangen hast.


Zitat :
Bauartbedingt des Fenserhebermotors muss die Freigabespannung zeitlich verzögert mit der Last eingeschaltet werden,
Was heisst das, hat der Motor eine Bremse? Dann muß diese vor dem Losfahren gelöst werden und sofort beim Abschalten wieder stromlos werden.

BID = 898965

Hoffi^

Gesprächig



Beiträge: 131
Wohnort: Wasserlosen

nein er hat keine Bremse ist ein neuerer Fesnsterhebermotor mit intergrierter Leistungselektronik dieser brauch um zu laufen mehrere 12V Siganle um fehlende Fahrzeugsteuergeräte zu simulieren. Alles diese Signale müssen bereits anliegen bevor das Signal für auf bzw ab angelegt wird. lege ich alle Signale gleichzeitig an läuft der motor nicht.

Aus diesem Grund brauche ich die beiden Relais um nicht den Motor immer an spannung zu lassen, da er mir sonst frühzeitig meinen Bleiakku leersaugt.

BID = 898966

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
brauche ich die beiden Relais um nicht den Motor immer an spannung zu lassen, da er mir sonst frühzeitig meinen Bleiakku leersaugt.
Dann nimm doch einen MOSFET dafür. Relais sind der natürliche Feind der Digitalelektronik!

Außerdem:
Wenn du 12V Steuersignale brauchst, dann lass den 7805 weg und betreibe die CMOS-Schaltungen einfach mit 12V.
Die LED braucht dann natürlich einen Vorwiderstand, damit der Strom möglichst nicht höher als 5mA wird.
Den 1k-Widerstand am Differenzierer würde ich dann auch etwas höher wählen, z.B. 4k7 oder 10k.


BID = 898968

Hoffi^

Gesprächig



Beiträge: 131
Wohnort: Wasserlosen

kann ich denn direkt an den drain Eingang vom Mosfet an Vdd legen und an Source meinen Motor anschlißen also mir einfach das Relais sparen?

Wie kann ich dann realisieren das in keinem Fall auf und ab gleichzeitig angesteuert werden.
Was hälst du vom Rest der Schaltung kann man die so aufbauen oder würdest du sonst noch was ändern?

BID = 898969

perl

Ehrenmitglied



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Zitat :
an den drain Eingang vom Mosfet an Vdd legen und an Source meinen Motor anschlißen
Sourcefolger sind bei MOSFETs eher nicht üblich, weil die Gatespannung normalerweise deutlich darüber liegen muß um de Transistor durchzusteuern. Warum willst du das denn so machen?


Zitat :
Wie kann ich dann realisieren das in keinem Fall auf und ab gleichzeitig angesteuert werden.
Du hast doch geschrieben, daß die Leistungselektronik schon im Motor eingebaut ist. Normalerweise kümmert die sich dann auch darum, daß es zu keinen verbotenen Zuständen kommen kann.
Gibt es Unterlagen zu dem Ding?


BID = 898973

Hoffi^

Gesprächig



Beiträge: 131
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ich hab nur diesen Plan zu dem Teil daraus hab ich mir die Anschlüsse zusammengereimt.

Wie müsste die Schaltung dann aussehen um die Last direkt mit dem Mosfet zu schalten?




BID = 899007

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Ich sehe ist, dass ein positiver Impuls an Pin3 oder Pin4 das herauf bzw. herunter Fahren auslöst.

Pin6 ist Masse und Pin7 ist Plus für den Motor.

Über Pin1 kommt ebenfalls +12V, aber wohl nur ein paar mA als Versorgung für die Elektronik.

Welche Signale über Pin2 laufen, sehe ich momentan nicht.
Da das aber die einzige Verbindung zum Steuergerät J139 ist, und beide Fensterheber daran angeschlossen sind, vermute ich, daß dort ebenfalls ein Signal zum Schliessen anliegt, das man über die Fernbedienung der Zentralverriegelung auslöst (Taste lange drücken).

Unklar ist, welches Signal über Pin5 läuft.

Wenn ich das richtig sehe, reicht es aus die positive Hilfsspannung an Pin1 abzuschalten, dann ist auch der Stromverbrauch weg. +12V an Pin7 kann bleiben, dort fliesst nur Strom, wenn der Motor in Bewegung ist.

Ich hoffe, daß sich meine Interpretation mit deinen Erkenntnissen deckt.
Interessant wäre es zu wissen, wie hoch der Strom in den Steuerleitungen 3 bzw. 4 ist.
Das könntest du mal messen und auch die Stromaufnahme von Pin1.

BID = 899087

Hoffi^

Gesprächig



Beiträge: 131
Wohnort: Wasserlosen

Ich habe jetzt mal die Ströme gemessen

Pin 3und 4 ist auf und ab Strom ca. 1mA
Pin 6 Masse Pin 7 in Ruhe 17mA steigt bei Betrieb auf 2A.
Pin 1 ca 10mA
Pin 2 und 5 braucht nicht angeschlossen zu werden.

Das heißt für die Schaltung die Spannung an Pin 1 und 7 liegt immer an

Nur wie kann ich dann schaltungstechnisch +12V an Pin 3 und 4 bringen?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Hoffi^ am 10 Sep 2013 11:11 ]


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