high/low

[knarf]

Hallo Leute,

ok, mal wieder Zeit für eine Dummy-Frage:

In einem unserer Threads wurde geschrieben, dass wenn wir 5 V an einen Port anlegen, wir schnell losgehen und einen neuen Chip kaufen sollten, da der Chip sicherlich hin ist. Andererseits wurde gesagt, dass ein Zustand von 3,25 V als high erkannt wird. Wie hoch darf denn eine Spannung sein, die an ein Port angelegt ist? In der Anleitung steht nur: 500 mA bei HIGH.

Und was bedeutet eigentlich der Zustand HIGH/LOW genau. Die Erklärung im Datenblatt verstehe ich nicht.

Und wozu ist der Widerstand R3? Der scheint für die Einstellung LOW zu sein. Aber wie genau.

Wir haben einen IOW24. Wir haben die Vorstellung, die Spannung Vcc (5 V) zu verwenden, um einen Zustand auf einem Port anzulegen. Diese Spannung soll von außen über z.B. ein Relais ein- oder ausgeschaltet werden. Meiner Meinung nach müsste also der Vcc mit dem Port verbunden sein. Zwischen Vcc und Port müsste dann noch das Relais, um einen Schalter zu haben. Ich würde das Ergebnis so verstehen, dass wenn am Relais ein Spannung von außen anliegt, am Port eine Spannung von 5 V (Vcc) anliegt. Ist das richtig? In welcher Weise muss Gnd mit eingebunden werden?

Bitte keine destruktiven Antworten. Ich weiß selbst, dass ich keine Ahnung von alledem habe, und das, obwohl ich den Unterschied zwischen Spannung und Stromstärke kenne. Danke.

Frank

[Guido Körber]

Vor den 5V stand wohl ein "-". Negative Spannungen unter 0V und positive Spannungen über der Versorgungsspannung sind für den Chip gefährlich.

Der R3 war wohl im Schaltplan für den IO-Warrior40?

5V an einen Eingang des IO-Warrior zu legen bringt nicht viel, da die Pins ja interne Pull-Ups haben, also im Ruhezustand schon auf Versorgungsspannung liegen. Der Eingang müsste schon gegen Masse gezogen werden, damit sich was verändert.

[knarf]

Hallo Guido,

vielen Dank für deine schnelle Antwot.

Also einerseits bringt es nichts, 5 V an einen Port anzulegen, da schon Versorgungsspannung anliegt, andererseits ist eine Spannung größer als die Versorgungsspannung (was ja auch 5 V sind) gefährlich. Also...? Was müssen wir machen?

Nochmal zum Problem: wir haben zwei Pole, an denen eine Eingangsspannung von 12 V (potentialfrei) oder von 0 V anliegt. Wenn eine Spannung von 12 V anliegt, dann soll der IOW24 uns zurückgeben, dass der Zustand auf "an" ist. Bei 0 V entsprechend "aus". Wie das auslesen geht, wissen wir schon. Nur die Schaltung auf dem IOW24 macht uns Kopfschmerzen. Unser Gedanke war, die 12 V nicht direkt anzulegen (das ist zu viel), sondern eine andere Referenzspannung aufzuschalten. Da hatten wir an Vcc gedacht, die über ein Relais eingekoppelt wird. Wenn ich aber den letzten Beitrag von dir lese, bin ich wieder unsicher.

Mit R3 meinte ich das Potentiometer, das auf dem IOW24 integriert ist.

Viele Grüße
Frank

[friend-of-rq]

Hallo knarf,

Du nimmst einfach einen Optokoppler ...

die eine Seite LED Kathode(-) / Anode(+) mit einem Vorwiderstand an die 12V anschließen,
Vorwiderstand muss so berechnet werden das der max I_LED nicht überschritten wird.

Die andere Seite der Transistor(NPN) Emitter an Minus(GND) , Kollektor an den IOW Pin.

Fertig mehr ist das nicht ...

Funktion:
12V liegen an ........... Eingang-IOW = LOW (GND)
12V liegen nicht an ... Eingang-IOW = HIGH (Vcc)

man sprich auch von einer negierten Logik ...

im Forum gibt es eine menge Beispiele zu diesem Thema ... Du muss nur suchen ...

Gruss Ralf

[Guido Körber]

Ich glaube das Problem geht deutlich darüber hinaus zu erklären, dass man einen Optokoppler nehmen kann...

High = > ca. 60% Vcc
Low = < ca. 40% Vcc

Die Eingänge liegen aufgrund der Pull-Ups auf High. Man kann sie extern auf Low ziehen und hat damit dann eine detektierbare Änderung. In der Digitalelektronik arbeitet man meistens damit, dass der Aktiv-Zustand Low ist. Die Software kann ja unproblematisch so geschrieben werden, dass 0 als Aktiv erkannt wird.

Was den R3 betrifft: Der gehört zum Anschluss für die LCD Module. Ein Bisschen Lesen würde nicht schaden.

[friend-of-rq]

@Guido Körber

ich wollte mit den Optokoppler auch nicht LOW/HIGH erklären :-)

nur scheint (knarf) keine Grundkenntnisse in Elektronik / Digitaltechnik zu haben ...

und bevor diese Artikel unendlich lang wird ... ist Ihm mit einer einfachen Schaltung doch
am besten geholfen ...

Ich finde es immer wieder erstaunlich, wie unerfahrene "Elektroniker" gleich sich an teure ICs
mit TTL Grundlagenforschung versuchen und mit einem AHA-Effekt diese über den
Jordan schicken ... an statt mal sich einen 7400 oder so was zu besorgen und da erstmal mit
probieren und Digitaltechnik und alles was damit zu tun hat zu verstehen ... vor allen die kosten nur wenige Cent :-)

Gruss Ralf

[knarf]

Hallo liebe Helfer,

also vielen Dank für eure Antworten. Tatsächlich, ich nix Ahnung. Aber leider hat mein Arbeitgeber den Auftrag gegeben, ein Signal auszulesen. Unser Gebiet ist eher die Webprogrammierung. Und jetzt brauchen wir eine Schnittstelle nach außen. Und leider habe ich nicht die Zeit, beliebig lange mit anderen Systemen zu probieren, denn mein Weihnachtsurlaub steht auf dem Spiel...

Also im Prinzip helfen mir eure letzten Beiträge echt weiter. Eigentlich weiss ich, wie das prinzipiell geht, aber ich habe einfach null praktische Erfahrung. Und dann ist da wieder irgendwas, was mich verwirrt. Und da ich nicht noch einen Chip zersemmeln will...

Ok, ich durchdenke mir das morgen mal genau. Und dann gibts evtl. den nächsten Post, auch bei positiver Meldung.

Danke nochmal.

Frank

[friend-of-rq]

Hallo knarf,

hier die Schaltung die ich beschrieben habe ...

Optokopler_Eingang_2.GIF (9.39 KiB) Viewed 14587 times

im Eingangsteil ist noch eine LED in reihe dazu gekommen, die anzeigt ob Strom fließt und eine Schutzdiode, die den Optokoppler vor Verpolung schützt.

Als Optokoppler kannst Du irgend einen 4Nxx nehmen.

Gruss
Ralf

[knarf]

Hallo Ralf,

deine Schaltung hat echt weitergeholfen. Und ich habs sogar verstanden. Freut mich.

Leider ist das Ergebnis, dass 0,5V anstatt 5 V am Ausgang (PIN - Gnd) anliegen... Und da sollte der IOW nicht reagieren.

Ich habe den Optokoppler 4N26 verbaut. Imax = 60 mA. Daraus ergibt sich R39 = 200 Ohm.

Frank

[friend-of-rq]

Hallo knarf,

Leider ist das Ergebnis, dass 0,5V anstatt 5 V am Ausgang (PIN - Gnd) anliegen

Wenn ein Strom durch die LED fließt ... ist das doch OK ... oder auch im Ruhezustand wenn kein Strom durch die LED fließt ?
Auf Null Volt wirst du am Kollektor nicht kommen, die Sperrschichtspannung (ca. 0,7 V) ist da noch zu berücksichtigen ...

Zur Funktion:
Die LED steuert den Transistor durch, der wird dann niederohmig und zieht den IOW-PIN auf LOW ( 0,7 Volt ) !?

Der Transistor sollte im Ruhezustand keinen Durchgang haben ... Ergebnis IOW-PIN = HIGH (Vcc = 5 Volt), durch die Pull-UP Widerstände im IOW.

Beim Optokoppler 4N23 ist die Basis des NPN raus geführt worden ... nicht angeschlossene Eingänge wie diese ... erzeugen häufig die tollsten Effekte ... deswegen habe ich die Basis mit (100k) auf GND ( 0 Volt) gelegt ... bitte prüfen !!!

Um uns besser zu verstehen ... wenn wie von Spannungspegel sprechen beziehen sich diese immer auf GND (Masse) / (-)
die Masse (GND) sollte auch mit Vss vom IOW verbunden sein.

Ich habe den Optokoppler 4N26 verbaut. Imax = 60 mA. Daraus ergibt sich R39 = 200 Ohm.

60 mA ist für eine normale LED in reihe aber eine menge ... das wird die nicht lange mitmachen, da die meisten Standard LED so um die 20 mA haben ... ich würde es mal mit 500 - 600 Ohm testen und die Spannungen an den LEDs messen,
danach den wirklichen Strom berechnen,

Code: Select all

Ur / r = Ir        r = Widerstand 

Gruss Ralf

[knarf]

Hallo liebe Helfer, hallo Ralf,

hat funktioniert und ich habs verstanden.

Weihnachtsurlaub kann kommen... Danke nochmal.

Frank

[rlaazahler]

Hallo;)
sry für das ausgraben des alten Threads, aber ich dabei ein kleines Problem:
Ich hab versucht die Schaltung nachzubauen (IO-Warrior 56 und mit 24V Eingangsspannung, Optokoppler 4N28)
Eingangseite funktioniert => LED leuchtet sobald 24V anliegen. Port vom IOW wird auch auf LOW/GND gezogen und am PC erkannt (Damit wieder was erkannt wird, muss ich den Port dann per Programm auf HIGH setzen).
Nehm ich die 24V wieder weg, erkennt der IOW/das Programm keine Zustandsänderung mehr.
friend-of-rq meinte doch, dass man Vcc mit auf GND hängen soll, das gab einen Laufzeitfehler im Programm (das ist doch ein Kurzschluss?!?)
Schaltung funktioniert an sich (mit Multimeter überprüft):
- keine 24V; dann unendlicher Wiederstand (Kollektor und Emitter) an IOW - Seite
- 24V liegen an; Eingangseite IOW 150 Ohm.

Mach ich was grundsätzlich falsch?
Danke für eure Hilfe!
Gruß rlaazahler

[Guido Körber]

Offensichtlich mehrere Fehler auf verschiedenen Ebenen.

Wenn der Pin am IO-Warrior erst wieder auf 1 gesetzt werden muss, dann ist die Behandlung der Pins ganz offensichtlich falsch. Der IO-Warrior hat kein Datenrichtungsregister, jeder Pin ist immer auch Eingang, was man vom IO-Warrior als Status bekommt ist das was der an seinen Eingängen sieht. Schreibt man das zurück, dann wird ein Pin der eine 0 als Eingang hatte ein Ausgang der auf Null treibt.

Also nie die Eingangsdaten maskieren und zurück schreiben, immer merken was man geschrieben hat und das als Basis nehmen um einen neuen Ausgabezustand zu schreiben.

Vcc ist Versorgungsspannung, Gnd ist Masse, wenn man die zusammen bringt, dann nennt sich das Kurzschluß. Glückwunsch, dass nichts kaputt gegangen ist.

Warum sollte irgend was leiten wenn kein Strom durch die LED des Optokopplers geht? Das ist doch genau die Funktion die so ein Ding hat.

[unknown-person]

Hallo erstmal,

nur kurz zur Info:
ich bin der Kumpel, der die Software für die ganze Geschichte programmiert. Elektronik ist jetzt nicht ganz mein Fachgebiet; also entschuldigt, falls der ein oder andere Fachbegriff falsch ist...
Jetzt zum Problem:

Wenn der Pin am IO-Warrior erst wieder auf 1 gesetzt werden muss, dann ist die Behandlung der Pins ganz offensichtlich falsch. Der IO-Warrior hat kein Datenrichtungsregister, jeder Pin ist immer auch Eingang, was man vom IO-Warrior als Status bekommt ist das was der an seinen Eingängen sieht. Schreibt man das zurück, dann wird ein Pin der eine 0 als Eingang hatte ein Ausgang der auf Null treibt.

Also nie die Eingangsdaten maskieren und zurück schreiben, immer merken was man geschrieben hat und das als Basis nehmen um einen neuen Ausgabezustand zu schreiben.

Das Programm das ich zum Testen der Schaltung geschrieben hat, setzt nur beim Start des Programms alle PINs auf HIGH. Geschrieben wird dann nichts mehr. Ansosten frag ich über einen Thread alle 50ms den IOW nach Daten ab. Daran liegt´s also nicht.

Die Frage ist jetzt woran liegt es das der IOW die Zustandsänderung zurück zu HIGH nicht mehr erkennt.
Sollte die Schaltung mit unseren angebenen Widerständen denn eigentlich funktionieren oder haben wir am Design dann etwas falsch gemacht? Ich hab die Schaltung so verstanden:
- Wenn wir auf der Eingangsseite 24V anlegen, legt der Optokoppler den PIN auf GND und somit low und wird vom IOW erkannt <-- funktioniert einwandfrei
- Sobald die 24V wieder "weggenommen" werden, schaltet der Optokoppler nicht mehr durch und durch den PullUp-Widerstand im IOW sollte der PIN wieder auf HIGH gehen und vom IOW das erkannt werden <-- das passiert nicht
Ich weiß nicht, ob zum Beurteilen des Ganzen unsere angebenen Daten reichen oder ihr noch etwas braucht...

Vcc ist Versorgungsspannung, Gnd ist Masse, wenn man die zusammen bringt, dann nennt sich das Kurzschluß. Glückwunsch, dass nichts kaputt gegangen ist.

Danke :) Uns war schon klar, dass das eigentlich nicht sein kann, waren nur etwas verwirrt warum friend-of-rq das geschrieben hat...

Warum sollte irgend was leiten wenn kein Strom durch die LED des Optokopplers geht? Das ist doch genau die Funktion die so ein Ding hat.

Versteh leider nicht so recht, was du damit meinst.


Danke schon mal für die Hilfe!
Gruß

[friend-of-rq]

@unknown-person

testet eure Schaltung mit dem Test-Programm ALL-IN-ONE, dann wisst Ihr wo der Fehler liegt ...

Gruss Ralf