Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an Last

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Moderator: Guido Körber

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Madtrick
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Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an Last

Post by Madtrick »

Hallo @ all.

Ich hol mal ein wenig aus, damit man eventuell mein Konzept nachvollziehen kann, welches ja auch nicht unbedingt richtig sein muss.
Einen vorläufiger Plan ist als PDF vorhanden.

PDF-DATEI der Schaltung

Für das Projekt Rennbahn nutze ich den IO 40. Zeitmessungen, Signalisierungen, etc.
Die komplette Elektronik nebst Rechner wird in einem V2A-Pult verbaut.
An das Pult kommen weitere Nebenstellen.
An den Nebenstellen sollen ebenfalls alle Signalisierungen eingebaut werden.
Das ist es, was dann die Sache verkompliziert.

Aber einfach kann ja jeder...

Momentan kämpfe ich mit der Ansteuerung von 6 Startampeln.
-im Pult 6 LED´s, keine Zusatzfunktion (erläuter ich gleich)
-externe große Startampel (6 Stück 230VAC, 5 Watt Lampen über Opto´s und Fet´s)
-in jeder Nebenstelle eine mit 6 LED´s und Zusatzfunktion.

Mit Zusatzfunktion meine ich:
Ampel läuft beim Start runter auf grün, welches dann an bleibt.
Bei einem Frühstart wird das entsprechende Auto gesperrt und die Spannung für das Auto wird weg genommen. Zeitstrafe.
Dies möchte ich an der entsprechenden Nebenstelle mittels der 4 roten LED´s anzeigen, und das dann auch noch blinkend, damit es auffällt.

Bisher war ich immer der Relaistyp, doch wenn ich das alles mit Relais löse wird das Pult 3Mal so groß.

Daher auch mein Problem mit dem LOW aktiven Signal des Warriors.
Mein Wunsch wäre, das Ground-Potential an alle Lasten zu hängen und bei einem High Signal, 5 VDC über entsprechende Vorwiderstände an die Lasten zu bringen.
Das wäre aber konträr zum hier im Forum gelesenen, wo das Ground-Potental zu den Lasten hin durchgeschaltet wird.
Es ist mir klar, dass ich die Lasten treiben muß. Erst dachte ich an den ULN2803. Der bringt die Leistung mit, die ich brauche, aber schaltet halt Ground durch.
Komme ich da um einzelne Transistoren nicht rum?
Ist es überhaupt sinnvoll so vor zu gehen, sprich mein Anspruch von "spannungsfreien Kabeln" von der Box weg. Jedenfalls wenn kein Signal anliegt.
Oder sollte ich mich davon trennen, weil.....??

Hat jemand eventuell eine bessere Idee oder den passenden Link zur (Teil)Lösung?

Was wäre mit einem 74HC14. Hätte, dann zwar ein invertiertes Signal, aber keine Leistung für die Lasten.
Da fehlt dann immer noch das passende Bauteil zwischen.

Für Tips Ratschläge, Kritik, und von mir aus auch Ideen zu einer anderen Konzeptionierung sind mir herzlich willkommen.

Vielleicht reicht auch einfach eine Wink zum passenden Bauteil.

Grüße aus Krefeld, der Dirk
Thoene
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by Thoene »

Im Moment fallen mir nur 3 Moglichkeiten ein.
1. Benutze kleine Dil-Relais mit Fasung.
2. Als Inverter kann man zb. 74LS540 (8-Inverter) einsetzen. Das sind Leitungstreiber zum Ansteuern von ULN---
Eingang FE1 + FE2 auf 0-Volt legen sonst Hochohmig.(Kann man auch zum Multiplexen verwenden)
3. Transistor - Arrays in IC-Form verwenden. Welcher Typ ? Im Internet googeln.
Gruß Helmut.
Guido Körber
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by Guido Körber »

Also das Problem mit der negativen Logik kann ich nicht nachvollziehen, es ist für die Funktion der Schaltung erst mal ziemlich egal ob man high oder low als aktiven Zustand definiert. Nur da sich halt Low Side Treiber besser herstellen lassen ist die Digitalelektronik klassisch auf negative Logik ausgelegt.

Die Glühlampen würde ich übrigens sein lassen und statt dessen LEDs nehmen, 5W Glühlampen sind trivial durch LED zu ersetzen, da kommt man mit 1/2W oder weniger aus und hat keine Netzspannung.
Madtrick
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by Madtrick »

Hallo.
Danke schon mal für eure Antworten.
Okay, dann werde ich mal die Schaltung auf negative Logik umstellen.
Ich möchte dann bei der in der Elektronik üblichen Weise bleiben.
Habt ihr Vorschläge bezüglich einer Ansteuerung meiner Lasten?

Die externe Ampel ist aus Siemens signalleuchten gebaut.
Da bekomme ich kaum LEDs rein. Und die Siemens LEDs kosten 45,00 euros.

Grüße, der Dirk
friend-of-rq
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by friend-of-rq »

Hallo Madtrick,

ich komme mit deiner Schaltung nicht so ganz klar :-(

Die vier Teile mit den NE555 sind alle gleich und treiben auch alle die selben LEDs gleichzeitig, nicht ganz denn der PNP Transistor und dessen (E) ist an GND , wie soll der denn die LEDs Treiben ? ... müsste der (E) des PNP nicht an (+) liegen ?
was willst Du mit den vier Teilschaltungen (NE555) eigentlich bezwecken ?

Wie ermittelst Du denn den Fehlstart ? Spannung an der entsprechenden Bahn / Stromaufnahme / Lichtschranke ?

Den Optokopplern für die 220V Ampelschaltung würde auch je einen Transistor(PNP) gönnen um den IOW zu entlasten :-)

-------------------------

ich hätte da mal ein Vorschlag:
Die vier oberen Optokoppler sind an den Schienen angeschlossen, Schienen sind untereinander und vom IOW entkoppelt.
Sobald jemand Dampf gibt, steuert der Opto durch und legt den Eingang am IOW auf LOW.

Unten habe ich eine von sechs Treibern für deine LEDs /Ansteuerung Ampel (220V), spricht auf ein LOW vom IOW an, (E) vom PNP muss an +5 Volt liegen !

Die Widerstände haben allen den gleichen wert (1k) müssen noch an die Gegebenheiten angepasst werden ...

Gruss Ralf
D
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Madtrick
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by Madtrick »

Hallo Ralf.

Danke dir für deine Antwort.

Jo, hab gesehen, in meiner Schaltung habe ich an den NE555 einen PNP. Das wäre in dieser Schaltung falsch, glaub ich jedenfalls. Muss ich mir noch mal reinziehen.
Die Schaltung habe ich hier her. http://www.bader-frankfurt.de/elek/stro ... infach.gif
Die LED´s sollen blitzen. Ich hab die Schaltung erst einmal so übernommen und wollte sie dann anpassen.
Sollte auch auf 5VDC laufen, jedenfalls nach Anpassung.
Die 5 VDC werden von einem Relais 2-fach Wechsler durchgeschaltet.
Ein Wechsler für die Fahrspannung zur Bahn (Öffner) und einer für die Signalisierung (Schließer).
Die Software zählt die Ampel runter. Bei grün werden die Relais spannungsfrei und die Releais geben jeweils die Fahrspannung auf die Bahn frei.
Das geht über den I/O über 4 OUT´s. Gleichzeitig soll mit den grünen LED´s auch 5VDC für die Blitzerschaltungen an den 2. Wechsler frei gegeben werden.
Hierfür benötige ich noch ein Relais parallel zu den grünen LED´s.
Wenn nun ein Frühstart detektiert wird (Lichtschranke in der Schiene), schaltet die Software über den I/O das Bahnspannungsrelais der entsprechenden Spur (Zeitstrafe).
Die Bahnspannung für die Spur ist unterbrochen, das Auto steht und die Blitzerschaltung wird mit dem 2. Wechsler des Relais versorgt und sollte dann die gelbe LED blinken lassen.
Ist die Zeitstrafe abgelaufen, wird das Relais zurückgeschaltet und das Auto kann weiter flitzen(Gelbe LED wieder aus).

Die Software dazu kommt von Light & Time. Hier mal ein Link. http://www.light-and-time.de/

Klar gibt es auch fertige Sachen zu kaufen, aber wenn ich sowieso schon mal dran bin, kann ich das ganze ja auch gleich pimpen.
Außerdem hat mich mein Ehrgeiz gepackt und ich will alles in das eine Pult bekommen. Nicht 1000 kleine Boxen rund um die Bahn mit jeweils einem Stückchen Schaltung drin.

Das Pult steht hier schon. Natürlich leer und will gefüllt werden.
Die externe Ampel ist quasi auch schon fertig, muss nur noch gespachtelt und lackiert werden.
Jetzt will ich erst mal die Schaltung zurecht planen.
Die ganzen Ideen zu Papier bringen, Einzelschaltungen durch testen, bauen und in die Kiste bringen.
Wenn es jemanden interessiert, hier kann man das Pult sehen: http://www.andredatus.de/carrera/pult.htm, geht nur mit I-Explorer 5.5 und höher.

Wenn ich deine Idee richtig verstanden habe, geht es mit dem Opto an der Schiene glaub ich nicht.
Ich muss mich da an die Software halten. Die in die Bahn eingebauten Lichtschranken für Zeitnahmen, Boxen-Stops und Tanken, Zwischenzeiten gehen über den I/O und den USB an den Rechner und den Monitor.
Und umgedreht liefert der Rechner über den I/O die Steuerung und Signalisierung.

Im Moment versuche ich mich einfach in KiCad einzuarbeiten, um meine Ideen fest zu halten und alles mal Handfest auf Papier zu haben.
So langsam ist meine "Festplatte" voll und ich muss halt auslagern.
Geht im Moment auch nur sporadisch, da mich mein Job gerade mal mehr fordert und der Jüngste (gerade mal 4 Wochen alt) noch seinen Rhythmus sucht.
Von schlafen hält er nicht viel. Vor allem Nachts nicht.

Werde demnächst wieder ein Update der Schaltung einsetzten. Erst einmal invertiere ich meine Schaltung, damit überall GND durchgeschaltet werden kann, so wie es in der Elektronik wohl üblich ist.

Viele Grüße aus Krefeld
der Dirk
friend-of-rq
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by friend-of-rq »

@Madtrick
Die LED´s sollen blitzen. Ich hab die Schaltung erst einmal so übernommen
Die Schaltung hat auch einen Fehler ... die LEDs sin falsch rum :-)
Die Software zählt die Ampel runter. Bei grün werden die Relais spannungsfrei und die Releais geben jeweils die Fahrspannung auf die Bahn frei.
wie soll denn da ein Frühstart möglich sein ? VOLLGAS und bei grün geht es dann los (Autostart)

Die Blitzschaltung brauchst Du doch gar nicht ... Du hast doch ein IOW,der kann das alles übernehmen, der IOW40 hat 4 Ports a 8 Anschlüsse, die wollen benutzt werden :-)

Was Du auf jeden Fall probieren solltest, ob der IOW die Lichtschranken bei einer Durchfahrt mit vollem Tempo erkennt, sonst musst Du einen Mono-Flop dazwischen schalten um die Impulslänge zu strecken ...

Eine genaue Zeitmessung mit dem IOW, ist nicht 100% möglich, da Windows bei der Kommunikation mit dem USB-Port und somit mit dem IOW eine rolle spielt.
Ich würde auf jeden Fall über Pipe-0 die Änderungen an den Ports so häufig wie es geht dann abfragen.

Gruss Ralf
Madtrick
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by Madtrick »

Hallo Ralf.
Die Schaltung hat auch einen Fehler ... die LEDs sin falsch rum :-)
... ist noch der alte Plan. Überarbeite ihn gerade.

Hab gerade noch mal kurz rein gesehen und noch einen Fehler gefunden.

Es sollen immer nur die 4 roten LED´s der Bahn blitzen, die abgeschaltet wurde.
Im meiner Schaltung blitzen immer alle 4 aller 4 Bahnen.
So sollte es nicht sein. Grober Schnitzer meiner seits.
Da muss ich wohl was anderes machen.
wie soll denn da ein Frühstart möglich sein ? VOLLGAS und bei grün geht es dann los (Autostart)
Stimmt, du hast recht. Die Bahnspannung ist die ganze Zeit da. Die Relais sollen die Spannung bei Fehlstarts (einzelne Bahn), sowie einem externen Schalter (Chaos auf der Bahn, alle Bahnen) oder leerem Tank (einzelne Bahn) weg schalten.

So arbeitet die Software.
Die Blitzschaltung brauchst Du doch gar nicht ... Du hast doch ein IOW,der kann das alles übernehmen, der IOW40 hat 4 Ports a 8 Anschlüsse, die wollen benutzt werden :-)
Doch, glaub schon. Die Ports sind alle belegt. Durch die Software. Hier die Pinbelegung. http://www.light-and-time.de/index.php?id=132
Ich kann zwar die Funktion in der Sw auf einen anderen Pin legen, jedoch die Funktion selbst nicht ändern. Da habe ich keinen Einfluss auf die Sw.
Was Du auf jeden Fall probieren solltest, ob der IOW die Lichtschranken bei einer Durchfahrt mit vollem Tempo erkennt, sonst musst Du einen Mono-Flop dazwischen schalten um die Impulslänge zu strecken ...
Ja, eine Impulsverlängerung kommt rein.
Eine genaue Zeitmessung mit dem IOW.....
Ja, hab ich auch schon irgendwo gelesen. Soll aber marginal sein. Kommt ja nur auf den Vergleich der Autos untereinander an und das soll wohl gehen.


Konsens meiner Seits: Ich muss mir noch einmal grundsätzlich Gedanken zu meiner Signalisierungs-Schaltung machen.

Ziel sollte eigentlich sein, keine zusätzlichen LED´s in die externen Boxen zu bringen.
Ich wollte den schon für die Ampel vorhandenen LED´s eine Zweitfunktion geben. z. B. die roten für eine Bahnstromabschaltung und das auch noch blinkend, damit ein klarer Unterschied zu erkennen ist.

Okay, ein neuer Plan wird folgen und damit bestimmt auch wieder Fragen.

Viele Grüße und danke für deine Hilfe

der Dirk
friend-of-rq
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by friend-of-rq »

@ Madtrick

Ich habe mir auch gerade mal die Vorgaben der Software angesehen.

Wenn Du unbedingt die LEDs blinken/blitzen lassen willst, dann brauchst du nur eine von diesen NE555 Schaltungen, die Du dann über Logische-Gatter auf die entsprechende Bahn(Ampel) schaltest.

bin gespannt, wie Du die gewonnen Erkenntnisse umsetzt ...

Gruss Ralf
Madtrick
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by Madtrick »

Hi Ralf.

Ja, ich bin auch gespannt. Mir juckt es in den Fingern.
Hab wieder ein paar Ideen. Werde eventuell morgen mal kurz skizzieren.
Das mit einer Blitzschaltung gefällt mir.

Wenn ich darf würde ich dich bezüglich passender Bauteile gerne ansprechen.
Jedenfalls dann, wenn es bei mir hagt und ich nichts passendes finde.

Bin jetzt erst mal raus. Unser Würmchen hat es jetzt auch geschafft und schlummert.
Gleich ist die Nacht vorbei und der Job ruft. Mal sehen, ob ich morgen Abend was gezeichnet bekomme.

Grüße,
der Dirk
Madtrick
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by Madtrick »

So, hab heute "mal eben zwischendurch" den Plan überarbeitet.

PDF-DATEI der Schaltung_V2

Oben links habe ich die Bahnspannungs-Abschaltung eingearbeitet.
Signalisiert werden kann eine Abschaltung nur wenn grün an ist. Daher die zwei Transistoren in der Mitte. Sind die so okay?

Kennt jemand noch eine andere Möglichkeit für eine Strob-Schaltung von LED´s?
Vielleicht mit einem IC?

Grüße, der Dirk
friend-of-rq
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by friend-of-rq »

@ Madtrick

So ich habe gerade mal deine Schaltung schematic2 angesehen ...

Die Relais für die Abschaltung sollten über ein ULN2803 und dann nach VCC angesteuert werden,
ich glaube nicht das der 74HC14 das schafft.

Deine Blitz Schaltung kannst erheblich vereinfachen:

Den NPN der über einen PNP angesteuert wird, ersetzt du durch eine der NE555 Blitzschaltungen,
und die vier Blitzschaltungen hinter den Relais kannst Du dann komplett weg lassen.

Gruss Ralf
Madtrick
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by Madtrick »

Hallo Ralf.

Und natürlich auch:

Hallo alle Anderen.

Es gibt eine neue Revision meiner Schaltung.

http://www.andredatus.de/schematic2.1.pdf

Die Relais sind nun nur noch für die Abschaltung der Bahnspannung zuständig.

Die Blitzerschaltung habe ich überarbeitet, da ich eine besser dokumentierte Quelle gefunden habe.
siehe hier: http://www.elektronik-kompendium.de/sit ... c555cn.htm

Der Taktgenerator ist quasi von meiner Schaltung entkoppelt, so dass ich das Taktsignal auch noch an anderen Stellen einsetzten kann.

Habe ich die Transistoren richtig gewählt? NPN/PNP
Kann das überhaupt funktionieren?

Ich bin für jeden Tip dankbar.

Grüße aus Krefeld

der Dirk
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Re: Schaltungsproblem, Bauteilsuche. GND an Last. Vout an La

Post by friend-of-rq »

@Madtrick

ich glaube nicht das ein 74HC14 ein Relais nach GND schalten kann ?!

bevor Du gleich los legst solltest Du Teile der Schalung auf ein Steckbrett ausprobieren,
bei Schalungen wo ich mir nicht sicher bin mach ich das immer ...

Das mit den Transistoren könnte gehen ...

wie gesagt auf jeden Fall ausprobieren bevor Du Leiterplatten oder so fertigen lässt ...

Gruss Ralf
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