12 вольт в автомобиле в качестве логического уровня

Собираю схемку для управления функциями комфорта в машине. Столкнулся с проблемой "считывания" состояний ACC, IGN и прочих. В интернете советуют использовать обычный делитель с коэффициентом 1/3. Из расчета что 14,5v как раз дадут около 5v. Но есть проблема. На некоторых проводах, где теоритически должно быть либо 0v либо 12v (14v на заведеном двигателе) на самом деле вместо 0 может быть и 3v и 5v. В самой машине при этом функционирует все как положено, включается и выключается. А вот для arduino вхсегда на входе HIGH. К тому же в некоторых авто присутсвуют кратковременные всплески до нескольких десятков вольт и даже сотни. Ардуино может это и переживет, но хотелось бы определенную степень надежности.
Для развязки сам собой напрашивается оптрон, но вот как схематически отсечь включение оптрона ниже 7-8 вольт (в момент старта просадки могут быть до 10v)?

 

если у вас есть 12 высокий и 5 низкий уровень - то надо брать +5 как 0 и от него плясать

из схемотехники приходит на вскидку использовать стабилитрон в качестве ограничителя уровня, а после него уже делительль на резисторах


стабилитрон на 7-9 вольт
тогда уровень ниже заданного им будет 0, а выше уже пойдет на делитель и на вход МК

ну и на нормальной машине скачков выше 15В не будет - аккумулятор не даст попросту
но в качестве защиты также можно поставить еще 1 стабилитрон уже после делителя на 5В - тогда он защитит от любых нежданчиков, а тк после делителя будет мизерные токи - то он спокойно схавает импульсы....
также если частота импульсов низкая или вообще режим вкл/выкл - то можно еще и конденсатор поставить - еще 1 защита от импульсов

 

ELITE. похоже схемотехнику вы тоже знаете на "выше-университетском уровне"
Стабилитрон на вашей схеме подключен неверно, его нужно подключать между входом и GND. а параллельно ему - делитель. См ниже схему Tomasino

 

да? а по описанию ТС - у него логический 0 может быть +5В...
тогда схема томасина как будет работать?

на входе 5В - на выходе получим 1.6 - не многовато ли для логического 0?

его схема ограничивает максимальный уровень не выше допустимого, но никак не прижимает низ
и об это я тоже уже писал

вообще если взять мою + его схему то получится то, что надо - будет по первому стабилитрону делать логический 0, а по второму защищать от превышения напряжения на входе

 

тогда как вариант

ограничили ток резистором
первый стаб режет всё ниже 7В - логический 0
второй защищает от превышения напряжения при высоком входе - логический 1

и тут уже встает вопрос цены компонентов и религии ТС...
ну в целом использование оптопары с точки зрения защиты более надежно - отсутствует электрическое соединения

с другой стороны цена резистора и 2 стабилитрона самых дешевеньких менее 10р в сумме

 

ок, приношу извинения, наезд был не по делу

 

Нужно собрать простейший компаратор на операционном усилителе. На один вход которого подать опорное напряжение 5-6-7 вольт(например какой-нибудь микросхемой-стабилизатором), а на второй вход завести ваш ACC,IGN и прочих. На выходе будет логический 0, если напряжение на втором входе ниже опорного, и соответственно на выходе будет логическая единица, при напряжении выше опорного. Короче, я идейку подкинул, а вы погуглите, там дофига описания.

 

стабилитрон на выходе не забудь поставить.

 

Компаратор - мысль разумная. Единственное, что если логический 0 в машине будет близок к опорному компаратора (например около 5В при опорном +5В) - могут быть фантомные срабатывания. Или тогда можно попробовать финт ушами =) - взять опорное для компаратора вольт этак 8-9, а на выходе поставить делитель. И тогда 0 будет 0В, а 1 - ну например 8/2 = 4В.
А заодно будет к земле притяжка - шумов поменьше будет.

Но в практике такие преобразователи логических уровней (а это по факту он и есть) делают на транзисторах.
Что нибудь такое:

 

В этой схеме с помощью делителя, резисторами 10К и 100К, устанавливается на инвертирующем входе напряжение 0,45V, его ещё называют опорным. Пока напряжение на неинвертирующем входе меньше 0,45V, на выходе будет 0V и светодиод не загорится, как только напряжение на неинвертирующем входе превысит это значение, на выходе станет 5V и светодиод загорится. Таким образом, вращая потенциометр, мы можем зажигать и гасить светодиод.
(Скопировал с сайта)

 

Только опорное напряжение нужно не через делитель делать, а например стабилизатором на 8 вольт 78L08(это больше , чем ваши паразитные 3-5вольт на считываемых выходах).
Опер.усил. запитать напрямую от 12в, на выходе ОУ через баластный резистор поставить стабилитрон на 4,7вольта.

 

Проверенная схема. Не нужны ни АЦП, ни компараторы.
"1" распознается при +13в и выше, порог устанавливается делителем R1-R2.
Стабилитрон на 5,1в

 

как я понял, ему нужно чтоб если напряжение в пределах 8-14,5 вольт , то определялось как логическая единица, а если до 7 вольт(примерно) - как логический ноль!

 

И в чем проблема ?
Еще раз повторяю - R1-R2 определяют порог срабатывания, т.е. открывания стабилитрона.
Вместо них можно использовать переменный резистор с "удлинением" для более точной установки порога.
Не прокатывает уровень - берем стабилитрон на 4,7в.

Ребята ! Вы про Proteus или подобное слыхали ?
Обалденная вещь, помогает на 100% не нюхать дыма умирающих микросхем...
Приведенная схема - из него...

 

Проблема в том, что по твоей схеме напряжение на R3 - это напряжение, которое будет приложено к pin-у Ардуины. А оно будет равно разности между показаниями на среднем вольтметре и 5.1V(напряжение стабилизации стабилитрона). Если ты настроишь резисторами R1-R2 для , допустим, 9V? то на R3 будет в районе 4V.
Как только подать 14,5V вместо 9V , то на pin Ардуинки пойдёт 4V+(14,5V-9V)=9,5V !!!!!
Конечно, ты не почувствуешь запах умирающей микросхемы, а вот кое-кто насладится им по полной.

PS Если хочешь, что-то возразить, то возрази не словами, а двумя схемами из твоего протеуса, с одними и теми же элементами, но при подведённом напряжении в 14,5вольт и 8вольт, так чтоб на pin-е напруга была в пределах 4-5вольт!

 

Ну так надо, наверное, думать и схему использовать там, для чего она расчитывалась.
Много желающих светодиод с резистором 300 Ом в розетку воткнуть ?
На все хотелки нет универсальности.

Вся фишка в первом делителе.
Его задача как раз первейшая - обеспечить на катоде стабилитрона напряжение Uст + 1,5...2в.

При Uвх +15в на выходе первого делителя при указанных номиналах имеем 6,65в, на аноде стабилитрона 1,7в, что будет весьма устойчиво расценено МК, как "1".
Данные взяты только что с макетки с реальными деталями.
В Протеусе отклонения +/- 0,1в...

Задача в корне невыполнимая для приведенной мной схемы.
С одними и теми же номиналами, но с разными Uвх напряжение на аноде стабилитрона никогда не будет одинаковым.
Требуется перерасчет делителя R1-R2.

При других схемотехнических решениях это возможно.

Я отталкивался от задачи, поставленной ТС и которую сам решал два года назад.

 

Думаю, что размах 8-14в понят неправильно ввиду слишком обширного разложения поставленной задачи...
ТС требуется контролировать сам факт появления напряжения в конкретных точках, но величина не дает напрямую подключиться.

 

резистор и 2 стабилитрона и не надо ничего более городить

 

Да, в этом случае схема станет более гибкой, но по сути - практически то, что предлагаю я...
Получается два варианта:
1. Два стабилитрона и резистор
2. Три резистора и один стабилитрон.
В первом для смены контролируемого диапазона придется пересчитывать делитель.
Во втором - менять один из стабилитронов (отсекающий).

Что применять - на вкус и цвет...
Работоспособны обе.