12 вольт в автомобиле в качестве логического уровня

Тема в разделе "Arduino & Shields", создана пользователем zsedcd, 28 фев 2018.

Метки:
  1. zsedcd

    zsedcd Нуб

    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)?
     
  2. ELITE

    ELITE Гик

    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

    123412.png
    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
     
  3. Tomasina

    Tomasina Сушитель лампочек Команда форума

    Оптопара с порогом срабатывания от 7 В.
    [​IMG]
    [​IMG]
    Если будет срабатывать ниже 5 Вольт, то увеличить R1 в 2-5 раз.


    Либо со стабилитроном:
    [​IMG]

    В первом варианте есть защита от наводок, ей пофиг на длинные и силовые провода.
     
    Последнее редактирование: 28 фев 2018
  4. b707

    b707 Гуру

    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
     
  5. ELITE

    ELITE Гик

    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
     
  6. ELITE

    ELITE Гик

    тогда как вариант
    wefrwerew.png
    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
     
  7. b707

    b707 Гуру

    ок, приношу извинения, наезд был не по делу
     
  8. trimmer2007

    trimmer2007 Нерд

    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.
     
  9. trimmer2007

    trimmer2007 Нерд

    стабилитрон на выходе не забудь поставить.
     
  10. timofeevvas

    timofeevvas Нерд

    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:
     

    Вложения:

    Последнее редактирование: 7 мар 2018
  11. trimmer2007

    trimmer2007 Нерд

    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)
     

    Вложения:

  12. trimmer2007

    trimmer2007 Нерд

    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.
     
  13. Belkin

    Belkin Гик

    Проверенная схема. Не нужны ни АЦП, ни компараторы.
    "1" распознается при +13в и выше, порог устанавливается делителем R1-R2.
    Стабилитрон на 5,1в
    4GJ0H.jpg
     
  14. trimmer2007

    trimmer2007 Нерд

    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!
     
  15. Belkin

    Belkin Гик

    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...
     
  16. trimmer2007

    trimmer2007 Нерд

    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!
     
  17. Belkin

    Belkin Гик

    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.
     
    Последнее редактирование: 10 мар 2018
  18. Belkin

    Belkin Гик

    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.
     
  19. ELITE

    ELITE Гик

    резистор и 2 стабилитрона и не надо ничего более городить
     
  20. Belkin

    Belkin Гик

    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.