CNY70 und OPV

[PcVirus]

Hi,
ich habe mir in einen Servo ein CNY70 als Drehgeber eingebaut.
Mit dem Ausgang vom CNY70 wollte ich einen Interrupt am AVR auslösen.
Um auch wirklich 0V und 5V zu bekommen, habe ich mir diese Schaltung aufgebaut
http://royalclan.de/files/bilder/cny_opv.png

Am OPV kommen jetzt aber 1,3V und 4,5V raus. Sind 1,3V (an Pin 6) nicht etwas viel für ein LOW am AVR? Dann würde es auch meine falschen Interrupts erklären.

Wie kann ich jetzt wirklich 0V bekommen?

MfG Jörn

[Besserwessi]

1,3 V sollten eigentlich zuverlässig als low erkannt werden.
Der TL081 ist nicht gerade für niedrige Spannungen gemacht. Etwas besser wird es wenn man am Ausgang des OPs einen Widerstand gegen Masse hat. Eine etwas besserer OP wäre ein TLC271. Wenn es nur um die Funktion dieser Schaltung geht könnte man auch den Komperator im AVR Controller nehmen.
Um Störungen zu vermeiden sollte man besser etwas Hysterese haben.

[uwegw]

Das ist etwas viel. Low geht bis 0,2xVCC, High fängt ab 0,6xVCC an. Bei 5V Vcc also 1V bzw 3V.

[Besserwessi]

Die Schwelle für low scheint vom AVR Typ abzuhängen. Die neueren Typen (z.B. Mega48,88,168 Tiny2313) erlauben ab 2,4 V Versorgungsspannung 0,3*Vcc als Low. Die älteren (Mega8, Mega32) 0,2*Vcc.

[PcVirus]

Ich habe die Schaltung nocheinmal auf dem Steckbrett aufgebaut.
Dort geht sie jetzt wieder. Bei meiner gelöteten Schaltung bekomme ich in bestimmten Positionen des Servos solche Werte auf die Interrupt leitung:
http://royalclan.de/files/bilder/cny70_opv_oszi.JPG
Dadurch wird nun ständig ein Interrupt ausgelöst. Egal wie ich das Poti stelle, die Störung bleibt. Ohne AVR ist sieht es genauso aus. Werde jetzt mal gucken wo die Störung her kommen kann.

[PcVirus]

Ich habe mir nocheinmal den Ausgang des OPV am Oszilloskop angeguckt. Dabei ist mir folgendes aufgefallen, wenn man den Servo ganz leicht bewegt.
Hier ein Video dazu. Auf dem Display werden die Interrupts angezeigt.
Video (http://royalclan.de/files/oszi.avi)

Wie kann dieses unsaubere Schalten zwischen low und high passieren?

[uwegw]

So ein analoger Sensor ändert seinen Ausgang nie vollkommen gleichförmig. Es ist immer ein gewisses Rauschen (auch wegen Schwankungen im Umgebungslicht) vorhanden, d.h. die Spannung steigt bei Annäherung an das nächste Scheibensegment nicht immer weiter an, sondern schwankt auch mal auf geringfügig kleinere Werte. Daher brauchst du wohl eine gewisse Hysterese.

Ich habe mittlerweile ganz gute Erfahrungen mit einem 74HC14 Schmitttrigger am CNY gemacht. Der dürfte das Problem nicht haben...

Aber auch deiner OP-Schaltung kannst du mit zwei zusätzlichen Widerständen eine Hysterese verpassen:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0311271.htm

[PcVirus]

Wie groß müssen die Widerstände für meine Schaltung denn sein?

[uwegw]

Ich hab mal schnell nen TLC271 aufs Steckbrett geschmissen. Bei 100k Feedback und 20k Serienwiderstand merkt man schon eine gewisse Hysterese. Bei 100k Serie wird die Hysterese schon zu groß. Probier mal so um die 30 bis 60k Serie.

[PcVirus]

Danke, das du dir die Mühe gemacht hast.
Ist der Serienwiderstand der von Pin3 nach Pin6 (bei meiner Schaltung oben)?

[uwegw]

Serienwiderstand in Reihe zum Eingangssignal, also zwischen Sensor und OP. Feedback-Widerstand vom Ausgang auf dem +Eingang des OPs.

[PcVirus]

Ich bekomme das mit dem OP einfach nicht hin. Jetzt bekomme ich überhaupt kein Ausgangssignal mehr. Ich denke ich werde es einfach mit dem 74HC14 probieren.
Brauche ich für den 74HC14 noch eine externe Beschaltung oder ist in dem IC alles drin. Also nur noch Signal rein, Signal raus?

[Besserwessi]

Beim 74HC14 braucht man normalerweise keine extra beschaltung. Man kann die Hyterese ggf. durch externe Widerstände etwas beeinflussen, das ist aber nicht ganz unproblematisch, besonders wenn die Signalquelle Kappatzitiv ist. Oft ist es besser den Widerstand am CNY anzupassen und ggf. einen 74HCT14 als Alternative mit weniger Hysterese zu nehmen, falls die Hysterese am 74HC14 zu groß ist.

[PcVirus]

Hi!
Ich hab jetzt folgende Schaltung:
KLICK (http://royalclan.de/files/bilder/cyn70_opv_1.png)

Nach feiner Einstellung funktioniert es jetzt auch. Kann ich die Schaltung noch verändern, damit ich die Ausgangswerte vom OP noch besser einstellen kann?

Welche größe ist für das Poti empfehlenswert?

MfG Jörn

[Besserwessi]

Der Poti sollte etwa 5 K bis 100 K sein, je nach dem wie kleine die Schaltung aufgebaut ist, und wie gut die Schirmung ist.

In der gezeigten Schaltung wird die Verstärkung geregelt. Als 2 te Einstellmöglichkeit gäbe es noch den Offset. Mit 2 Reglern hat man mehr Möglichkeiten, es wird aber auch schwieriger die richtige Kombination zu finden.

[PcVirus]

Ich werde noch etwas rum probieren.
Wie würdest du denn die Schaltung aufbauen, wenn der CNY70 1,2 - 4, 5 V ausgibt? Ich bin mir nicht sicher, ob man es noch besser und sicherer machen kann. Ab und zu zählt er nämlich noch falsch.

[Besserwessi]

Die einfachste Lösung wäre es ohne den OP, einfach den Serienwiederstand zum CNY70 anpassen bis es paßt und dann ein 74HC14 oder direkt der AVR pin. Eventuelle noch ein kleiner Kondensator (z.B. R*C = 10 us) parallel zum Widerstand, damit ganz kurze Störungen nicht gleich einen Interrupt auslösen. Eventuell muß man auch noch etwas an der Entstörung des Motors arbeiten.

[Zapo.]

hi,

kann der TL081 überhaupt mit einer asynchronen Spannung betrieben werden? meine mich zu erinnern das dieser OP immer eine synchrone +/- Spannung benötigt! -

glaube LM358 würde mit +5V funktionieren... (benötigt dafür aber Pull-up Widerstand am Ausgang da Open Collector! - meine ich zumindest...)

check das mal mit der Spannung!

Zapo.