Berührungssensor mit Metallplatte

[Manf]

Schön, der 4046 hat die Funktionen für einen PLL, der Phasenkomparator 2 ist aber so gut, dass es sich lohnt ihn nur deshalb einzusetzen.
Der Baustein ist in der CD40xx Reihe und kostet nur 0,31€, (das war sicher klar).
Manfred

[Marco78]

Wie sollte es auch anders sein, einen 4046 habe ichnicht. Dafür aber hunderte von anderen ICs, die kein Mensch braucht

Ich habe mir mal das Datenblatt runtergeladen. Ich denke die 4001 werden an 3 und 4 angeschlossen. Aber was ist der eigentliche Ausgang? Was kommt an 14?

Es ist zwar im Prinzip eine einfache Schaltung, wie ich sie mir gewünscht habe, aber nur mit dem Blockschaltbild komme ich nicht weiter.
Oder sind 3 und 14 der Eingang?

Kann man den 4046 nicht auch mit einem AVR ersetzen? Wenn ja, welche Funktion ersetz die des PhC2?

[Manf]

Bild 1 Block Diagramm
Eingang von PhC II: 3, 14
Ausgang von PhC II: 13
(4 ist ein Ausgang der bleibt unbeschaltet)

Bild 2 Zeigt die Zustandsdiagramme der Phasenkomparatoren PhC I und PhC II.
PhC I ist die EXOR Funktion die hier nicht geeigent ist.
PhC II ist etwas komplexer.
Manfred

http://www.fairchildsemi.com/ds/CD/CD4046BC.pdf

[Marco78]

PhC II ist etwas komplexer.

Und nicht durch einen AVR ersetzbar?

[Manf]

Es steht Dir frei das Konzept inklusive der Wahl der Widerstände, Kapazitätswerte und Frequenzen, immerhin Phasenvergleich bei 100kHz, durch den Einsatz eines Controllers aufzurollen.

(Der PhC II des 4046 mit seinem Frequenzvergleich ist das Besondere an der Schaltung.)

Man würde die 0,31€ für den 4046 sparen und zwei Zähler zum heruntersetzen der Frequenz vor den Controller schalten, könnte das ganze dann SW-mäßig lösen. Wie das dann im einzelnen geht kann man wohl auch im Projekt LKW-Maut studieren.

Also gut, wenn Du mir sagst welche Bauteile Du da hast, kann Dir vielleicht damit eine Schaltung für den Zweck zusammenstellen.
Manfred

[Marco78]

Ich will ja nicht mit aller Gewalt 31Ct sparen. Der AVR alleine schon kostet mich ja mehr. Es geht um die Zeit. 1. Braucht Reichelt ein paar Tage bis der IC geliefert wäre. 2. Liefern die nicht nur für 31Ct. Und 3. Wäre ich frühstens nächste (nicht die kommende, die danach) Woche in der nähe von Reichelt als das ich da vorbei fahren könnte.

Ich schau mal, was ich so an ICs in Stangen hätte. Ein paar andere hätte ich noch lose rumliegen oder könnte sie von Platinen ablöten.

4035
74F240
40788
4164
74HCTLS32
74S257
74S51
74S405
74ALS962
4025
74S112
74F395
4042
Davon jeweils mind. 10 St.

[Manf]

Den 40788 habe ich schon gefunden.

Ernsthaft, es wird ein MOS Eingang sein der durch 10pF beeinflußbar ist.

Es gibt 2 Wege:
Entweder, das wäre lehrreich, den Phasenkomparator für 2 Oszillatoren mit Gattern nachbauen, allerdings mit 3-state.
Oder wie in der ersten Schaltung ein Laufzeitglied nehmen und mit DFF den Phasenvergleich durchführen.
Was war dabei die Schwierigkeit? War die Frequenz zu tief?
Manfred

[Marco78]

Den 40788 bitte in M

Entweder, das wäre lehrreich, den Phasenkomparator für 2 Oszillatoren mit Gattern nachbauen, allerdings mit 3-state.

Das wäre auf jeden Fall lehrreich. Ich hab nur keinen Plan wo ich anfangen soll

War die Frequenz zu tief?

Keine Ahnung. Aber mit kleineren Sensorflächen geht es.

[Manf]

Beim Durchgang der vorhandenen MOS Bausteine habe ich keinen 3-state gesehen, deshalb habe ich eine Lösung mit Delay ausprobiert. Gegenüber der Lösung mit 4046 werden ein paar mehr Komponenten benötigt.

Ich hoffe die Schaltung ist leicht nachvollziehbar.
Ein Oszillator mit ca. 50kHz wirkt auf zwei Verzögerungsschaltungen die gleich aufgebaut sind. Ein Tiefpass mit 100kOhm 22pF wird verglichen mit einem Tiefpass aus 100kOhm mit der Kapazität der Platte und der Platte mit der berührenden Person. Die Spannung am Tiefpass wird von jeweils einem Komparator mit dynamischer Mitkopplung ausgewertet.

Bild hier  

Der Wert 22pF wurde in der Messschaltung als Wert mit dem besten Störabstand ermittelt. Gleicher Verzögerungsabstand zu Berührung auf der einen und Nichtberührung auf der anderen Seite.

Die beiden Flanken werden am Latch verglichen und es ergibt sich ein konstanter Pegel je nachdem welcher Wechsel zuerst eintritt. Die aktive Flanke ist am 4042 über Zusatzeingang frei wählbar, beliebig aber konstant.
Manfred

[Marco78]

Mit Geld und guten Worten kann man sich dafür ja garnicht bedanken. Deshalb probiere ich es auch erst garnicht

Nein, im Ernst. Vielen Dank für deine Mühe. Ich werde aber wohl erst zum Ende der Woche dazu kommen, das nachzubauen.