ZitierenDa der OP am Ausgang nur 5V liefern muss, reichen für ihn auch 5V Spannung...
Das hatten wir bereits oben diskutiert und wir kamen zum Schluss, dass es nicht notwendig ist, da der Spannungsabfall doch sehr gering ist, über die Länge des Kabels gesehen.Zitat von uwegw
Naja, den AVR und das Display würde ich schon recht gerne mit 5V betreiben. Zu der Sache mit dem Operationsverstärker: Ich dachte mir, ich erzeuge aus der Batteriespannung neben den 5V auch 9V, damit ich dann den OP betreiben kann. Ich bin gerade dabei, die Schaltung zu planen. Wenn ich fertig bin, werd ich den Entwurf hier zur Diskussion reinstellen.
Grüße
Thomas
Da der OP am Ausgang nur 5V liefern muss, reichen für ihn auch 5V Spannung...
Aber nur wenn es ein Rail-to-Rail-OP ist. Ich möchte aber einen LM358N benutzen. Bei diesem sollte die Versorgungsspannung um mindestens 1,5V höher sein, als die maximale Ausgangsspannung.
Grüße
Thomas
Da würde ich lieber nen r2r-OP nehmen, das ist einfacher als ne weitere Spannung zu erzeugen...
Es gibt zwei Gründe, dich mich davon abhalten:
- Ich habe keine R2R-Operationsverstärker auf Lager.
- Eventuell mache ich die Hintergrundbeleuchtung umschaltbar, so dass entweder 12V, oder 9V anliegen. Damit lässt sich automatisch Strom sparen - wenn der Controller erkennt, dass die Batteriespannung bereits sehr niedrig ist, schaltet der die Hintergrundbeleuchtung als erste Maßnahme auf 9V um. Das spart laut Ampermeter fast die Hälfte an Strom.
Grüße
Thomas
Hallo!
Hier nun ein Teil des Schaltplans, wo ich noch einige Fragen offen habe.
Meine Berechnung:
Ua = Ue * (1 + ( R9 / R10 )) = 4,56V
Demzufolge habe ich bei einer Eingangsspannung von 800mV am OP eine Ausgangsspannung von 4,56V bei einem Verstärkungsfaktor von 5,7.
Das empfinde ich als geeignet für meine Anwendung. Allerdings mache ich mir Sorgen, dass der OP schwingen könnte. Würde hierbei ein Kerko zwischen +Ucc und -Uee helfen? Benötigt der Ausgang des OP eine gewisse Mindestlast (1k nach Masse)?
Danke für eure Mithilfe,
Thomas
Über die Rückkopllung hat der OP schon einen Mindestlast nach GND. Wenn man am Ausgang weniger als etwa 40 µA entnimmt geht es beim LM358 auch ohne Last. Zwischen OP und dem AD sollte noch ein Widerstand (z.B. 10 K), damit der AD Eingang nicht zu viel Strom bekommt falls der OP doch mal mehr als 5 V ausgiebt, z.b. ohne Sensor.
Ein Kondensator an der Versorgungsspannung ist nicht verkehrt, beim eher langsamen LM358 aber nicht unbedingt nötig. Für mehr stabilität ggf. eine Kondensator parallel zu R9.
Bei Batteriebetreib können die Widerstände größer werden. Fließt über R10/R9 ja schon mehr Strom als der OP sonst braucht.
Auch R8 sollte eher größer - mit etwa 10 K wäre auch ein PT1000 noch im Messbereich und für eine Diode sollte da reichen. Wenn man wirklich sparen will, ggf. auch R8 nicht an +5 V sondern einen Pin vom µC (einen mit AD Eingang).
Als Schutz gegen ESD und HF Störungen vor dem (+) Eingang des OPs noch einen Widerstand (z.B. 33 K).
Okay.
Das hab ich noch gar nicht bedacht. Hat der AVR für diesen Fall eigentlich Schutzdioden, die den Strom dann (ohne Begrenzung, deshalb ja der Widerstand) gegen Masse abfließen lassen? Wenn nicht, würde ein Widerstand ja nichts nützen, denn die hohe Spannung liegt ja trotz Widerstand an...
Werde ich einplanen, danke für den Hinweis.
Ich dachte, ein größerer Strom macht die Diode etwas stabiler.
Was soll es bringen, R8 an einen Pin vom AVR zu hängen?
Danke für die Mithilfe
Thomas
Die Pins am AVR haben Schutzdioden (außer dem Reset Pin, da ist nur eine nach GND dran), bis etwa 1 mA kann man da ableiten.
Der Strom durch den Sensor schaltbar zu machen hilft Stromsparen, viel ist das aber nicht. Interesant wird das erst wenn man auch den Rest sparsamer aufbaut.
Eine Diode als sensor ist auch so schon recht stabil. Viel Strom hift dabei auch nicht unbedingt. Zum einen wird der TK bei mehr Strom etwas kleiner. Durch den relativ kleinen Differentillen Widerstand der Diode sind auch so schon wenig Störungen zu erwarten. Dabei hift es wenn der Widerstand an der Seite der Schaltung deutlich größer ist als der Differentielle Widerstand der Diode. Mehr Strom durch einen kleineren Widerstand hat dabei fast keinen Einfluss - das Verhältnis der Widerstände bleibt fast gleich.
Hallo!
Der Schaltplan für den analogen Teil meines Projektes ist nun fertig und im Anhang.
Den Eingangsspannungsbereich habe ich großzügig mit 18-30V ausgelegt, auch die Einspeisung von Wechselstrom ist möglich. Abgesichert ist der Eingang mit einer Schmelzsicherung mit 2A Nennstrom und der Type "Träge". Der L200CV lässt sich durch das Poti R2 bequem auf die erforderliche Spannung von 13,8V einstellen, nur der Ausgangsstrom des L200CV ist fix auf knapp 1A begrenzt. Die LED D2 zeigt dem Benutzer an, dass die Ladeschaltung unter Spannung steht. Mithilfe von R5 wird der Ladestrom gemessen. Das Relais K1 wird vom Mikrocontroller angesteuert und schließt, wenn die erforderliche Ladespannung von 13,8V im Leerlauf von dem L200CV stabil sind. Sollte der Anwender den Ladevorgang beenden oder abbrechen, in dem er die Versorgung abklemmt, merkt der Mikrocontroller dies über die Strommessung und durch den Spannungswert vor dem Widerstand R5. Sollte dieser Wert unter die Akkuspannung fallen, öffnet das Relais K1 um ein zurückfließen des Stroms zum L200CV zu verhindern. Schließlich folgt noch der Hauptschalter S1 und die zwei Spannungsregler für +5V und +9V.
Die Verstärkerschaltung ist recht einfach aufgebaut. Die Verbesserungen von "Besserwessi" habe ich übernommen.
Darunter ist der kleine Schaltungsteil zur Erzeugung der negativen Kontrastspannung zu sehen. Dieser ist sehr einfach aufgebaut, denn ich habe der Einfachheit halber einen galvanisch getrennten DC/DC-Wandler benutzt. Am Ausgang ist dann noch ein Poti, mit dem der Kontrast bequem eingestellt werden kann.
Ansonsten bleiben noch die drei Spannungsteiler übrig, wovon der erste allerdings bereits weggefallen ist. Zuerst wollte ich nämlich die Eingangsspannung messen um zu Erkennen, ob der Ladevorgang gestartet werden kann. Allerdings ist dies nun besser und einfacher über den Spannungsteiler zur Strommessung möglich. So konnte ich zwei Fliegen mit nur einer Klappe schlagen.
Als nächstes werde ich den Schaltplan für den digitalen Teil meines Projektes angehen. Hier sind allerdings noch einige Fragen für mich offen:
Ich habe mir den notwendigen Speicherbedarf für die Erfassung der Messungen im EEPROM durchgerechnet und bin zum Ergebnis gekommen, dass sich das vorhandene, interne EEPROM des Atmega32 oder Atmega16 genau ausgehen würde. Allerdings fehlt mir dann Speicher für das Setup. Nachdem ich aber sowieso einen Mangel von I/O-Pins habe, würde ich einen zweiten Controller - zum Beispiel einen Mega8 - nehmen und diesen per USART mit dem großen Controller kommunizieren lassen. Der kleine Controller, sozusagen der Steuercontroller, hat dann die Setup-Daten in seinem EEPROM gespeichert und steuert auch die Status-LEDs, das Relais, die Transistoren zum Abschalten des Displays an. Auch die Taster kann er einlesen.
Alternativ und bequemer wäre natürlich der Einsatz einer SD-Speicherkarte als Datenspeicher, dann wäre zumindest mal das EEPROM frei fürs Setup. Allerdings habe ich noch nie eine SD-Karte an einen µC angeschlossen und weiß auch nicht, wieviel Aufwand und wie kompliziert die Sache ist...
Grüße
Thomas
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