Optimale Eingangsbeschaltung für 24V µC Eingang

[demmy]

Hallo zusammen,

wie der Titel schon verrät bin ich auf der Suche nach einer geeigneten Eingangsbeschaltung um 24V Signale an einem µC-Pin zu erfassen.
Aktuell habe ich zu Testzwecken folgende Schaltung im Einsatz. Die Eingangsbeschaltung ist und muss nicht potentialfrei sein.



Was haltet Ihr davon? Sind die Werte die ich für die Bauteile gewählt habe so plausibel bzw. störsicher?
Oder habt Ihr evtl. eine bessere Idee?

Viele Grüße

[PICture]

Hallo!

Was haltet Ihr davon?

Es wird nur fur niedrige Frequenzen der Eingangsignale gut funktionieren.

[witkatz]

24V Signale an einem µC-Pin zu erfassen

Kannst du die Signale näher beschreiben? PICture hat nach der Frequenz schon gefragt.
Wenn es binäre Signale sind, welche Spannungspegel(bereiche) sind für High und Low Zustand auf der 24V Seite definiert, und welche auf der µC Seite? Passt die Umsetzung für alle Pegel auch in den Worst-Cases?
Schreibt die 24V Seite einen Mindeststrom vor? Bei manchen SPS Ausgängen ist ein Mindeststrom definiert.

[ranke]

Vielfach kann schon ein einfacher Vorwiderstand genügen (wenn man will, die LED mit zugehörigem Vorwiderstand parallel dazu). MC-Eingänge haben üblicherweise Schutzdioden, die den Eingang vor einer zu hohen Spannung schützen. Ich habe auf die Weise mit einem ATtiny schon 230V AC Signale registriert (ich glaube mich zu erinnern, dass ich 2 x 1MOhm seriell verwendet habe). Für die Dimensionierung des Widerstands muss man den maximal zulässigen Strom der Schutzdioden beachten, bein Atiny war das (glaube ich) um die 2mA, also recht wenig (steht irgendwo im Datenblatt).
Die Schaltung wird durch die niedrigen zulässigen Ströme recht hochohmig, damit auch empfänglich für kapazitive Einkopplungen. Wenn das ein Problem ist, noch einen zusätzlichen Widerstand nach Masse vorsehen.

[demmy]

Guten Morgen zusammen,

also ich denk ein vernünftiger Highpegel-Bereich sollte zwischen 20V und 28V liegen. Ein hochfrequentes Signal wird auch nicht anliegen, die Signale liegen immer mehrere ms an.
Einen Mindeststrom hatte ich jetzt aktuell noch gar nicht im Fokus. Kennt jemand da aus dem Stehgreif einen groben Richtwert den man als Mindeststrom einhalten sollte?
Wichtig ist auf jeden Fall das die Schaltung stabil funktoniert und nicht plötzlich mal ins kippen gerät.
Das heißt, die Pegel des µC-Pin sollten sauber und definiert auf Masse gezogen werden, solange ein Signal im Bereich des highpegels anliegt.
Die Eingänge werden dann Softwareseitig noch entprellt.

Ich glaube ich habe den Basiswiderstand etwas zu hoch dimensioniert kann das sein?

[Klebwax]

Das heißt, die Pegel des µC-Pin sollten sauber und definiert auf Masse gezogen werden, solange ein Signal im Bereich des highpegels anliegt.

Warum eigentlich? Kann das Signal am µC Eingang nicht einfach High sein, wenn ein Highpegel anliegt? Dann tut es ein einfacher Spannungsteiler. Wenn sowieso in SW entprellt wird, kann der Wert doch auch leicht invertiert werden.

MfG Klebwax

[witkatz]

Highpegel-Bereich sollte zwischen 20V und 28V liegen.

OK, soweit so gut. Und welchen zulässigen Pegelbereich hat der Low Pegel der 24V Logik? In dem Bereich darf der Transistor nicht schalten.
Und jetzt zu der Ausgangsseite deines Pegelumsetzers. Setzt du mit dem OC Ausgang einen internen Pull-Up am µC Eingang voraus? Ist das so gewollt?

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... einfacher Vorwiderstand ... MC-Eingänge haben üblicherweise Schutzdioden, die den Eingang vor einer zu hohen Spannung schützen. Ich habe auf die Weise mit einem ATtiny schon 230V AC Signale registriert (ich glaube mich zu erinnern, dass ich 2 x 1MOhm seriell verwendet habe).

Keine gute Idee. Die Schutzdioden leiten die Spannung zu Vdd. Wenn die Spannungsversorgung des µC abgeschaltet ist, könnten sich Kondensatoren in der Schaltung in Richtung 320V aufladen.

[ranke]

Keine gute Idee. Die Schutzdioden leiten die Spannung zu Vdd. Wenn die Spannungsversorgung des µC abgeschaltet ist, könnten sich Kondensatoren in der Schaltung in Richtung 320V aufladen.

Der Einwand ist soweit richtig, ob es eine gute Idee ist, kommt auf die Verhältnisse an. Ich hatte in der Schaltung auch einen Widerstand zwischen Vss und Vcc drin um den Strom abzuleiten. Das wäre z.B. bei Batteriebetrieb nicht sinnvoll. Ob der Widerstand wirklich notwendig ist sei dahingestellt, sobald sich eine Spannung aufbaut fangen die meisten Verbraucher auch an automatisch Strom zu ziehen, aber man muss das auf jeden Fall bedenken.

[PICture]

Ich glaube ich habe den Basiswiderstand etwas zu hoch dimensioniert kann das sein?

Ja, weil weder dein µC noch Parameter deiner Signalquelle bekannt sind.

[Geistesblitz]

Würde es nicht ein einfacher Spannungsteiler tun, wo die Mittelspannung dann im geeigneten Pegelbereich liegt? Sollte doch die unkomplizierteste Lösung sein.