Easyelectronics.ru

Электроника для всех
Текущее время: 23 сен 2019, 10:19

Часовой пояс: UTC + 5 часов



JLCPCB – Прототипы печатных плат за $2/10pcs (Любой цвет!)
Крупнейший производитель печатных плат и прототипов. Более 600000 клиентов и свыше 10000 заказов в день!
Получите скидку на почтовую отправку при первом заказе в JLCPCB!

Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 29 ]  На страницу 1, 2  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 28 дек 2018, 02:58 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
Всем привет!
Большинство обучалок по созданию электронных устройств начинаются с мигания светодиодами и считывания нажатий кнопок микроконтроллером. Вот и я решил "помигать" для начала.

Есть у меня девайс под названием "Аквасторож". Работает исправно, есть не просит. Блок управления расположен в электрическом щитке, но, к сожалению, не предназначен для монтажа на DIN рейку. Чтобы исправить данное положение вещей, задумал я продублировать панель управления в подходящем корпусе, ну и, чтобы 2 раза не вставать, ещё и подключить всё это хозяйство в домашнюю ЛВС, так сказать, для мониторинга и удалённого управления.
Если с программной частью я ещё смогу справиться самостоятельно, то схемотехника для меня - магия.

Конструкция оригинального блока управления.

Панель управления состоит из 3-х кнопок, 10-и красных и 2-х зеленых светодиодов.
Для начала я разобрал блок управления (если это можно назвать разборкой). Плата и панель соединяются через плоский шлейф с разъёмом. (В приложенной картинке шлейф между J1 и J2, J3 и J4 etc...). Со светодиодами вроде всё понятно, а вот с кнопками я не уверен что правильно разобрался. На самой плате дорожки до кнопок я не нашёл. Когда подключаю мультиметр между J1 и J3: (в режиме вольтметра показывает 2,4 В, в режиме омметра сопротивление плавно растёт с 10 кОм до бесконечности, амперметр показывает 0.12 мА)
Силу тока в цепи светодиодов измерить не без доп. приспособлений не удалось. Потеря напряжения на R1 - 400 мВ, между J1 и J4 - 1,7 В (красный светодиод).

Расширение.
В блок управления хочу добавить плату расширения (ПР) между оригинальной платой (ОП) и панелью управления (ПУ): шлейф №1 из ОП в ПР, шлейф №2 из ПР в ПУ. Ещё 1 разъём выведу для подключения 2-й панели управления (той что на DIN рейке).

С кнопками вроде всё просто, подключаю параллельно.
Для передачи сигналов от светодиодов буду использовать опторазвязку. Параллельно подключить светодиоды никак не получается (R1 на оригинальной плате), а для последовательно подключения, как мне кажется, не хватит напряжения. => Добавляю в схему транзистор для повышения тока. (Кстати, нужен ли R2 ?)

Панель управления на DIN рейке.
Микроконтроллер, пусть будет stm32. Слышал что сейчас он модный.
Параллельно кнопке вешаю оптопару чтобы можно было "нажимать" удалённо.
По светодиодам хочу определять текущее состояние системы.

Посмотрите, пожалуйста, на схемы и дайте знать, будет оно в принципе так работать, не упустил ли я чего важного. Повторяюсь, опыта у меня нет, схемотехника для меня - магия.

Как разберусь со схемой, начну осваивать перенос текста и фигурное вырезание отверстий в пластике для панели управления.

Спасибо что дочитали, и с наступающим!


Вложения:
Комментарий к файлу: Схемы с учётом советов опытных электронщиков
scheme-v2.3.pdf [36.18 Кб]
Скачиваний: 93
Комментарий к файлу: Схема оригинальных и расширенных цепей.
scheme.pdf [37.47 Кб]
Скачиваний: 112


Последний раз редактировалось электронщик Серёжа 12 янв 2019, 19:22, всего редактировалось 4 раз(а).
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: 28 дек 2018, 03:13 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
Ещё нарисовал результаты "прозвонки" оригинальной платы и панели управления


Вложения:
orig.pdf [50.04 Кб]
Скачиваний: 99
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 28 дек 2018, 07:21 
Здравствуйте!

Зарегистрирован: 28 дек 2018, 07:05
Сообщения: 3
На scheme.pdf вход stm32 нужно подключить до светодиода к выходу оптопары. Принцип работы светика практически как у стабилитрона и на нем будет падение напряжения выше логического уровня "0".


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 28 дек 2018, 11:24 
Старожил

Зарегистрирован: 09 июл 2013, 17:10
Сообщения: 253
Откуда: Санкт-Петербург
оптроном луче управлять логическим нулем, во-первых понятнее - фазы совпадают, во вторых не будет вопросов как Q1 ставить, его опять же нужно ставить наниз, либо ставить наверх pnp, R2 не нужен, а вот на базу-эмиттер резюк в ключевых схемах обычно ставят


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 28 дек 2018, 15:28 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
Cujo писал(а):
оптроном луче управлять логическим нулем, во-первых понятнее - фазы совпадают, во вторых не будет вопросов как Q1 ставить, его опять же нужно ставить наниз, либо ставить наверх pnp, R2 не нужен, а вот на базу-эмиттер резюк в ключевых схемах обычно ставят


Тут я совсем ничего не понял.

Если под "Q1 ставить на низ" имелась ввиду схема с общим эмиттером, то так "придумать" не смог.

Светодиодов на панели управления 12 шт. Все катоды соединены. (см. нижнюю схему)
Если подключу светодиоды по схеме с общим эмиттером, то они все будут светиться при наличии сигнала на любой "ноге" RL78.
К RL78 доступа нет, светодиоды она "зажигает" логической 1.

R2 убрал, R7 добавил.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 28 дек 2018, 15:59 
Старожил

Зарегистрирован: 09 июл 2013, 17:10
Сообщения: 253
Откуда: Санкт-Петербург
как-то так


Вложения:
Annotation 2018-12-28 135730.jpg
Annotation 2018-12-28 135730.jpg [ 34.71 Кб | Просмотров: 1796 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 28 дек 2018, 18:41 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
Cujo писал(а):
как-то так


ну да, схема с общим эмиттером.

Но так "физически" соединить не получится. Катоды всех 12-и светодиодов соединены в панели управления и выводятся 1-м проводником.

Вот что выйдет:
Вложение:
CE.png
CE.png [ 17.46 Кб | Просмотров: 1767 ]


т.е. при наличии хотя бы 1 сигнала все светодиоды будут светить.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 28 дек 2018, 19:33 
Старожил

Зарегистрирован: 09 июл 2013, 17:10
Сообщения: 253
Откуда: Санкт-Петербург
В общем во второй схеме R7 лишний, потому как транзюк и так нормально закрывается.
Надо учитывать то, что если на R1 придет 2,4В на эмиттере будет где-то -0,5-0,2, те 1,7В. Загорится ли светодиод, откроется ли оптрон и будут ли они делать это стабильно большой вопрос. Обычно нужно, чтобы было больше чем 1,5 раза, чем максимальное прямое напряжение диода/оптрона. Чтобы на токоограничивающем резисторе было хотя бы половина падения напряжения.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 29 дек 2018, 19:03 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
Протестировал. Действительно получается 1,7В. Красные светодиоды светят нормально, а вот зелёным не хватает напряжения, им нужно минимум 2В.
Про 1,5 раза расскажите подробнее, plz. Что будет если Красный светодиод подключить через резистор 1 Ом?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 29 дек 2018, 19:18 
Старожил

Зарегистрирован: 09 июл 2013, 17:10
Сообщения: 253
Откуда: Санкт-Петербург
ну если в не греть или охлаждать, ничего не будет
а так прямое напряжение уходит, ток возрастает и что-нибудь да сгорит
в общем не рекомендуется так делать


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 31 дек 2018, 01:57 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
Изменил схему.
Пока игрался, нашёл 5В на плате.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 31 дек 2018, 12:07 
Старожил

Зарегистрирован: 09 июл 2013, 17:10
Сообщения: 253
Откуда: Санкт-Петербург
Опять не так :)
Ток в базу нужно ограничивать, либо делать каскад Дарлингтона.
Если использовать выход с контроллера на уровне коллектор нужно добавлять запирающий резистор. Сверху тоже самое.
Резистор в базу рассчитывается исходя и минимального коэффициента передачи по току на ток в 4 раза больше рабочего, но не меньше 1мА, чтоб емкость базы нормально заряжать/разряжать. На запирающем резисторе должно падать 500 мВ.
Как-то так.


Вложения:
Снимок.PNG
Снимок.PNG [ 4.39 Кб | Просмотров: 1528 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 02 янв 2019, 18:02 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
Что-то я зациклился на транзисторах...

Рассуждения вслух.
Чтобы 2 светодиода горели мне нужно как минимум 2 В и 40 мА.
Источник сигнала выдаёт 2,4 В. 40 мА от него получить не выйдет, значит нужен усилитель.
Конструктивно схему на транзисторе с общим эмиттером выполнить не получается. Каскад транзисторов требует много деталей.
Начитавшись интернетов, хочу построить схему на операционном усилителе.
В инструкции на LM324 есть 2 параметра:
Output Current Source и Output Current Sink. Если я правильно понял, то Sink - это не мой случай, соответственно 1 ОУ может выдавать как раз 40 мА.
В инструкции на RL78 сказано что напряжение логического 0 не выше чем 0,7 В.
На инвертирующий вход ОУ подам напряжение, превышающее 0,7 В через делитель на резисторах.
Неинвертирующий вход буду использовать как источник сигнала.

Вот схемка:
Вложение:
amp.png
amp.png [ 41.75 Кб | Просмотров: 1421 ]


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 02 янв 2019, 18:15 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 июл 2017, 11:48
Сообщения: 3619
Вот вы завернули то как... Сорри, не читал всей темы, многа букав. Но блин, если вопрос в том, как запитать светодиод, то есть вот такая вещь - NSI45020AT1G, Регулятор тока и драйвер светодиодов на ток 20мА. Включаете его последовательно со светодиодом и получаете стабильный ток 20 мА.

Цитата:
Чтобы 2 светодиода горели мне нужно как минимум 2 В и 40 мА.

Да нет, в принципе, взяв светодиод L-53SRC-DU (L-7113SRC-DU), Светодиод красный 30° d=5мм 1200мКд, вам достаточно будет 1,7 В и 2 - 5 мА, чтобы он светился аки звезды на Кремле.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 02 янв 2019, 19:31 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
BusMaster писал(а):
если вопрос в том, как запитать светодиод


Вопрос в том, как запитать 1 уже имеющийся светодиод в панели управления, который требует 2В вместе со светодиодом в pc817 по сигналу от микроконтроллера RL78 (логическая 1 - 2,4 В).
В панели 12 светодиодов, все катоды соединены и выводятся через 1 проводник. Т.е. питать их можно только со стороны анода.

В схеме с ОУ, можно даже обойтись без делителя, замкнув выход на инвертирующий вход и поменять номиналы резисторов R3 и R4.

Я только сомневаюсь, выдаст ли LM324 40 мА на каждый выход в принципе. Как-то в инструкции неочевидно написано.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 02 янв 2019, 19:43 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 июл 2017, 11:48
Сообщения: 3619
Я же дал ссылку на светодиод. Для него достаточно и 2 мА. Светиться он начитает уже от 1,5 В. Подключив через резистор, как у вас нарисовано в последней схеме, вы получите нормальную схему. Только уберите ОУ, он вам нафик там не нужно.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 02 янв 2019, 20:15 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
за ссылку спасибо, но светодиоды уже в панели, её не разобрать


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 12 янв 2019, 19:34 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
Переделал схему ещё раз.
Вроде всё светится как надо. (на долго ли?)
Можно было обойтись и без ОУ и сделать через транзистор, но мне пришлось на базу ставить резистор минимум 30 кОм чтобы D1 светился достаточно ярко.
Если я правильно понимаю, то у ОУ входное сопротивление очень большое и его добавление оказывает не значительное влияние на оригинальную схему.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 13 янв 2019, 12:55 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 26 фев 2018, 03:06
Сообщения: 110
BusMaster писал(а):
а есть еще даташит на эту веСЧь , где черным по белому сказано шо для работы ей нужно минимум 3в падения напряжения. и для поделок ТС она не подходит


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 13 янв 2019, 13:51 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
DmitriyVDN писал(а):
BusMaster писал(а):
а есть еще даташит на эту веСЧь , где черным по белому сказано шо для работы ей нужно минимум 3в падения напряжения. и для поделок ТС она не подходит


я вообще не понял как эта штука могла-бы решить проблему. У неё 2 вывода. Ток от микроконтроллера уже ограничен резистором 3 кОм, откуда она смогла-бы достать "энергию" для повышения силы тока до 20 мА?
Может я просто не нашёл красивого и элегантного способа, но все мои поиски в гугле свелись к 1 принципу: усилить сигнал по току и напряжению с помощью ещё одного источника напряжения. А в таких устройствах должно быть как минимум 3 вывода: 1 для входного сигнала, 1 для источника "энергии" и 1 для выходного сигнала.
Если есть другой способ, расскажите, plz.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 13 янв 2019, 14:29 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 22 июл 2017, 11:48
Сообщения: 3619
Да всё, забудьте о NSI4502. Я написал про этот драйвер, не вникая в суть темы. Я думал, что ТС-у надо получить ток 20 мА от светодиода. С транзисторами то обычно заморачиваются, чтобы получить стабильный ток светодиода.
Для случая ТС-а могло бы хватить обычного полевого транзистора.
Вложение:
6655.jpg
6655.jpg [ 50.83 Кб | Просмотров: 1048 ]

* резистор R2 нужен для исключения помех, наводимых на высокоомный вход полевика.
** резистор R3 нужен для притягивания к нулю входа МК при закрытом полевике.
*** ну и "земли" слева и справа конечно должны быть соединены вместе.


И да... Во всей этой теме (последняя схема топикстартера) мне не нравится вот такая штука. Операционник. Ему нужно питание, связанное по "земле" с источником сигнала. После операционника стоит опторазвязка.
Если питание ОУ берется от основного блока, а не от дополнения - это еще ладно. Но если вдруг ОУ питается от дополнительной приблуды с правой части схемы, тогда получаем масло масленое. Опторазвязка тогда совсем не играет роли.
Если всё же вы хотите получить полную оптоизоляцию дополнительного пульта от основного, и не хотите нагружать светодиоды основного пульта дополнительно оптопарой, то для питания усилительных транзисторов вам потребуется либо запитывать их от питания основного пульта, либо, если питание пойдет от дополнительного пульта, то нужен изолированный DC/DC преобразователь питания, например такой

PS. В последней схеме топикстартера надо параллельно цепи R3-D2 поставить резистор на 10 кОм, чтобы обеспечить четкий логический сигнал "1" для входа микроконтроллера.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 14 янв 2019, 01:24 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
BusMaster писал(а):
И да... Во всей этой теме (последняя схема топикстартера) мне не нравится вот такая штука. Операционник. Ему нужно питание, связанное по "земле" с источником сигнала. После операционника стоит опторазвязка.
Если питание ОУ берется от основного блока, а не от дополнения - это еще ладно. Но если вдруг ОУ питается от дополнительной приблуды с правой части схемы, тогда получаем масло масленое. Опторазвязка тогда совсем не играет роли.
PS. В последней схеме топикстартера надо параллельно цепи R3-D2 поставить резистор на 10 кОм, чтобы обеспечить четкий логический сигнал "1" для входа микроконтроллера.


Да, 5 вольт для ОУ нашёл на оригинальной плате. Работает даже в автономном режиме без батареек и питания от сети.
Вывод предназначался для высоковольтного реле, но его не "припаяли" в моей комплектации.
На плате есть 2 последовательных ионистора, они как раз и питают всю оригинальную схему.

т.е. опторазвязка получилась полностью.

С транзистором тоже тестировал, правда с биполярным и по схеме с общим эмиттером для pc817. резистор в базу 30 кОм давал достаточно яркое свечение светодиода D1. Деталей выходило больше, соответственно стоимость и размеры "переходной" части выросли.

Я вообще не хотел выводить оригинальные цепи в дополнительный блок, но с кнопками так не смог придумать. Пришлось "землю" от оригинального блока выводить. (на схеме - это 1 дополнение, разъём J8)

Ещё начал примерять детальки на макетке с расстоянием 1,27мм между отверстиями (нужна для разъёмов 2323S-20B) и, оказалось, что разъём IDC 2х10 в такие макетки не смонтировать. Слишком "толстые" у него ноги.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 14 янв 2019, 03:31 
Старожил

Зарегистрирован: 09 июл 2013, 17:10
Сообщения: 253
Откуда: Санкт-Петербург
я тут подумал, можно было светодиод питать напрямую(1-3мА обычно достаточно), а оптрон через биполярный транзюк, как в первой схеме, только расположив снизу резистора, а не сверху, и все должно работать: на транзисторе будет падать 200мВ, а на резисторе - почти вольт - этого достаточно


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 18 янв 2019, 02:07 
Только пришел

Зарегистрирован: 27 дек 2018, 23:19
Сообщения: 15
Все необходимые детали для промежуточной платы занимают слишком большую площадь внутри блока управления.
Пока вариантов решения я вижу 2:
1. Купить дополнительный батарейный блок для аквасторожа (~1000р. за кусок пластмассы)
2. На промежуточной плате оставить только 3 разъёма и 3 штуки LM324. Всё остальное перенести в дополнительный блок.

Что-то типа того:
Вложение:
partA.png
partA.png [ 58.52 Кб | Просмотров: 888 ]

Поторопился с картинкой, см. тут.

В J2 приходит шлейф от оригинальной платы, J3 - выход на оригинальную панель управления.
Далее от J4 через IDP шлейф к резисторам оптопар.
Пытался найти в гугле ответ на вопрос нужна ли какая-то защита от помех и шумов, но либо я вопрос не правильно задавал, либо пытался безуспешно вникнуть в тексты "для профессионалов".
Есть ли какие-то очевидные промахи в таком решении?


Последний раз редактировалось электронщик Серёжа 18 янв 2019, 11:28, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Дополнительная панель управления
СообщениеДобавлено: 18 янв 2019, 08:57 
Здравствуйте!

Зарегистрирован: 28 дек 2018, 07:05
Сообщения: 3
Выхода операционников на массу вот это номер!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 29 ]  На страницу 1, 2  След.

Часовой пояс: UTC + 5 часов


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB