Kontrollleuchten Schaltung led smd rgb

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

Der Voss
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Mo, 04.02.19, 18:28

Ok mess ich nach. Ich beeil mich...

>>Was aber wie gesagt auch wichtig ist: Welche Spannung liegt an den Schaltkontakten an (also welche Spannung müssen die Taster nach Masse ziehen).
Das ist mein Problem: Ich weiß nicht an welchem [Plus?] Kabel ich das messen soll.
Die Spannungsversorgung vom Ventilblock und der Steuereinheit beträgt um die 12V.
Ich denke nicht das die Belastung auf den Schaltkontakten besonders hoch ist. Im Anhang ein Bild von einer optionalen Fernbedienung für das System. Diese Fernbedienung macht nichts anderes als die von mir gewünschte Platine. Hat sogar den gleichen Kabelbaum.
Hoffe ihr versteht was ich meine.
Gruß
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Borax
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Di, 05.02.19, 10:05

> Das ist mein Problem: Ich weiß nicht an welchem [Plus?] Kabel ich das messen soll.
Was meinst Du mit ' [Plus?] Kabel' ? Es muss ja ein Kabel geben, was von der Steuereinheit kommt und über einen Taster nach Masse geschaltet wird. Dieses Kabel hat eine Spannung. Ohne jegliche Spannung könnte ja die Steuereinheit nicht erkennen, dass der Taster diese Spannung auf 0V (=Masse) zieht. Weil das mit Sicherheit eine hochohmige Spannungsquelle ist (typischerweise 10KOhm), muss diese Spannung auch sehr hochohmig gemessen werden. Übliche Digitalmultimeter haben aber einige MOhm Eingangswiderstand bei der Spannungsmessung. Ist also kein Problem das zu messen.
Es geht auch gar nicht um die Belastung der Schaltkontakte. Da wird vmtl. nicht mal 1mA drüber fließen. Aber wenn hier 12V geschaltet werden (glaube ich zwar nicht, aber möglich wäre es), dann kann diese Spannung nicht direkt von einem µC nach Masse geschaltet werden, weil µCs nun mal nicht mehr als 5V vertragen. In diesem Fall wären Ausgangstransistoren nötig. Wenn es dagegen 5V (oder weniger sind), kann das Kabel direkt am µC angeschlossen werden.
Der Voss
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Di, 05.02.19, 22:00

Jetzt hab ich es verstanden und alles nachgemessen. Ich dachte das Kabel welches ich auf Masse lege hätte keine Spannung sondern wäre selbst ne Masse. Dem ist aber nicht so... aber der Reihe nach.

Folgendes hab ich eben gemessen:
Das System wird wie folgt mit Strom versorgt: -direkter Batteriestrom
- Zündungsstrom
- Masse

Spannung zwischen Steuergerät und Bedienteil gemessen bei laufendem Motor: 13,7 Volt (also höher als erwartet/gewünscht)
- bei Zündung an: 12,6 Volt
- bei Zündung aus: 12,6 Volt

Ich wusste nicht dass das Bedienteil quasi am Dauerstrom hängt. Er wird dann wohl über die beiden anderen Kabel im USB Stecker "angeschaltet"

Die 4 Kabel die ich auf Masse legen muss führen ebenfalls Spannung:
2 haben jeweils 2,8 Volt, die beiden anderen jeweils 3,3 Volt. Unabhängig davon ob Motor läuft oder nicht.

Hab eben dann auch mal den Kablbaum getestet und die 4 Kabel (per Hand) auf Masse gelegt.
Ergebniss: wenn ich das Kabel auf Masse lege ( Taster drücke) passiert nix.... erst wenn ich das Kabel wieder trenne ( Taster los lasse) wird die entsprechende Funktion ausgeführt.

ABER: wie ich feststellen musste funktioniert das ganze nur bei Zündung aus. Bei eingeschalteter Zündung tut sich nix.
Die Steuereinheit unterbindet einen Parallelbetrieb von Kabelfernbedienung und (wofür der Kabelbaum eigentlich gedacht ist) Funkfernbedienung.
Wir müssen uns also noch etwas überlegen was beim betätigen der Taster den Zündungsstrom für einige Sekunden (5) unterbricht.

Gruß
Borax
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Mi, 06.02.19, 16:41

> Ich dachte das Kabel welches ich auf Masse lege hätte keine Spannung sondern wäre selbst ne Masse.
Das geht nicht. Wenn es schon auf Masse liegen würde, erzeugt ein zusätzliches 'auf Masse legen' ja keinen Unterschied.

> Spannung zwischen Steuergerät und Bedienteil = direkter Batteriestrom
Schade. Also eigene Schutzschaltung und Spannungsregelung nötig (dann gleich auf 3.3V).

> 2 haben jeweils 2,8 Volt, die beiden anderen jeweils 3,3 Volt. Unabhängig davon ob Motor läuft oder nicht.
Ich denke, dann können auch alle auf 3.3V gelegt werden, ohne dass etwas 'passiert'. Ein µC läuft mit 3.3V auch problemlos.
=> Keine Ausgangstransistoren nötig.

> Wir müssen uns also noch etwas überlegen was beim betätigen der Taster den Zündungsstrom für einige Sekunden (5) unterbricht.
Das macht die Sache natürlich wieder aufwändiger. Hier muss wohl ein Relais dazwischen geschaltet werden. Oder könntest Du diese Verbindung gleich dauerhaft trennen? Sprich gibt es Funktionen (die Du auch brauchst), die nur mit angeschlossenem Zündungsstrom funktionieren?
Der Voss
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Mi, 06.02.19, 17:55

> Ich dachte das Kabel welches ich auf Masse lege hätte keine Spannung sondern wäre selbst ne Masse.
Das geht nicht. Wenn es schon auf Masse liegen würde, erzeugt ein zusätzliches 'auf Masse legen' ja keinen Unterschied.

Ja, da hatte ich nen Denkfehler.


Spannung zwischen Steuergerät und Bedienteil = direkter Batteriestrom
Schade. Also eigene Schutzschaltung und Spannungsregelung nötig (dann gleich auf 3.3V).

Wirklich schade, hatte gehofft das Bauteil zu sparen. (Nicht wegen Kosten, wegen Aufwand)

Wenigstens brauchen wir für das "auf Masse legen" keine Ausgangstransistoren.

Ja, Zündungsstrom muss erhalten bleiben. Sonst funktioniert die Drucküberwachung und Kompressorsteuerung nicht. Ein Ausfall für einige Sekunden ist nicht schlimm aber generell sollte Zündungsstrom vorhanden sein.

Haben wir nicht an einem Mikroprozessor noch einen Ausgang frei den wir zum schalten eines Relais nutzen könnten?
Borax
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Do, 07.02.19, 15:20

Ja. Aber das Relais passt definitiv nicht auf die Platine. Je nach Strom der geschaltet werden muss (falls da Motoren/Magnetventile o.ä. drüber laufen könnte das ggf. relativ viel Strom also auch mehr als 10A sein), braucht es ein entsprechend belastbares Relais... Ein solches hat dann meist mehr Eingangsspannung/Haltestrom als der µC liefern kann, so dass hier doch ein Ausgangstransistor nötig wird.
Der Voss
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Do, 07.02.19, 17:38

ja da muss ein grösseres Relais her, das Kabel ist mit 10A abgesichert.

Brauchen dazu ein (Zeit) einstellbares Öffner-Relais wenn ich das richtig verstanden habe...
Wie viel Eingangsspannung braucht denn ein solches Relais?

oder anders herum gefragt: Welche Spannung bekommt der Transistor?
12 bis 14 Volt von der Batterie (Zündung) oder 3,3 Volt von der Schutzschaltung/Spannungsregelung

Grob gedacht denke ich es mir so:

Schutzschaltung/Spannungsregelung im Kofferraum. Da hab ich Platz und freien Zugang auf Masse und Zündungsstrom
Dann per 7 Ader Kabel die knapp 2 Meter nach vorne zur Platine.

2 der Adern dienen als Stromversorgung der Platine (1x Masse, 1x 3,3 Volt)
4 der Adern gehen von den Mircochips auf meine 4 Kabel und legen diese auf Masse.
das letzte freie Kabel geht vom Microchip an die Basis vom Transistor.
Borax
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Do, 07.02.19, 23:27

> Brauchen dazu ein (Zeit) einstellbares Öffner-Relais wenn ich das richtig verstanden habe...
> Wie viel Eingangsspannung braucht denn ein solches Relais?
Die 'Zeit-schaltung' kann der µC übernehmen. Öffner-Relais (oder Umschaltrelais) passt. Das kann einfach ein Standard-KFZ Relais sein. Die haben 10-14V Eingangsspannung und typischerweise etwa 100-200mA Strom. Beispiel: https://www.reichelt.de/50a-hochstromrelais-frc2-12v-1-wechsler-frc2-c-12-p79401.html (dessen Öffner = NC verträgt 40A)
> Welche Spannung bekommt der Transistor?
Ein (Bipolar)-Transistor braucht/bekommt etwa 0.6-0.9 V Basisspannung. Die bekommt er über einen (kleinen) Widerstand vom µC. Der µC gibt also 3.3V an seinem Ausgang aus, ca. 2.4V bleiben am Basisvorwiderstand hängen und der Transistor bekommt die 0.6-0.9 V Basisspannung.
> 2 der Adern dienen als Stromversorgung der Platine (1x Masse, 1x 3,3 Volt)
In dem Fall würde ich die Spannungsversorgung kaskadieren. Die Schutzschaltung und ein unempfindlicher Regler (7805) sorgen für halbwegs stabile 5V. Die können dann problemlos über die 2m transportiert werden. Auf der Platine ist dann noch ein kleiner LDO Regler (die sind winzig) der aus den halbwegs stabilen 5V dann hochstabile 3.3V macht. µCs sind furchtbar sensibel auf Unsauberkeiten bei der Spannungsversorgung.
> ...das letzte freie Kabel geht vom Microchip an die Basis vom Transistor.
Yep. So müsste das gehen.
Der Voss
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Sa, 09.02.19, 11:23

> Die 'Zeit-schaltung' kann der µC übernehmen.
Gut. :D
Kann man denn das ganze folgendermaßen aufbauen?

Eine Platine im Taster mit den 8 Kontaktflächen, 8 Led´s (incl. Wiederständen?) , 2µC´s und LDO Regler

und

Eine Platine (mit Gehäuse) für die Schutzschaltung und Spannungs(vor)regelung und dem Transistor mit seinem Basisvorwiederstand.

So hätte ich alles am richtigen Platz.
Spannungsregelung an der Quelle, Bedienung vorne, und Transistor incl. Relais wieder hinten an der Steuereinheit.
Borax
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So, 10.02.19, 14:03

Ja. Kann man so aufbauen.
Der Voss
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So, 10.02.19, 15:02

Das ist doch schonmal was :D
Würdest du denn einen Schaltplan erstellen?
Dann könnte ich jemanden fürs Platinenlayout suchen.
Borax
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Mo, 11.02.19, 17:33

Ok. Kann aber ein paar Tage dauern. Ich bin momentan arbeitstechnisch ziemlich ausgelastet...
Der Voss
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Mo, 11.02.19, 18:10

:D
passt schon. Ich danke dir.
Ich geb mich auf die Suche fürs Layout.

Gruß
Buddhamilch
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Mi, 13.02.19, 09:13

> Ich geb mich auf die Suche fürs Layout.
Besorge Dir mal einen Messschieber und mess die Platine aus. Millimeterpapier ist nicht genau genug.

Das Layouten der Platine könnte ich übernehmen.
Sobald der Schaltplan fertig ist, müsste ich nur noch wissen, welche Packages (zum Beispiel: 0805) verwendet werden sollen.
Nur Löten kann ich die Platine nicht, dafür sind mein Augen zu schlecht und ein Mikroskop habe ich nicht.

Ich verwende Eagle Free (Version: 7.4).
Falls Bauteile neu angelegt werden müssen, wäre auch das kein Problem, sofern ein Datenblatt vorhanden ist, aus dem die Abmessungen hervorgehen.
Der Voss
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Do, 14.02.19, 22:12

Ok ich werd mal einen besorgen.
Ich versuche auch schon seit zwei Tagen mein altes Zeichenprogramm zum laufen zu bekommen. Dann könnt ich sie zeichnen und Maße einfügen.

Gruß
Borax
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Fr, 15.02.19, 14:43

Buddhamilch hat geschrieben:
> Falls Bauteile neu angelegt werden müssen, wäre auch das kein Problem, sofern ein
> Datenblatt vorhanden ist, aus dem die Abmessungen hervorgehen.

Ich denke mal ATTiny44 (SMD Ausführung) müsste es geben. Widerstände würde ich mal grundsätzlich als 0805 planen (die habe ich noch reichlich zu Hause ;) ). Ob es den HT7333 in Eagle gibt, bin ich nicht sicher. Datenblatt gibt es aber: http://www.angeladvance.com/HT73xx.pdf Kondensatoren dafür muss ich erst nachschauen.
Die LEDs ( https://www.reichelt.de/led-smd-1608-06 ... stct=pos_2 und https://www.reichelt.de/led-smd-1608-06 ... 56257.html ) sind 0603 (da könnte man vmtl. was 'generisches' nehmen).

@Buddhamilch
> Nur Löten kann ich die Platine nicht, dafür sind mein Augen zu schlecht und ein Mikroskop habe ich nicht.

Mikroskop hab ich auch nicht. Aber die Eschenbach Max-Detail ( https://www.sehhelfer.de/Brillen/Spezia ... etail.html ) hilft hervorragend!
Der Voss
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Sa, 16.02.19, 17:29

abmessungen.jpg
so dann fang ich mal an. Messschieber ist besorgt.

Die Platine hat eine Länge von 100,2mm
Breite ist 12,3mm
Breite an den Aussparungen rechts und links ist 6,6mm
Breite an der Aussparung in der Mitte 10,4mm
Die Aussparungen rechts/links sind 10,4mm lang und beginnen jeweils 17,7mm von den Enden der Platine
Der Radius an den Innenkanten der Aussparungen ist jeweils 1mm
Die Aussparung in der Mitte ist 9mm lang
Die "Ecken" rechts gehen jeweils 1mm in die breite und 2,5mm in die Länge
Die Ecken links sind anders geformt, hier kann man aber die Ecke auf 45° brechen. Je 2,5mm aus den Ecken heraus.
Die kleine Ausbuchtung auf der linken Stirnseite muss nicht sein, diese ist auch nicht in der Schaltmatte
Die Bohrung rechts ist 2mm im Durchmesser, Mitte ist 25,5mm von rechts
Das Langloch ist gleich, Mitte 25,5mm von links nur halt ein Langloch 2,5mm/2mm

ich mach gleich noch ein Bild von Platine und Schaltmatte, dann mess ich auch noch die Kontaktflächen aus.

Gruß
Stephan
Der Voss
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Mo, 18.02.19, 18:54

Hier mal die Positionen der Kontakte.
Die Kontakte selbst haben 4mm Durchmesser.
Alle angegebenen Maße sind bis Mitte Kontakt gemessen.
Rechts oben angefangen: 5mm von rechts , 3,5mm von oben
13,5mm von rechts, 3,5mm von unten
32mm von rechts, 3,5mm von oben
41mm von rechts, 3,5mm von unten
59,5mm von rechts, 3,5mm von unten
68,3mm von rechts, 3,5mm von unten

Der nächste Kontakt müsste laut Schaltmatte auf 87mm von rechts sein, 3,5mm von unten
der letzte 95,5mm von rechts, 3,5mm von unten

Gruß
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Kontakte.JPG
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Borax
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Mi, 20.02.19, 12:35

Hier mal ein Entwurf für den Schaltplan. Die Port-Belegung ist nicht zwingend. Wenn es vom Layout besser geht, dann können die auch beliebig auf anderen PORT-Pins der Attiny µC verteilt werden. Wichtig ist eben, dass der Master alle Ausgänge steuert (ECU_1-4 und den Transistor für das Zündstrom-Relais) und ein LED-Pärchen (Weiß/Orange). Beide Tiny44 bekommen direkten Anschluss an die Taster-Kontakte (W1-W4). Dann kann jeder Chip selbst die Taster einlesen und wir brauchen keine extra Kommunikation zwischen den beiden. Ob hierzu aber jetzt wie im Schaltplan PA0 und PB0 verwendet werden oder irgendwelche anderen ist mir völlig egal. Das lässt sich in der Software regeln. Sprich wenn es besser passt, dass Taster W1 beim zweiten ATTiny an PA6 hängt, und dafür LED4 an PB0 ist mir das genauso recht. So gesehen hat der Layouter hier völlig freie Hand.
Die 10K Widerstände zwischen Reset und +3.3V sind nicht zwingend. Werden zwar empfohlen, aber ich habe sie bei meinen eigenen Schaltungen auch schon oft weg gelassen und hatte nie Probleme damit. Andererseits ist ein KFZ eben eine sehr kritische Umgebung...
Taster_8_Led_Modul1.png
Taster_8_Led_Modul1.png (45.94 KiB) 2347 mal betrachtet
Ich kann auch den LTSpice Schaltplan anhängen, falls das was hilft. Aber wahrscheinlich ist es besser, wenn wir den Eagle-Schaltplan austauschen...

Noch eine Frage an Stephan
Der letzte Zustand soll ja gespeichert werden. Muss die Schaltung dann auch 'aktiv' diesen Zustand wieder herstellen (mit einem Masse-Puls auf den entsprechende ECU-PIN und kurzes Unterbrechen der Zündspannung) oder merkt sich die ECU den letzten Zustand selbst?
Borax
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Do, 21.02.19, 09:46

Ich hab noch mal drüber nachgedacht... Unter bestimmten Bedingungen (nicht sehr wahrscheinlich aber eben auch nicht unmöglich) könnten die beiden Chips zu inkonsistenten Zuständen der Taster kommen. Daher wäre es wohl doch besser, die Taster nur von einem der beiden Chips einzulesen und dann den aktuellen Zustand an den anderen Chip zu übergeben. Dann muss auch nur einer von beiden den letzten Zustand speichern. Der Master ist dann wirklich nur Master (Einlesen der Taster, Ausgabe an die ECU und den zweiten Chip), der zweite Chip steuert alle LEDs an und macht sonst gar nichts.
=> Neuer Schaltplan
Taster_8_Led_Modul2.png
Taster_8_Led_Modul2.png (45.11 KiB) 2259 mal betrachtet
Ansonsten gilt das oben gesagte (freie Gestaltung der verwendeten Port-PINs bei beiden Chips) genauso.
Der Voss
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Do, 21.02.19, 18:58

> Noch eine Frage an Stephan
Der letzte Zustand soll ja gespeichert werden. Muss die Schaltung dann auch 'aktiv' diesen Zustand wieder herstellen (mit einem Masse-Puls auf den entsprechende ECU-PIN und kurzes Unterbrechen der Zündspannung) oder merkt sich die ECU den letzten Zustand selbst?

da muss nichts gemacht werden, die ECU merkt sich den letzten Zustand selbst.

Ich versuche dann mal nen Schaltplan zu lesen :mrgreen:
Neuland fürn Schreiner :D

Gruß
Der Voss
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Do, 07.03.19, 19:27

Hallo nochmal

@Buddhamilch ich hab dir ne Pn geschrieben wegen dem Layout.


Gruß
Buddhamilch
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Do, 30.05.19, 22:08

Sorry, mein Computer läuft irgendwie nicht so richtig rund
und dann musste ich mal wieder ins Krankenhaus. Ich bin erst seit ein paar Tagen wieder zu Hause, aber noch nicht wieder richtig fit.

Ich habe ein mögliches Problem entdeckt:
Die Gummitastatur hat Ausbuchtungen im Material, um elektronische Bauteile zu umschließen. Wenn neue Bauteile hinzu kommen, muss das Gummi ebenfalls bearbeitet werden. Und alle neuen Bauteile nur auf die Unterseite der Platine montieren, wird wahrscheinlich nicht hinhauen.
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