LED-Steuerung für Modellflieger

mc19dg · 30. Juni 2012

Hallo!

Habe eine Schaltung mit einem Attiny45 und Mosfets zur Ansteuerung der Leds.

Mit dem Attiny werte ich das Signal vom Empfänger aus.
Diese Signal hat normal 5V TTL Pegel.
Bei den neueren Empfängern (zb. Grauptner Hott) hat diese Signal nur mehr ~2,75V-3,3V, was vom Attiny nicht mehr eindeutig als Hi erkannt wird.

Für die Schaltung (Attiny) habe ich ~4,5-6V vom Empfänger zur Verfügung.

Das ganze soll möglichst klein und mit wenigen Bauteilen realisiert werden.

Ich habe mir gedacht ich verwende einen 3,3V Festspannungsregler für den Attiny, allerdings weiß ich nicht wie ich von den maximal 5V TTL Pegel runter auf 3,3V komme?
Eventuell einen Widerstand und eine Z-Diode?
Das sind mir dann eigentlich schon wieder zu viele Bauteile.
Im Anhand ist noch ein Bild von der derzeitigen Version.

Zusammenfassung:
Spannungsversorgung : von ~4,5-6V (je nach Akku)
Signal vom Empfänger: ~2,75V-5V (Je nach Empfänger)

Ich hoffe auf viele gute Vorschläge und sage dafür schon mal
Danke

mc19dg

turi · 30. Juni 2012

Sollte da nicht besser das Servo-Signal ausgewertet werden? Ich habe mal so etwas gemacht. Aber es gibt da auch einiges im Internet. Bei Interesse muss ich das mal suchen. War dazu da, um eine Kamera per Servosignal auszulösen.

Wieviel LEDs welcher Sorte sollen denn angeschlossen werden? Bei der schwankenden Akku-Spannung müsste man evtl. sogar mir einer KSQ arbeiten. Da könnten die 2-Pin-KSQs ganz gut sein, wenn die Spannung einigermaßen passt.

mc19dg · 1. Juli 2012

Genau dieses Signal werte ich aus. Funktioniert auch einwandfrei wenn das Signal 0V=Lo und 5V=Hi hat!
Bei den neueren Empfängern sind meistens Chips mit 3,3V Versorgungsspannung eingebaut, der dann dieses "Servosignal" ausgibt. Dieser hat einen Hi Pegel von ~3,3V am Ausgang. (hab auch schon mal nur ~2,8V Hi Pegel bei einem teuren Empfänger gemessen.)
Bei unter ~ 3,2V erkennt mein Attiny45 (mit 5V Versorgung) das Signal nicht mehr als Hi.

Was ich brauche ist ein Pegelwandler der von den verschiedenen Eingang-signal-spanungen ein für den Attiny ein verwertbares Signal erzeugt.
Ein Dil Gehäuse ist mir eigentlich schon wieder zu groß. auch mehrere zusätzliche Bauteil stellen ein Problem dar, da das ganze möglichst klein bleiben soll.

Ich könnte zb. die Versorgungsspannung vom Attiny auf 3,3V senken um die ~3,3V vom "Servosignal" zu erkennen.(mittels Festspannungsregler der von den ~5V 3,3V erzeugt) Wenn ich die Elektronik dann bei einem Empfänger einstecke der 5V raus schickt, ist mein Attiny aber hinüber. Es muss absolut universell sein!

Was da für LEDs angeschlossen werden ist völlig egal, da habe ich dann sowieso eine andere Spannung, bzw. Mosfets, ... (Ausgangseitig habe ich keine Probleme)

Grüße
mc19dg

Snowfly · 1. Juli 2012

was hältst du davon wenn du mit dem PWM-Servosignal einen kleinen Logic-Level-FET ansteuerst der dein Signal auf die gewünschte Vss zieht?
in SMD Technik ist das wohl incl. der 1-2 Widerstände auf 3²mm zu realisieren.

mc19dg · 1. Juli 2012

Super Idee ! Danke

Habe das ganze mal mit einem IRLU 024N Probeweise zusammengesteckt. Logischer weiße dreht dieser (N-Kanal) das Signal um.
Jetzt habe ich nach einen P-Kanal im Internet gesucht und leider keinen passenden gefunden. Ich hab da was im Kopf, dass P-Kanal Mosfets keine höhere Spannung schalten können als sie am Gate zu Verfügung haben.
Stimmt das oder habe ich nur keinen gefunden?

Grüße
mc19dg

Snowfly · 1. Juli 2012

Dreh es halt einfach in der Software.

Pesi · 1. Juli 2012

Was ich nicht ganz verstehe:

Zitat von mc19dg

Eventuell einen Widerstand und eine Z-Diode?
Das sind mir dann eigentlich schon wieder zu viele Bauteile.

Ein Fet und 1-2 Widerstände sind doch aber genauso viele Bauteile... (Fet meist noch größer als Z-Diode....)

Eigentlich reicht da auch ein Widerstand - die Z-Diode ist ja im AVR schon drin, siehe Schaltbild der Eingänge im Datenblatt...

also kannst Du auch 5 Volt auf den Eingang geben, die Schutzbeschaltung begrenzt das auf max. Vcc - muss halt nur der Widerstand davor, damit nicht zu viel Strom fließt...

ja, ich weiß, im DB steht, dass am Eingang max. Vcc anliegen darf, es gibt aber auch ne App-Note von Atmel, in der das explizit so gemacht wird (höhere Spannung am Eingang, ausnutzen der Schutzbeschaltung), finde ich gerade leider nicht, war irgendwas mit Nulldurchgangs-Erkennung...

mc19dg · 1. Juli 2012

Zitat von Snowfly

Dreh es halt einfach in der Software.

Ich lese das Signal über den Befehl: Pulsein (Bascom) ein, der sich meines Wissens nach nicht "umdrehen" lässt.
Sollte das die einzige Möglichkeit sein, muss ich das Signal anders einlesen. Da ich beim programmieren eine null bin möchte ich das nur als letzten Ausweg in Betracht ziehen.

Zitat von Pesi

Was ich nicht ganz verstehe:

Ein Fet und 1-2 Widerstände sind doch aber genauso viele Bauteile... (Fet meist noch größer als Z-Diode....)

Eigentlich reicht da auch ein Widerstand - die Z-Diode ist ja im AVR schon drin, siehe Schaltbild der Eingänge im Datenblatt...

also kannst Du auch 5 Volt auf den Eingang geben, die Schutzbeschaltung begrenzt das auf max. Vcc - muss halt nur der Widerstand davor, damit nicht zu viel Strom fließt...

ja, ich weiß, im DB steht, dass am Eingang max. Vcc anliegen darf, es gibt aber auch ne App-Note von Atmel, in der das explizit so gemacht wird (höhere Spannung am Eingang, ausnutzen der Schutzbeschaltung), finde ich gerade leider nicht, war irgendwas mit Nulldurchgangs-Erkennung...

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-Ich habe mir gedacht ich verwende einen 3,3V Festspannungsregler für den
Attiny, allerdings weiß ich nicht wie ich von den maximal 5V TTL Pegel
runter auf 3,3V komme?

Eventuell einen Widerstand und eine Z-Diode?-

Da habe ich mich schlecht ausgedrückt.
Einen Festspannungsregler + Kondensator für die Spannungsversorgung und einen Widerstand + Z-Diode für das Signal.

Es wäre da eine 3,3V Z-Diode geplant gewesen. (Spannungsversorgung dann 3,3V )

Ich habe in vielen Foren und auch im Datenblatt gelesen das die Eingangspannung nur 0,5V über Vcc liegen darf.
Bist du dir sicher dass das trotzdem funktioniert.
Ich habs schon mal probiert aber ich will nicht, das es jetzt funktioniert aber bei den ~20 Stück (welche ich brauche) die Hälfte dann ausfällt.

Grüße
mc19dg

Snowfly · 1. Juli 2012

Zitat von mc19dg

Ich lese das Signal über den Befehl: Pulsein (Bascom) ein, der sich meines Wissens nach nicht "umdrehen" lässt.

Code

Syntax
PULSEIN var , PINX , PIN , STATE


Remarks
var
 A word variable that is assigned with the result.
PINX
 A PIN register like PIND
PIN
 The pin number(0-7) to get the pulse time of.
STATE
 May be 0 or 1.
 0 means sample 0 to 1 transition.
 1 means sample 1 to 0 transition.

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Wenn ich das richtig verstehe musst du nur das STATE Bit von 0 auf 1 (oder umgekehrt) ändern.

turi · 1. Juli 2012

Ich muss nochmal was dazu schreiben. Bist Du sicher, dass aus dem Empfänger eine Spannung rauskommt? Das ist eigentlich nicht der Fall. Das Servo-Signal ist ja codiert. Man muss dieses also zuerst auswerten, bevor man etwas ansteuern kann. Hier mal Beispiele, die ich auch verwendet habe:

http://www.der-frickler.net/modellbau/avr/flightlight
http://www.der-frickler.net/modellbau/avr/beeper

Hier meine Schaltung und ein Layout. Das kann man aber noch kleiner gestalten. Sind halt auch ein paar Besonderheiten dabei. Entscheidend ist dann, in der SW das Servo-Signal zu analysieren.

Pesi · 1. Juli 2012

Das macht er ja - Servos werden über ein PWM-Signal angesteuert, je nach Breite des Pulses eine andere Stellung...

das geht mit diesem Befehl "Pulsein", damit schaut Bascom einfach nach, wie lange ein Puls ist, je nachdem wird dann halt dies oder das geschaltet in der SW

es geht nicht darum, dass mit ner variablen Spannung die Servo-Stellung übermittelt werden würde, sondern um ne *Pegelanpassung* - also z.B. Steuersignal mit Pegel 3,3 V geht nicht an AVR mit 5 V, weil die 3,3 V nicht als "high" erkannt werden - umgedreht geht 5 V Steuersignal ohne alles nicht an AVR mit 3,3 V, weil eben zu viel...

hab' die AppNote wieder gefunden - hier der entscheidende Teil:

Zitat

To protect the device from voltages above VCC and below GND, the AVR has internal
clamping diodes on the I/O pins (see Figure 1). The diodes are connected from the pins
to VCC and GND and keep all input signals within the AVR’s operating voltage (see Figure
2). Any voltage higher than VCC + 0.5V will be forced down to VCC + 0.5V (0.5V is the
voltage drop over the diode) and any voltage below GND - 0.5V will be forced up to
GND - 0.5V.
By adding a large resistor in series, these diodes can be used to convert a high voltage
sinus signal down to a low voltage square wave signal, with amplitude within the AVR’s
operating voltage ± 0.5V. The diodes will thus clamp the high voltage signal down to the
AVR’s operating voltage.

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Natürlich geht es mit dem FET auch, da sogar "universeller": Da geht auch der Fall Steuersignal 3,3 V, AVR mit 5 V versorgt - der geht mit Diode auch nicht, weil 3,3 V bleibt 3,3 V, und damit kein High bei 5 V Versorgung...

das nur der Vollständigkeit halber, also wenn wirklich extem wenig Platz ist, und es um ne zu hohe Steuerspannung geht, dann funktioniert das mit dem Widerstand...

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