3 Output Per Pilotare 1 Input

[faxthefox]

Ciao a tutti, vi sottopongo un problema che mi sta affliggendo da giorni e a cui non trovo risposta. Non sono un professionista e le mie nozioni di elettronica sono sotto zero, ma mi piace approfondire con la pratica questo hobby meraviglioso.

Ho la necessita' di pilotare un solo led attraverso tre output da provenienti da tre schede come questa.

http://denkovi.com/Documents/DAEnetIP2/DAEnetIP2_UM.pdf

Gli output si troveranno in posizione alta (3,3 v) alternativamente, difficilmente tutti contemporaneamente, e il led e' un optoisolatore che a valle alimenta un rele su una scheda come questa.

http://www.ebay.it/itm/Scheda-8-rele-5Vdc-relay-arduino-shield-/230917609536?pt=Componenti_elettronici_attivi&hash=item35c3c31840

di cui trovate una descrizione dettagliata (il meglio che ho trovato in rete) alla meta' abbondante di questa pagina.

http://arduino-info.wikispaces.com/ArduinoPower#4-8

Lo schema di questa scheda non mi e' chiaro, non capisco cosa succede a monte degli optoisolatori, ma posso dirvi che funziona collegandola ad un solo input, anche senza aimentazione vcc.

Gli output non sono protetti, ma sono collegati direttamente al chip, quindi non mi sembra una buona idea metterli semplicemente in parallelo, per evitare che si diano una corrente inversa reciprocamente.

Ho pensato di utilizzare 3 transistor pnp in serie in modo da avere sempre un flusso sul led, prelevato dalla prima scheda, che verrebbe interdetto dal segnale alto di uno dei pin, facendo cambiare stato al rele a valle del circuito. Secondo questo schema:

(Non fate caso alle sigle, ho fatto un patchwork)

Chiedo a voi esperti se l'approccio e' corretto e se questo schema potrebbe funzionare, se per voi ha senso, che elementi scegliereste, e come dimensionereste le resistenze.

Scusate ma ho delle lacune teoriche che solo anni di studio o esperienza potrebero colmare.

Grazie a chi vorra' aiutarmi

Fax

[patatino59]

E' sufficiente porre in serie ad ogni uscita un diodo, senza bisogno di transistors o porte logiche.

i catodi dei diodi andranno tutti insieme al fotoaccoppiatore. (e' la funzione di una porta OR)

http://www5.indire.it:8080/set/informazione/didattica/B3/images/Image26.jpg

[Ctec]

Devi fare l'OR logico come dice patatino666, ma ho letto che la massima corrente erogabile dal pin è <1,5mA, non sufficiente a pilotare il led dell'optoaccoppiatore.

Pertanto ti consiglio di usare lo schema di base presentato a pag. 50 del manuale delle schede (primo link che hai messo).

Tutte le schede dovranno avere la massa in comune.

A ciascuna uscita metti in serie un diodo, possibilmente schottky tipo un BAT43 o similari per avere bassa caduta, con l'anodo dal lato della scheda micro.

I tre catodi insieme li colleghi alla base di un transistor NPN come nello schema della pag. 50 tramite delle resistenze di limitazione.

Come transistor un generico NPN a guadagno classe B ti va bene (tipo un BC547B o similare).

Sul collettore, invece della bobina del relè riportato a pag. 50, ci metti il tuo fotoaccopiatore (catodo verso il collettore).

Tra l'anodo e il positivo di alimentazione del fotoaccoppiatore metti una resistenza che limiti a una decina di mA la corrente che circola (per una alimentazione di 12Vdc, per esempio, umna resistenza da 1k va bene).

Spero di essere stato abbastanza chiaro

[GiRock]

Probabilmente vi è sfuggito che le uscite sono alte e poi divengono basse e mai tutte insieme, quindi caso mai l'OR logico va al contrario e con i catodi dei diodi rigorosamente Schottky verso le PORT...

Si potrebbe poi usare un PNP Darlington tipo MPSA65, dove con 1mA di base si può "tranquillamente" pilotare il fotoaccoppiatore con una R da 3K3 tra base e anodi dei diodi, mentre tra +5V e base va posta una R da 1k8 per adattare i livelli, altrimenti coi sono degli ICs che lo fanno di loro...

La differenza tra 1 e 0, vale circa metà dell Vcc con 3.3V, quindi sufficiente ad inibire il PNP Darlington quando lo stato logico vale 1, l'unica cosa è che non si possono poi avere sono tutti i 10mA sul diodo del fotoaccoppiatore, ma questo non è un problema visto che con 5mA il fototransistor entra già in una discreta saturazione...

[Livio Orsini]

Lo schema sopra riportato è un tentativo di AND filato, infatti è necessario che entrambi i transistors conducano per avere circolazione di corrente. Il vero problema è che così non può funzionare perchè i transistors sono mal pilotati.

[accacca]

Premetto che non ho capito qual'è lo stato di riposo delle linee

Dallo schema che ha fatto faxthefox al #1 sembrerebbe che appena una delle tre usicte va alta l'opto deve spegnersi

Hai tre relè a disposzione ?

Io collegherei ogni uscita delle schede ad un relè e i contatti dei relè in serie. Il carico si alimenta solo quando i contatti di tutti i relè sono chiusi

cioè quando tutti i tre segnali di controllo sono bassi.

Non mi sembra una gran solzuione ma scavalchi il prblema elettronico

[GiRock]

Allora,

non posso mancare una giornata che già dovete contraddirmi!!!

In primis Livio ha ragione su di una cosa, si tratta più di creare un AND e non un OR, secondo, sul sito di Arduino lo fanno semplicemente con una resistenza da 10k ed un diodo che poi viene collegata ad un porta TTL compatibile...

Ora, per evitare di tirare ad indovinare, mi sono calcolato bene il tutto anche per restare entro i limiti di corrente delle PORT, morale della favola, anche se non è il massimo del pilotaggio, funziona bene, comunque anche i livelli logici con 3.3V di alimentazione non sono poi sto granché...

Se poi vogliamo creare un trigger di Schmitt invertente con 3 transistor o utilizzare un IC apposito, allora il discorso cambia...

[Ctec]

Dal messaggio originale di faxthefox:

... Gli output si troveranno in posizione alta (3,3 v) alternativamente, difficilmente tutti contemporaneamente...

Se si fa una AND, sarà difficile che si attivi mai il fotoaccoppiatore.

... quindi non mi sembra una buona idea metterli semplicemente in parallelo...

Se voleva mettere le uscite in parallelo, a me pare una OR...

Per favore, faxthefox, chiarisci cosa vuoi in modo che possiamo eventualmente rispondere a modino

[faxthefox]

Ciao a tutti, intanto grazie mille per le numerose risposte, siete gentilissimi. Se avete dei dubbi e' per colpa mia che non mi sono spiegato bene.

Prima di tutto devo far chiarezza sullo schema che ho proposto.

Questo e' lo schema della scheda rele', che e' integrata e non vorrei modificare possibilmente:

I pin di ingresso si presentano cosi'

Ho tolto il jumper che vedete sulla destra, che cortocoircuita l'alimentazione dei rele' (jd-vcc) e l'alimentazione dei foto accoppiatori. Questo perche' lavorando a 3,3, ho bisogno di avere due alimentazioni separate, mentre i rele vanno a 5v.

E questo e' cio' che ho chiamato "input" nel titolo del post. A monte dell'input ci sono, semplificando, tre pin di tre schede diverse normalmente in stato basso (0,2 v) che al realizzarsi di alcune condizioni passano a stato alto (3,3 v max 1,5 mA).

Altro chiarimento: le uscite della scheda (le tre schede) da cui prelevo il segnale sono appunto normalmente basse, e quello che ho bisogno penso che sia un OR: cioe' voglio che il rele' cambi di stato quando anche solo uno dei pin delle tre schede si trova in stato alto.

Il mio approccio iniziale e' stato di mettere tre diodi 1n4148 in serie alle uscite, ma probabilmente attenuo troppo il segnale quindi non ha funzionato.

Poi ho pensato ai pnp in serie: base verso il segnale 3,3v, emettitore collegato ai 3,3 continui prelevati dalla scheda e collettore collegato al pin di ingresso della scheda rele' (in1 ad esempio). Questo mi permetterebbe di simulare un segnale alto continuo che cambia di stato quando anche uno solo deli output passa da alto a basso. Non so se potrebbe funzionare ma comunque richiede molti componenti (moltiplicate poi tutto per otto, questo e' il numero delle uscite che vorro' monitorare)... quindi non ha senso.

L'approccio di CTEC mi sembra invece molto piu' pratico, anche se da quanto ho capito presuppone delle modifiche alla scheda rele' che non posso fare (lo schema che ho riportato poche righe fa e' rigido).

Inoltre c'e' una cosa che non mi torna... Lo schema proposto da CTEC funzionerebbe ma se l'anodo del led dell'optoisolatore fosse scollegato a massa, giusto? Invece mi rimane un dubbio enorme sullo schema della scheda rele': ma come fa a funzionare a monte dell'optoisolatore??? (e funziona perche' l'ho provata, collegando un solo input)

Da inesperto guardo lo schema e vedo:

• un vcc (i miei 3,3v continui prelevati dalla scheda immagino) che alimenta il catodo del led dell'optoisolatore tramite una resistenza
• L'anodo del led e' poi collegato a in0 che suppongo essere il pin che riceve il mio segnale... con frapposto un led che segnala lo stato.... ?!?!?!

Mi sarei aspettato di trovare in0 sul catodo e gnd sull'anodo...

Per me non ha senso, ma visto che voi non avete fatto una piega, sicuramente e' ok (d'altronde la scheda funziona), ma mi chiedo come faccia a funzionare. Questo mi aiuterebbe tanto anche a interpretare correttamente le vostre proposte.

Spero di essermi spiegato al meglio, e perdonate le inesattezze. Ancora grazie a tutti.

Fax

Modificato: 28 febbraio 2014 da faxthefox

[GiRock]

Rileggendo quello che ha scritto, pare proprio che avete ragione voi, quando ho visionato lo schema, e vedendo dei PNP, ho pensato che volesse intendere il contrario, quindi è meglio ricevere ulteriori chiarimenti anche se l'utente sembra essere scomparso nel nulla...

Ad ogni modo, sempre ammesso che si facesse riferimento ad un triplo OR, occhio all'impedenza d'ingresso del convertitore per non caricare troppo le uscite del uP...

[Ctec]

Quello che ho proposto io non comporta alcuna modifica alla tua scheda.

Dalle indicazioni dello schemino, si vede che il led ha una caduta di 1,8V, sulla resistenza 2V, per cui con una alimentazione originale a 5V la caduta sulla serie led/accoppiatore è di 3V.

Ti sconsiglio pertanto di alimentare il fotoaccoppiatore a 3,3V, dato che il residuo margine di 0,3V temo non sia sufficiente per la Vce(sat) del transistor che ho proposto.

Pertanto, lascia la Vcc del fotoaccoppiatore a 5V, non c'è problema, e se usi il circuito che ti ho proposto io ti deve andare per forza. Basta che il collettore del transistor NPN lo colleghi all'ingresso IN0 della scheda relè.

Appena una delle tre uscite delle schede uP va alta (3,3V), uno dei diodi (meglio schottky che 1N4148) il mio transistorino NPN aggiuntivo conduce e mette sostanzialmente a massa il pin IN0 della scheda relè, attivando l'accoppiatore e quindi il relè.

[GiRock]

Finalmente ci siamo capiti e questo potrebbe essere lo schema definitivo...

La sezione racchiusa nel rettangolo è quella preesistente della scheda, il resto è quello che devi aggiungere esternamente...






Altra soluzione, sarebbe quella di utilizzare un piccolo MOSFETs tipo il 2N7000 con Rg da 150Ω...

[faxthefox]

Ciao GiRock, ciao Ctec, ciao a tutti. Grazie mille!!! Penso che questa sia la soluzione definitiva. Stasera appena riesco faccio un paio di prove per verificare che la scheda funzioni con questa configurazione....

Un'ultima cosa... Se volessi collegare un secondo bc337 per pilotare un altro relè, il dimensionamento delle resistenze cambierebbe ? Potrei collegarlo in parallelo a R1 oppure dovrei prevedere una resistenza dedicata? Il progettino nel frattempo si è ingrandito...

Penso di aver capito intanto come funziona lo schema originario della scheda relè... I pin si comportano da sink quando sono in posizione bassa.... giusto?

Grazie ancora

Fax

[faxthefox]

Ciao a tutti,

la buona notizia e' che ho provato lo schema proposto da GROCK e FUNZIONA!!!! Grazie di cuore!

Ho provato poi questo schema per avere un'altra uscita come da progetto finale, inserendo in serie al led un 4n35 ....

e il rele' rimane acceso per circa un secondo, poi si spegne, probabilmente ha a che fare con il dimensionamento delle resistenze, ma come vi ho detto non sono in grado di calcolarle, ci ho provato ma ci sono troppe variabili, non sono in grado...

Grazie a chi vorra' aiutarmi.

Fax

[Ctec]

Come ti ho detto più su, la caduta sul fotoaccoppiatore è circa 3V, il led 1,8V, il 4N35 suppongo almeno altri 2V. Se sommi e trascuri la Vce(sat) del Q1 e la caduta sulla R2, hai già almeno 6,8V. E' tanto se almeno un poco il fotoaccoppiatore ha funzionato...

Per fare quello che vuoi, lascia il circuito originale che ti ho suggerito (messo in bella da GiRock), e il secondo 4N35 mettilo con il catodo (pin 2) sempre al collettore del Q1 e l'anodo (pin1) al +5V tramite una resistenza in serie da 1k.

Il transistor reggerà tranquillamente il carico aggiuntivo.

[faxthefox]

Ciao CTEC, nel weekend ho provato su una breadboard come da tue indicazioni e il tutto funziona!

Ho poi assemblato il tutto x8 volte e il risutato anche esteticamente mi soddisfa.

Direi che il problema e' risolto, ma il test vero e proprio lo faro' nelle prossime settimane (ho davvero poco tempo per dedicarmici) e vi faro' sapere.

Nel frattempo grazie mille!