Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Wyłączanie i detekcja stanu diody LED

Mad Bekon 22 Lut 2017 22:53 906 29
  • #1 22 Lut 2017 22:53
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    Witam kolegów.
    Wpadł mi do głowy taki układ, który za zadanie ma wyłączanie diody LED (na PB0), oraz detekcje jej stany na analogowym wejściu (PA0).
    Nie chodzi mi tutaj o żaden konkretny procesor, ani nie są też podane jeszcze konkretne wyliczone wartości elementów.
    Chodzi mi tylko o zasadę działania i czy czegoś tu nie brakuje.
    Wyłączanie i detekcja stanu diody LED
    Pozdrawiam
    Krzysztof

  • #2 22 Lut 2017 23:10
    BlueDraco
    Specjalista - Mikrokontrolery

    A co to za dioda i co chcesz wykrywać?
    Na moje oko podwójna dioda Schottky jest zbędna, ale na schemacie brak wartości rezystorów, bez których trudno coś zgadywać.

  • #3 22 Lut 2017 23:15
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    Zwykła dioda led, planowany prąd ok 20mA.
    Chodzi o detekcje, czy dioda jest sprawna i świeci, czy może przypadkowo została zwarta, odpięta lub się uszkodziła.

  • #4 22 Lut 2017 23:55
    Piotrus_999
    Poziom 40  

    jezeli mała dioda to po co 12V?

    Wystarczy że będziesz badać spadek napięcia na diodzie. rozwarte bedzie 12V
    Przewodzi - spadek diody
    zwarta - prawie zero

    Po co do diody taki skomplikowany układ?

  • #5 23 Lut 2017 09:17
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    @Mad Bekon Detekcję czy jest dioda można prosto zrobić wykorzystując pojemność złącza PN diody. Dzięki temu całość można zrobić z wykorzystaniem jednego pinu IO MCU, bez żadnych elementów dodatkowych (oprócz rezystora ograniczającego prąd diody).

  • #6 24 Lut 2017 08:44
    94075
    Usunięty  
  • #7 24 Lut 2017 15:53
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    No tak, tylko, że ja nie chcę tej diody sterować bezpośrednio z procesora, gdyż, będzie ona podpięta na kablu do urządzenia zapiętego na szynie DIN i pociągnięta na panel frontowy szafy.
    A całe to wykrywanie chciałem zrobić po to by mieć pewność że dioda będzie się świecić wtedy gdy powinna, a nie jest uszkodzona.

  • #8 24 Lut 2017 20:06
    Press
    Poziom 22  

    Mad Bekon napisał:
    A całe to wykrywanie chciałem zrobić po to by mieć pewność że dioda będzie się świecić wtedy gdy powinna, a nie jest uszkodzona.


    Jak się świeci to płynie prąd. Jak płynie prąd to mały rezystorer od strony masy i mierzyć napięcie za pomocą ADC albo sprawdzać za pomocą komparatora.
    Jak świeci to będzie na nim "jakieś" napięcie. jak dioda uwalona to mimo jej wysterowania na rezystorze od strony masy będzie zero....

  • #9 24 Lut 2017 21:05
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    Press napisał:
    Jak się świeci to płynie prąd. Jak płynie prąd to mały rezystorer od strony masy i mierzyć napięcie za pomocą ADC albo sprawdzać za pomocą komparatora.
    Jak świeci to będzie na nim "jakieś" napięcie. jak dioda uwalona to mimo jej wysterowania na rezystorze od strony masy będzie zero....

    I właśnie to miał realizować pierwotny układ w pierwszym poście.
    Jedna rzecz która psuje ten plan, to, że chciałem zastosować do wysterowania diody driver led na określony prąd diody.
    Wtedy niezależnie jaką diodę ktoś wepnie powinna działać.

    Stąd też myślę, że pomiar ten raczej zrealizowałbym wg pomysłu Piotrus_999.

    Inna sprawa, że zastanawiam się, nad tym czy mająć ok 30-50 takich urządzonek w szafie, zastanawiam się jak te urządzenia od siebie izolować.
    Nie chciałbym sytuacji, że przypadkowo ktoś coś zrobi, podłączy wysokie napięcie i polecą wszystkie urządzenia. bo będą połączone w sieć przez CAN lub RS485.

  • #10 24 Lut 2017 21:25
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    @Mad Bekon Jeśli ograniczysz prąd diody rezystorem to zasadniczo osiągniesz to samo co robi dedykowany driver. Ewentualne zmiany napięcia przewodzenia diody przy zasilaniu 12V nie mają większego wpływu na zmianę prądu diody. Pytanie czy detekcja prądu jest skutecznym sposobem wykrycia awarii. Jeśli dioda spali się robiąc rozwarcie to tak, jeśli spali się zwierając A z K to program tego nie wykryje. Trzeba sprawdzić w jaki sposób typowo uszkadza się LED. To wszystko można uprościć w ten sposób, że sterujesz diody multipleksowo. W ten sposób ilość pinów IO i przede wszystkim ilość pinów z koniecznością pomiaru prądu (ADC) dramatycznie się zmniejsza, a układ się upraszcza.

  • #11 24 Lut 2017 21:34
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    Nie zgodzę się ze stwierdzeniem, że nie można wykryć tego, że dioda się zwarła. Zarówno w przypadku układu który narysowałem na górze jak i pomiaru napięcia na A diody, można wyróżnić trzy stany.
    Nie specjalnie martwię się ilością wyprowadzeń, bo moim aktualnym założeniu, jedno urządzenie, będzie sterować jedną lub dwoma diodami.
    Opisywałem to tutaj: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3307401.html

    Na razie to tylko rozważania konstrukcyjne.

  • #12 24 Lut 2017 21:46
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    @Mad Bekon No nie bardzo. Układ z pierwszego postu zadziała tak, że jeśli diody nie ma to na wejściu jest stan niski. Jeśli dioda jest to stan wysoki, jeśli jest A zwarte z K to też stan wysoki. Jedno wejście cyfrowe nie może zwracać 3 stanów :) Przy pomiarze prądu dało by się to ominąć.

  • #13 24 Lut 2017 22:09
    94075
    Usunięty  
  • #14 24 Lut 2017 22:28
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    tmf napisał:
    @Mad Bekon No nie bardzo. Układ z pierwszego postu zadziała tak, że jeśli diody nie ma to na wejściu jest stan niski. Jeśli dioda jest to stan wysoki, jeśli jest A zwarte z K to też stan wysoki. Jedno wejście cyfrowe nie może zwracać 3 stanów Przy pomiarze prądu dało by się to ominąć.

    @tmfNo z tym się zgodzę, tylko że nigdzie nie napisałem, że to wejście jest cyfrowe ;)

    @albertbDobre spostrzeżenia. Myślę, że jednak nie będę się tym tak przejmować, nie jest to krytyczna funkcjonalność tego układu. Po prostu tak sobie pomyślałem, że jeśli już będę miał układ z taką diodą, mogę dodatkowo badać jej stan. Zakładam, że ta dioda mimo wszystko pożyje dość długo. A jeśli już zacznie padać, to pewnie w 90% przypadków w taki sposób to wyjdzie.

  • #15 24 Lut 2017 22:30
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    albertb napisał:

    I zapytam bezpośrednio, bo nie mam aktualnej potrzeby grzebać w dokumentacji - czy na procesorach Atmela można podpiąć ADC do pinu wyjściowego programowo?

    Albert


    Tak, można.

    Dodano po 1 [minuty]:

    Mad Bekon napisał:
    tmf napisał:
    @Mad Bekon No nie bardzo. Układ z pierwszego postu zadziała tak, że jeśli diody nie ma to na wejściu jest stan niski. Jeśli dioda jest to stan wysoki, jeśli jest A zwarte z K to też stan wysoki. Jedno wejście cyfrowe nie może zwracać 3 stanów Przy pomiarze prądu dało by się to ominąć.

    @tmfNo z tym się zgodzę, tylko że nigdzie nie napisałem, że to wejście jest cyfrowe ;)


    Nawet jeśli to byłoby wejście analogowe, to nic to nie zmienia. Na tym pinie będzie GND lub Vcc jeśli dioda jest podpięta pod 12V. Byłoby inaczej gdyby miała wspólne zasilanie z MCU.

  • #16 24 Lut 2017 22:35
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    @tmfNie chce być uparty, bo zwykle gdy jestem, okazuje się, że czegoś nie rozumiałem.
    Ale wg mojego rozumowania, taki układ mierzy prąd płynący przez R2. Będzie inny dla diody działającej prawidłowo, zwartej oraz rozwartej.
    Tranzystor Q1 do załączania wyłączania diody. Pomiar tylko wtedy gdy jest zapalona.
    Testowałem, działało.

  • #17 24 Lut 2017 22:38
    94075
    Usunięty  
  • #18 24 Lut 2017 22:46
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    @albertb Po tym jak w poprzedniej firmie robiliśmy urządzenie na procku (tam akurat AVR) i badaniach kompatybilnoście elektomagnetycznej, oraz tym jak widziałem, że przy wpływie fal radiowych zaczeło świrować wbiłem sobie do głowy, sprzętowe komponenty zabezpieczające muszą być.

    Czy budował któryś z szanownych kolegów urządzenia, komunikujące się miedzy sobą np po RS-485?

    Zastanawia mnie jak się zabezpiecza takie urządzenia, żeby awaria jak np pomyłkowe podpięcie 230V nie powodowało uszkodzeń innych urządzeń.
    Na chwilę obecną myślę o przetwornicy DC/DC (jakaś 1-2W traco-power) izolowanej oraz driverze RS485 (do testów zamówiłem ISO3082). Tylko nie wiem czy to nie jest nad wyrost. Może niepotrzebnie boję się łączenia urządzeń razem.

  • #20 24 Lut 2017 22:54
    94075
    Usunięty  
  • #21 24 Lut 2017 23:03
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    Główny zamysł urządzenia które chce poskładać, jest we wspomnianym przeze mnie wcześniej poście.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3307401.html
    Głównym zadaniem tego urządzenia, jest wykrywanie obecności napięcia na kablach w szafie (nie pomiaru, a tylko obecności). To jest najważniejsze zadanie i ta obecność ma być prezentowana diodą na drzwiach szafy. Druga funkcjonalność, ma być taka, że te urządzenia maja być razem połączone, aby np przy pomocy RPi, zbierać informacje o tym które z połączeń są pod napięciem a które nie.

    To nad czym się zastanawiam, wspomniana wcześniej dioda (i tu bardziej chodzi raczej o to że ktoś przypadkowo tą diodę mógłby odłączyć / zewrzec, niz to ze sie przepali sama)
    Oraz to jak te urządzenia połączyć między sobą, z jednym masterem (np RPi), tak, aby w przypadku uszkodzenia jednego z nich, nie poleciały wszystkie.

  • #22 25 Lut 2017 10:04
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Zamiast kombinować z wieloma urządzeniami, prościej i taniej jest zrobić jedno, a tylko optoizolować wejścia, dzięki czemu będą one mogły pracować na różnych potencjałach. Przy czym w przypadku 230V sprawa nie jest banalna. Raz ze względów bezpieczeństwa - co jeśli urządzenie pokaże, że nie ma napięcia i ktoś na tej podstawie niesprawdzając dotknie kabla? Druga sprawa - przerwa może być na przewodzie fazowym lub neutralnym. W efekcie mierząc napięcie pomiędzy L i N, jeśli N będzie odłączony to uzyskasz fałszywą informację o braku napięcia. Ja bym zadał pytanie w działach elektrycznych, gdzie są osoby znające się na takich zagadnieniach.

  • #23 25 Lut 2017 13:51
    trol.six
    Poziom 30  

    Mad Bekon, z tego co łapie, ma wiele różnych miejsc. I tam chce sygnalizować. A oprócz tego przesyłać do punktu zbiorczego.

    W przypadku usterki nigdy nic nie wiadomo. U mnie kiedyś gniazdo bezpiecznikowe miało awarie, objawiające się przypadkowymi załączeniami/wyłączeniami.

    Więc brak napięcia na lini wcale nie oznacza że linia jest wyłączona.

  • #24 25 Lut 2017 14:08
    Piotr Piechota
    Poziom 21  

    Bardzo często stosuje się przekaźniki pośredniczące w układach przemysłowych. Zapewniają bardzo dobrą izolacje części elektronicznej od reszty rozległego systemu.

  • #25 25 Lut 2017 16:35
    BlueDraco
    Specjalista - Mikrokontrolery

    Coś tu jest bez sensu. Jeśli chcesz wiedzeić, czy dioda jest sprawna i dobrze podłączona - to napisz oprogramowanie tak, by świeciła zawsze - steruj ją PWMem; niech świeci słabo, gdy nic się nie dzieje i znacznie mocniej, gdy ma coś sygnalizować. Może też świecić odpowiednio ciągle i delikatnie migocząc, o ile nie grozi to wkurzeniem kogoś, kto będzie na nią ciągle patrzył. Niezawodność samej diody jest znacznie wyższa, niż Twojego układu, który ma monitprować jej stan, a poza tym - co ma zrobić układ, który wykryje awarię diody? Przecież jej nie zaświeci... Delikatna modulacja światła byłaby dowodem życia całego urządzenia.

  • #26 25 Lut 2017 17:08
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    @BlueDraco Nie jest tak do końca, bez sensu, bo te urządzenia, mają być połączone w sieć i swój status prezentować swój stan przez WWW,, więc jeśli urządzenie spróbuje załączyć diodę, a nie wykryje że ona świeci, że np jest zwarta lub odłączona, to taką informacje przekaże dalej, i będzie to widoczne przez sieć. Przy czym, z kontrolą tej diody to tylko dodatkowa funkcjonalność, która mi przyszła do głowy.

    Najważniejsze zadanie układu jest takie:
    Załóżmy, że w jednym pomieszczeniu, mamy 9 "ZASILACZY", które muszą być podpięte do ODBIORNIKÓW które mogą być w różnej częsci budynku, przez KABEL (długi, 3-5km kabla na szpuli)
    W tym przypadku zakładam, że istnieją połączenia Z1-K1a i K1b-O4, a także Z5-K2a i K2b - O15, obu pod napięciem, dlatego są zapalone lampki na przednim panelu
    Wyłączanie i detekcja stanu diody LED
    Jako, że tych kabli na szpulach, jest mniej niż "ZASILACZY", często ludzie sprawdzający ODBIORNIKI, muszą odpiąć KABEL i wpiąć go między inny ZASILACZ ODBIORNIK.

    Najważniejsze dla mnie, to zrobić sygnalizację na panelu szafy, że gniazdo na panelu jest zasilone. Po to, żeby nie odpiąć urządzenia w czasie działania, bo może to spowodować jego uszkodzenie.
    Na dzień dzisiejszy, takich lampek nie ma. W tych gniazdach są 3 pary przewodów (1-4, 2-10, 7-10), urządzenia mogą być zasilane przez którąkolwiek z par. Rozwiązałem to tak, od dłuższego czasu testuje na biurku, działa dobrze.
    Wyłączanie i detekcja stanu diody LED


    Myślałem o jednym urządzeniu z dużą ilością transoptorów, ale to spowoduje potrzebę dość dużego przemakaronowania tej szafy.
    (5 przewodów x kaźde gniazdo = dość spora wiązka)
    W związku z tym, stwierdziłem, że łatwiej będzie zrobić jedno małe urządzenie, na każdy wtyk i je połączyć w sieć (np po RS485).

    I tak na prawdę szukam optimum, pomiędzy ilością urządzeń monitorujących wtyki a ilością przewodów i połączeń w szafie.

  • #27 25 Lut 2017 17:33
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    @BlueDraco ma rację, że układ wykrywający uszkodzenie diody może być bardziej awaryjny niż sama dioda.Więc może nie mieć to sensu. Modulacja świecenia to jedno rozwiązanie, inne, często spotykane to przycisk TEST zapalający wszystkie diody. Co do pomysłu z transoptorem, który pokazałeś to jest on dosyć oczywisty, tylko - jak dobierzesz rezystory, aby wszystko działało na 230V to nie wykryjesz napięć niższych, z kolei wyższe ci to upalą. Pisałeś o bardzo szerokim zakresie napięć zasilających, stąd sam transoptor nie rozwiąże problemu. O problemie z brakiem podpięcia kompletnego kabla już pisałem. Z tego co piszesz wynika, że taka sytuacja jest prawdopodobna. Po odłączeniu N nie zauważysz, że na L ciągle jest faza.
    Nie do końca też rozumiem samej detekcji. Masz zasilacz i na drugim końcu odbiornik. Chcesz uniknąć sytuacji odłączenia takiego odbiornika. Tyle, że nie wiesz, czy on jest podłączony. Samo podłączenie zasilacza spowoduje włączenie sygnalizacji napięcia, niezależnie od tego, czy odbiornik jest, czy go nie ma.

  • #28 25 Lut 2017 17:43
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    I właśnie dokładnie o to chodzi. Nie ważne czy odbiornik jest wpięty czy nie, jeśli jest zasilanie pochodzące z zasilacza, nie należy ani nic podpinać, ani odpinać.
    Taki układ wykrywanie chcę dać na każde gniazdo, więc do gniazda zasilacz nie będzie nic wpięte, to będzie świecić tylko dioda na gnieździe Zasilacz (wiem, że nie mogę nic wpiąć do póki nie wyłączę zasilacza). Gniazdo zasilacz jest na stałe podpięte do zasilacza, nie da się go odłączyć, można tylko włączyć lub wyłączyć napięcie na nim.
    Jeśli kabel jak piszesz, nie będzie kompletny, np ten pomiędzy KABLEM a ODBIORNIKIEM, dioda będziez zapalona na gnieździe Z i K, na O, nie, znaczy to, że kabel łączący jest uszkodzony. No ale na to już nic nie poradzę, taka sytuacja musi być po prostu zauważona przez kogoś i zgłoszona, że kabel łączący trzeba naprawić.

    Odnośnie szerokiego zakresu napięć, na chwilę obecną testowałem z transoptorem PC814, rezystacją 1M (2x500K). Dla napięć wysokich rzędu 800V, miałem 1mA prądu przez diodę transoprotra.
    Dioda, wyłączałą się przy ok 30V (ok 30uA na diodzie), jest to wystarczające, jako że gdy zasilacz się załącza, to jest minimum jakie tam się pojawia.
    W zasadzie, rezystancje, można by zmniejszyć, tylko że wtedy w tych skrajnych wartościach zasilania, strata na rezystorach może już powodować zbyt duże ich grzanie.

    A odnośnie guzika TEST, też o tym myślałem, może to najprostsze rozwiązanie + wprowadzenie okresowej kontroli, chociaż z takimi rzeczami bywa różnie, dlatego myślałem o czymś działającym z automatu.

  • #29 25 Lut 2017 18:10
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Pytanie na ile pewna jest detekcja przy tak minimalnym prądzie LEDa w transoptorze? Na biurku to może dobrze działać, w szafie z wieloma kablami niekoniecznie.

  • #30 25 Lut 2017 18:23
    Mad Bekon
    Poziom 23  

    Też sobie zadaje to pytanie, dlatego planuje prototyp włożyć do szafy.
    To też jeden z powodów dla których chciałem porozkładać to na 1 urządzenie wykrywające, per gniazdo i podłączać bezpośrednio zaraz obok listyw zaciskowej danego złącza, niż robić jedno urządzenie i ciągnąć długie kable. Ale ja raczej boję się tego, że dioda w trasoptorze mogła by się wzbudzać, przez wyindukowany prąd z innych złącz, niz to że nie zadziała. Jeśli prąd okaże się faktycznie za miały, będę kombinował ze zmniejszaniem rezystancji.
    Niedługo wrzucę zdjęcie szafy dla łatwiejszego wyobrażenia tego jak chcę to połączyć.

TME logo Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
TME Logo