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Autor Thema: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)  (Gelesen 163792 mal)
TT_Kreischwurst
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[Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« am: Juli 26, 2010, 20:54:20 »

Hallöchen liebe Kinder,

nachdem ihr in der letzten Episode gelernt habt wie man aus Papas neuer Stereoanlage einen prima Hamsterkäfig baut, werde ich heute beibringen wie ihr euch einen Berührungs-/Näherungssensor für PC- und Homeimprovement basteln könnt.


Überblick

1.) Was kann die Schaltung?
2.) Versionen
3.) Löten (Lochraster)
4.) Löten (geätzte Platine)
5.) Platinenvergleich
6.) Einstellen/Inbetriebnahme
7.) Video
8.) Wie funktioniert das eigentlich?
9.) Hilfreiche Tipps & abschließende Worte



1.) Was kann diese Schaltung?

Tja, was kann die Schaltung eigentlich? Oder besser gesagt, warum findet jeder Modder zig Anwendungen im PC dafür?

Ein kurzer Vorgeschmack: Man muss seine Taster (z.B. Power-/Reset-Knopf des Rechners, CD-Schublade, etc.) nicht mehr wie gewohnt mechanisch drücken, sondern kann im Handumdrehen und für extrem (!) wenig Geld einen Berührungs- oder Näherungstaster daraus machen.
Desweiteren ist die Schaltung auch für extreme Elektroniknewbies leicht nachzubauen und wenn die Teile parat liegen kann man sie locker in einer Stunde Arbeitszeit nachbasteln.

Warum „braucht“ man also diese Schaltung? Na ganz einfach: Weil es fetzt!

Ihr könnt die Taster hinter Plexiglas, Glas, Holz, Plastik, Meshgitter, Streckmetall, Lack oder was auch immer (insofern nicht geerdet) verstecken und müsst die Oberflächen nur berühren, damit geschalten wird. Man kann so sämtliche Taster/Schalter seines Rechners an geheimen Orten verbergen oder sich sein eigenes "Touch-Panel" bauen.
Aber damit nicht genug... Man kann die gleiche Schaltung auch als Näherungsschalter nutzen. Also kann man durch Annäherung an einen beliebigen Sensor den PC anschalten/Laufwerke öffnen/etc. .
Die WaKüler unter euch könnten auch Füllstandsanzeigen für ihre AGBs herstellen, bei der es ausreichend ist, außerhalb des AGB ein kleines Metallblättchen zu befestigen, ohne Sensoren im Wasser versenken zu müssen oder den AGB zu beschädigen (wenn das Wasser erdbar ist).

Und was man nicht vernachlässigen sollte: die Schaltung ist spitze, um einfach nur ein bisschen herumzuspielen. Smiley

In diesem Tutorial wird der Taster vorgestellt (z.B. um CD-Laufwerke zu öffnen, den Rechner anzuschalten bzw. zu resetten, Clocksignale für µCs oder ICs zu erstellen, ... ).

Eine Schaltversion, die man für die Casebeleuchtung, Lüfter (z.B. Lüfter schalten per Berührung des Lüftergitters), CCFLs, und sonstigen Kram nutzen kann, wird hoffentlich bald folgen (Ideen ab ins Forum Wink )


Also. Genug Gerede - Los geht’s!




2.) Der Einkaufszettel



Obligatorische Komponenten:

Bauteil  Reichelt #  Anzahl  Preis  Bemerkung 
Widerstand 1,8kOhmMETALL 1,80K10,08für 12V Versorgungsspannung
Widerstand 1kOhmMETALL 1,00K10,08
Widerstand 33kOhmMETALL 33,0K10,08
Keramikkondensator 33nFKERKO 3,3N10,06
IC 4x NANDMOS 409310,19
IC 2x D-FFMOS 401310,16
LochrasterplatineH25PR05010,79reicht für mind. 2 Schaltungen
25 Gang Präzisionstrimmer64W-10K10,30
OptokopplerMOC 302010,30andere Möglichkeit

Kosten 1,44€


Dazu noch ein kleines Stück Blech als Sensorfläche und ein wenig Litze zum Verkabeln.
Das man einen Lötkolben und etwas Lötzinn braucht, muss ich hoffentlich nicht erwähnen. Wink


Die erfahreneren Modder, welche lieber Platinen ätzen, benötigen anstatt des Lochrasters entweder Reichelt# „EPCU“ oder „FEPCU“ nebst dem üblichen Ätzequipment.



Optionale Komponenten:

Folgende Sachen braucht ihr nicht unbedingt, erleichtern allerdings das Handling enorm.

Bauteil  Reichelt #  Anzahl  Preis  Bemerkung 
Kontakte für CrimpgehäusePSK-KONTAKTE10,2020 Stk. (max. 8 benötigt)
Verpolsichere SteckerPSS 254/2G20,10
CrimpgehäusePSK 254/2W40,20
Sockel für die MOS-ICsGS 1420,10Unbedingt empfohlen!!
Sockel für OptokopplerGS 610,06Unbedingt empfohlen!!

Gesamtkosten: 2,10€


Außerdem erleichtert eine beliebige LED das Justieren enorm.

Desweiteren ist ein Lötnagel 1mm und eine Lötöse 1mm praktisch um das Sensorkabel auf der Platine steckbar anzubringen. Diese gibt es bei Reichelt (RTM 1-100  und RF 1-100) leider nur im Hunderterpack, deswegen wird der bettelarme, selten lötende Modder wohl lieber das Kabel direkt auf der Platine anlöten Wink


Wenn man die Stromversorgung von einem Molex-Stecker („Festplattenstromstecker“) abzapfen möchte, kann man sich „SVS 5“ und „SVK 5“ noch mitbestellen (aber auch das ist nicht nötig).



Genug Geplänkel. Werfen wir endlich den Lötkolben an und legen los.




3.) Löten (Lochraster)

Die wesentlich einfachere Methode des Nachbaus ist mit Lochraster umzusetzen, also:

Wir brauchen ein Stück Lochrasterplatine mit mindestens 20*10 Lötpunkten. (Wer die Platine später festschrauben will: 26*16 – Reichelt „DK 5MM“ oder „DA 5MM“ und M3-Schrauben eignen sich gut)

So. Wir legen unsere Platine vor uns und platzieren den 33,0kOhm Widerstand und die 3 Sockel (die knauserigen Nachbauer eben die ICs ohne Sockel – Achtung Bauteildefekt möglich!).
Hier sollte man auf die Kerbe achten, um später die Orientierung der ICs einfacher zu erkennen.





Auf der Rückseite sollte es nach dem Anlöten so aussehen:






Die 1,8kOhm- und 1,0kOhm-Widerstände lötet man stehend ein. Außerdem platzieren wir den kleinen Keramikkondensator oberhalb des rechten ICs .






Auf der Rückseite ziehen wir bei der Gelegenheit schon die ersten Lötbahnen :






Nun noch den Trimmer, die Platinen-Steckverbinder und die Lötöse. (Wer die „Sparversion“ lötet, hier direkt die Litze einlöten)






Nun sind die restlichen Leiterbahnen zu ziehen. Hier bietet es sich an, die langen Strecken mit abgeknipsten Bauteilbeinchen oder mit Drähten zu ziehen. Aber auch „nur“ mit Lötzinn ist hier alles möglich.






Das war es im Grunde... Gar nicht so schwer, oder? Wir stecken nun noch die ICs ein.




Das wars auch schon... Ab zu Schritt 6!





4.) Löten (geätzte Platine)

Das Ätzen ist etwas komplizierter als die Lochrastervariante und benötigt definitiv mehr KnowHow und Equipment. Doch da ich selbst gerade das Ätzen für mich entdecke, dachte ich mir, ein fertiges Layout samt Bestückungsaufdruck kann ja nicht schaden.

Das wäre mein Layout für die Kupferseite:



Und der Bestückungsaufdruck:



So. Hier die für euch interessanten *.pdf- Dateien:
Layout
Bestückungsaufdruck

Wie ihr sicherlich seht, sind die Leiterbahnen (sofern möglich) recht dick gewählt, um auch den Ätzanfängern es etwas leichter zu machen Wink.

Masseflächen zur Schonung des Säurebades gibt es hier sogar gratis.


Ansonsten bleibt nicht viel zu sagen, außer: Ätzen -> Bestückungsaufdruck (optional) -> Bohren -> bestücken und löten -> Platine versiegeln (optional).






5.) Platinenvergleich


So. Der optische Unterschied soll euch mal vor Augen geführt werden. Ich habe die Lochrastermethode mit einer etwas größeren Platine gebaut, um Platz für Bohrlöcher zu haben.
Die Ätzversion wurde mit Tonerdirektverfahren (Folien), Bügeleisen, Natriumpersulfat@50°C und dem guten alten Akkuschrauber erstellt. Daher die etwas minderwertigen Ergebnisse im Bohrbild und dem Bestückungsaufdruck.








Wie ihr seht ist die geätzte Version ein wenig kleiner und irgendwie stylischer – aber Lochraster ist vom Kosten/Zeit/Ergebnis-Verhältnis definitiv unschlagbar.




« Letzte Änderung: Juli 26, 2010, 21:06:25 von Crawler » Gespeichert

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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #1 am: Juli 26, 2010, 20:55:23 »

6.) Einstellen/Inbetriebnahme


So. Zu aller erst braucht ihr einen Sensor. Ein Stück Litze an ein kleines Metallblech (gut geht Kupfer) gelötet reicht hier vollkommen aus. Wer nichts in der Richtung findet kann auch einfach einen Rest Platinenmaterial dick verzinnen und die Litze einfach mit einlöten.
Dieses Sensorkabel muss an der Stelle „SIG“ auf der Platine angebracht werden. Entweder angelötet oder über besagte Lötnägel/-ösen.
Nun braucht eure Schaltung noch eine Versorgungsspannung. Diese sollte zwischen 5 und 15V (stabilisiert) liegen. Ich empfehle 5 oder 12V (rote/gelbe Molex-Ader).

Hier ist der Vorwiderstand des Optokopplers (1,8kOhm) auf 12V Versorgungsspannung abgestimmt (mehr dazu später).


Nun kommt noch ein wenig Tüftelei - ihr müsst euren Sensor schließlich noch justieren. Hierzu dient der Präzisionstrimmer. Die positive Drehrichtung ist beim "64W-10K" entgegen des Uhrzeigersinns (wer einen anderen Trimmer nutzt, sollte das vorher mit dem Multimeter prüfen). Da der 64W-10K keine Endanschläge hat bietet es sich an, ihn mit dem Multimeter auf ca. 0Ohm einzustellen und später den Widerstandswert zu erhöhen. Wer kein Multimeter zur Hand hat, kann auch einfach 25 komplette Umdrehungen im Uhrzeigersinn machen und ist sich dann auch 100%ig sicher das er bei ~0Ohm ist.

Um die Trimmereinstellung für euren jeweiligen Sensor zu vereinfachen, ziehen wir den MOC3020 Optokoppler (kleiner Chip) aus dem Sockel und stecken eine LED wie folgt an dessen Stelle:




In den oberen Mittelpin des Sockels (Pin 2) kommt das kurze LED-Bein (Minus) und in den rechten (Pin 1) das Lange (Plus).

Mit diesem kleinen Kniff können wir nun spielend einfach den Trimmer justieren: Wir tippen immer wieder so auf den Sensor, wie wir es später wollen (gleicher Sensor, gleiche Lage, gleiche Kabellänge, gleicher Isolator, gleiche Spannungsversorgung). Das wird bei der Trimmerstellung ~0Ohm bei niemandem funktionieren, also erhöhen wir mit einem Uhrmacherschraubendreher den Widerstandswert des Trimmers solange bis es funktioniert.

Wenn das Tastverhalten 100%ig auf den späteren Einsatz abgestimmt wurde, kann die LED abgezogen und der MOC3020 wieder platziert werden. Nun verbinden wir den Ausgang der Schaltung mit dem „PWR“- oder „RST“ Anschluss des Mainboards, dem CD-Laufwerk-Taster oder für was auch immer ihr eure Schaltung gebaut habt.
Hier ist aufgrund der Triacbauart des Optokopplers die Anschlussrichtung egal. Andere Optokoppler (es gibt wesentlich günstigere) wären (u.U. mit anderem Vorwiderstand) auch verwendbar, hier müsste man allerdings auf die Polarität achten.
Daher also die etwas teurere, aber idiotensichere Variante mit dem MOC3020 Wink

So. Das wars im Grunde schon. Ein Blick auf die folgenden Seiten sollte sich aber trotzdem lohnen.



7.) Video

Eine kleine Veranschaulichung mit verschiedensten Isolationsmaterialien findet ihr hier hinter dem Youtube-Link.




8.) Wie funktioniert das eigentlich?


Der Schaltplan:



So. Als kurze Erklärung für die Interessierten: Der MOS4093 ist ein 4-fach Dual- NAND-Gatter. Das im Schaltplan mit IC2A betitelte Gatter schwingt. Dieses oszillierende Signal wird von IC2B invertiert (High wird Low und Low wird High). Dieser Vorgang braucht aufgrund der „Rechenzeit“ im IC einen ganz geringen, aber vorhanden Zeitraum. Dieses umgekehrte Signal geht nun also an den Clock-Eingang des MOS4013. Dieser ist ein dualer D-Flipflop. Da nun der Eingang (D) zeitiger ein High-Signal bekommt als das invertierte Clock-Signal anliegt, schaltet der FF nie durch. Also: Der Ausgang bleibt auf Low -> nichts passiert.

Um diesen Zustand zu ändern (den Taster zu aktivieren) nutzen wir nun unsere eigene Körperkapazität (gegen Erde). Wenn wir also den Sensor berühren oder uns annähern (je nach Trimmereinstellung), verzögert sich das Signal am D-Eingang des FF. Nun sind D und Clock im Gleichgang, der FF setzt den Ausgang auf „High“, welcher den Optokoppler durchschalten lässt.

So einfach ist das Wink



9.) Hilfreiche Tips & abschließende Worte

So. Was bleibt noch zu sagen?

Die Schaltung ist sehr vielfältig - hier aufgeführt ist die 12V-Version. Da sie, wie gesagt, auch mit 5V funktioniert, möchte ich hier nochmal darauf eingehen.

Bei 5V hat sie (nicht tastend), nach meinen Messungen nur sensationelle 0,2 – 0,3 mA Strom gezogen.  Das heißt, man kann sie bedenkenlos über die StandBy-Leitung des Netzteils (lila ATX-Ader -> siehe Kabel-FAQ) speisen.

Auf diese Art und Weise kann man also auch den Powerknopf mit dem Berührungssensor ansteuern. Ggf. sollte man den Vorwiderstand des Optokopplers dementsprechend anpassen. Bei 5V Versorgungsspannung sind die Ausgänge der MOS Bausteine allerdings sehr schwachbrüstig und der MOC 3020 kann herumzicken. Bei 5V hat sich ein 4N35 Optokoppler (Reichelt# „4N 35“ für 22cent) als stabiler und zuverlässiger erwiesen. Achtung: Hier liegen die Ausgänge auf Pin 4 und 5, nicht auf 4 und 6, außerdem ist er bipolar, nicht unipolar. Dies bedeutet, es gibt nur eine Richtung in die er leitet. Also müsst ihr probieren, in welche Richtung ihr das Kabel auf das Mainboard steckt. Vorwiderstände spuckt euch jeder LED-Rechner aus – nur Mut!



Der 1k-Widerstand (R3) kann ebenso verändert werden. Bei Erhöhung des Widerstandswertes steigt die Sensorempfindlichkeit gewaltig an, unter normalen Umständen sollte die Veränderung der Schaltung nicht von Nöten sein.


Je nach Abmessungen des Sensors kann es sein (zum Beispiel: kleiner Sensor, hohe Empfindlichkeit), dass der Taster auslöst, wenn man das Kabel des Sensors antippt. Hier solltet ihr einfach die Sensorlitze mit einer, notfalls zwei Lagen Schrumpfschlauch ummanteln.


Ein Prellverhalten konnte ich, selbst bei der Nutzung als Clocksignal von ICs nicht feststellen. Sollte hier jemand Probleme haben, würde ich mit einem kleinen RC-Glied entprellen oder wenn es in Richtung µC geht einfach Softwareentprellen.



Zukunftsmusik:

Da nur 2 von 4 NAND-Gattern und nur einer der zwei Flipflops genutzt wird, wäre es möglich auch eine Schaltung mit 2 kapazitiven Sensoren zu erstellen, welche trotzdem nur je einen MOS4013/MOS4093 benötigt. Diese wäre dann logischerweise um einiges kleiner als zwei einzelne Sensorschaltungen nebeneinander.
Ich überlasse es eurer Kreativität hierzu ein Layout zu erstellen und würde mich freuen, wenn ein fleißiges Forenmitglied so etwas postet ;-) . Ebenso sind Ideen für die Schaltversion sehr willkommen.Meine Idee  wäre ein T-Flipflop am Q-Ausgang des MOS4013. Den Ausgang des T-FF könnte man mit einem MosFet soweit verstärken, sodass man problemlos Lüfter etc. schalten kann ohne auf ein klackendes Relais angewiesen zu sein.



Ich möchte mich an dieser Stelle nochmal bei Hans Dieter Teuteberg für die Inspiration bedanken! Desweiteren hoffe ich auf einen regen Diskussionsthread im Forum mit euren Meinungen, Ideen zur Anwendung der Schaltung, den ersten Usermods und zu evtl. Weiterentwicklung der Schaltung.

Liebe Grüße, TT_Kreischwurst

P.s.: Ein „happy basteling“ an alle Nachbauer Wink





« Letzte Änderung: Juli 26, 2010, 21:25:15 von TT_Kreischwurst » Gespeichert

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hackspider
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #2 am: Juli 27, 2010, 10:47:17 »

Hi TT_Kreischwurst,

ein sehr schönes Tutorial und ich denke die kapazitiven Taster/Schalter kann man in Mods gut plazieren. Man braucht halt nicht für alles extra Schalter, sondern man kann die Kontakte ganz dezent hinter ein lackiertes Stück Plexiglas verstecken.

Ich schlag einfach mal den Eintrag in die Tutorialliste der Haupseite vor ?

Ganz kurze technische Frage: Ich hatte mal die Layout-Designs der QTouch library von Atmel angeschaut, die schlagen vor, nahe an der Sensorfläche eine Massefläche zu plazieren, damit sicherer ausgelöst wird, sollte man das für diese Lösung hier auch machen ?

Also dann weiter so und  bestens

Gruß hackspider
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TT_Kreischwurst
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #3 am: Juli 27, 2010, 11:04:10 »

ein sehr schönes Tutorial und ich denke die kapazitiven Taster/Schalter kann man in Mods gut plazieren.
Danke Smiley

Zitat
Ich schlag einfach mal den Eintrag in die Tutorialliste der Haupseite vor ?
Gute Idee Wink Ich dachte mal noch zu warten bis wir Teil 2 (Schalter) fertig haben... Ansonsten denke ich mal, würde sich das gut in die Tut-ecke der Hauptseite einreihen^^


Zitat
Ganz kurze technische Frage: Ich hatte mal die Layout-Designs der QTouch library von Atmel angeschaut, die schlagen vor, nahe an der Sensorfläche eine Massefläche zu plazieren, damit sicherer ausgelöst wird, sollte man das für diese Lösung hier auch machen ?

Hier sehe ich kein Problem. Im Grunde ist das ja Jacke wie Hose, da wir sowieso am Trimmer die Auslösestelle einstellen. Also wäre das Einzige was du damit ändern würdest eine viertel Umdrehung des Trimmers Wink


Ansonsten vielen Dank für die Resonanz!
Freue mich auf mehr..


Liebe Grüße,
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #4 am: Juli 28, 2010, 13:27:16 »

Hallo!


Ich hocke gerade aus Langeweile an der Schaltung und wollte mich mal am Layout für die 2-Kanal versuchen. Vorerst ätzmäßig, später Lochraster...

Da kam mir folgende Idee. Um das ganze noch etwas "newbproofer" zu bekommen dachte ich daran einen Molexstecker direkt auf die Platine zu platzieren, so kann jeder direkt vom NT den Festplattenstecker draufstecken, brauch keinen Adapter mehr und eine +/- Vertauschung wird fast unmöglich.

Da dachte ich mir, man könnte ja per Jumper sagen 5 oder 12 V. Da hat man alles was man braucht in einem Layout und muss nicht mehr groß überlegen.


Es wird dadurch natürlich etwas größer...


Was haltet ihr von der Idee? Lohnt sich das?

lG,TT
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #5 am: Juli 28, 2010, 13:34:21 »

Was haltet ihr von der Idee? Lohnt sich das?

bestens Daumen hoch dafür!  bestens
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #6 am: Juli 28, 2010, 15:46:33 »

2 Kanalversion (mit bipolarem OK, Molex und Jumper):







Sieht dann in der Ätzversion so aus:




PDF-Download




Und der Bestückungsdruck:



PDF-Download





Auf Lochraster hab ich keine Lust^^ Wenn jemand von euch ne Inspiration findet: Nur los!



p.s.: Ich dachte daran auch den Vorwiderstand des Optokopplers umzujumpern, bin aber davon abgekommen, da die Wahl zwischen 5 und 12V ja nur einmalig erfolgt, von daher 8 verschenkte cent Wink


In der Finalversion welche auf die Hauptseite wandert (/wandern könnte) wäre es vllt angebracht sich auf einen Optokopplertyp zu einigen und dann einfach dazusagen "@12V: R=abc Ohm, @5V: R=xyzOhm"

Auch die Lochraster und 1- Kanalversionen könnte man mit jumperbarer Versorgungsspannung und Molexeingang ausstatten um es noch einfacher zu machen.

Kennt jmd. andere Triac-Optokoppler, die mit extrem wenig Strom  und Spannung sauber durchschalten, oder muss man um den 5V-Betrieb stabil zu gewährleisten die Unipolarität aufgeben??


lG,TT


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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #7 am: Juli 28, 2010, 16:12:38 »

naja die Idee mit dem Molex hatten schon andere Wink

im tut wäre, bei einer flexiblen verwendung, der jumper und wirklich eine buchse für einen austausch der widerstände anzudenken oder das umjumpern

ansonsten zwar den molex als standardanschluß vorsehen aber jeweils nur die verbindungen von 12v oder 5v fest verdrahten (spart wieder paar cent)

Crawler hatte an anderer Stelle den hier vorgeschlagen:Ö http://www.reichelt.de/?;ACTIO...eb34c90b08c58b3

ist immernoch unipolar nur halt kein optokoppler und sollte wohl auch mit 5v gehen (vdd 3-18v schaltstpannung 0 - vdd)

im übrigen halte ich pers. ein layout mit verbindungen die zwischen den anschlußpins durchgeführt werden nicht für dausicher

dort ergeben sich zu große lötfehler potentiale aber auch schon in der herstellung mittels tonertransfer oder belichtungs methode muss sehr sehr genau gearbeitet werden
lieber die eine oder andere lötbrücke in kauf nehmen und solche klippen direkt umschiffen
genügend drahtstückchen von anschlußbeinen sollten ja übrig bleiben
« Letzte Änderung: Juli 28, 2010, 16:18:42 von StarGoose » Gespeichert

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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #8 am: Juli 28, 2010, 16:18:01 »

Optokoppler halte ich sowieso nicht für das geignete Mittel, da diese vornehmlich zur galvanischen Trennung eingesetzt werden, die hier einfach nicht zwingend erforderlich ist. Aber ich verstehe schon den Ansatz, das ganze bilateral zu gestalten.
Daher schlage ich das CMOS-IC 4066 vor, welches 4 bilaterale Schalter in einem Gehäuse vereint. Mehr Fläche als durch die Nutzung von zwei Opto-Triacs in der Dualversion geht damit auch nicht verloren und du hast die saubere 5V-Unterstützung.

Insgesamt ist die Ausgangsstufe als solches schon so speziell (egal ob mit einem FET, einem bipolaren Transistor, dem besagten CMOS-IC oder einem Reed-Relais), um sie als Bestandteil der Gesamtschaltung darzustellen. Ich hätte wohl am Ausgang des MOS4013 aufgehört und Teilschaltungen für die Varianten der Ausgangstreiber "nachgeliefert". Das ist natürlich nicht deinem Sinne, weil du ja die Gesamtschaltung selbst ätzen willst. Für den einfachen Lochraster-Nachbauer scheint mir das aber zugänglicher.

Insgesamt wird die Dualversion auf Lötraster ziemlich knifflig, wenn ich mir die Ätzversion so ansehe. Zwischen den IC-Beinchen Leitungen zu führen geht in dem Fall nämlich schlecht. Aber vielleicht ist ja noch weiterer Spielraum...
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #9 am: Juli 28, 2010, 17:20:11 »

zum optokoppler möchte ich noch hinzufügen das ein Triac optokoppler sowiso nicht so optimal ist, da dieser ja nur abschaltet wenn der haltestrom unterschritten wird! d.h. wenn ein zu hoher strom fließt kann man einmal einschalten aber er schaltet nicht mehr ab!
aber wie schon gesagt ist eine galvanische trennung ohnehin nicht immer nötig. ein einfach transistor/mosfet wäre evtl. besser als ausgangsstufe.

ansonsten schöne schaltung!
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #10 am: Juli 28, 2010, 19:29:46 »

Wenn wir mal davon ausgehen das wir den Opto aufn Müll hauen und ersetzen, ist es vllt möglich per MosFET (oder Transistor), ohne die Optokopplerkosten zu überschreiten einen Ausgangstreiber hinbekommen, der für 12 und 5V den gleichen Vorwiderstand benötigt? Die Spanne (indem sauber durchgeschalten wird) ist ja meisst recht breit gewählt...
Vorschläge?

Davon abgesehn das der MOS4066 super ist, halte ich absolut nichts davon noch eine DIL14-IC mit reinzubringen...


@Goose: Das "Risiko" nich ganz dausicher im Ätzbild zu sein gehe ich mehr als gern ein, da
1) die wenigstens DAUs ätzen werden Roll Eyes
2) selbst ich mit einer Ätzausrüstung von insgesamt 10€ und null KnowHow solche Layouts erstellen kann
3) man so VIEL(!) kleinere Layouts bekommt

Wie üblich gilt: wenn du es in ähnlicher Größe hinbekommst, wärs natürlich super und nichts wie ab ins Forum damit! Ich allerdings sehe das ICH es nur entweder groß ODER mit zwischen ICs geführten Bahnen layouten kann und da ist mir ne kleine Platine 10 mal lieber Wink

Außerdem sind die Bahnen 16 und 20 mil breit und haben ausreichend Isolation zur nächsten um ohne Isolations-/Schutzlack auszukommen.

Und wiegesagt ich als Ätz-Dau ohne Ausrüstung habe 0 (!) Probleme solche Layouts zu ätzen...


So. Liebe Grüße,
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #11 am: Juli 28, 2010, 20:41:56 »

Ich habe zufällig genau diese Schaltung, aber ohne Opto-koppler, ohne das hier zu lesen, heute morgen aufgebaut auf eine etwa 50x40mm einseitige Platine.
Ic h konnte deutliches Prellverhalten Feststellen, d.h. man sah sogar das die LED's flackerten. Desweiteren sollte GND auch wirklich geerdet sein, an einer Batterie z.B. funktioniert das fast garnicht.
Ich poste morgen mal das Layout, ich habs gerade nicht hier. Ich habe allerdings 1206 sowie 603 SMD-Teile benutzt, also eher nichts für Anfänger.
Allerdings werden auch da Leiterbahnen zwischen den IC's und smd-R's hindurchgeführt, aber ich muss der kreischwurst zustimmen, wer sowas ätzt, kriegst das entweder hin oder ätzt nicht.
Und man macht ja eine geätzte Platine auch deshalb, weil es möglichst klein ist.
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #12 am: November 1, 2010, 12:14:08 »

Hallo bin neu hier im Forum und bitte um bissl Hilfe

Will die Schaltung nachbauen allerdings soll sie bei mir mit 8V betrieben werden (außerhalb vom PC) und möchte am Ende bisschen Last schalten so 2-3A.

Genau jetzt meine Fragen:

1. Kann ich mit dem Optokoppler direkt ein Relais ansteuern oder packt das arme Ding das nicht (Datenblatt versteh ich leider nich so ganz da sind einfach zu viele Werte drinnen)

2. Welchen Vorwiderstand benötige ich für den Optokoppler Versorgungsspannung ist 8V ich weiß schon wie man nen Vorwiderstand berechnet aber ich weiß leider nicht mit wieviel Spannung und wieviel Strom der Optokoppler zieht (auch hier wieder Huh mit Datenblatt)

3. Habt ihr nen Vorschlag wie ich das machen soll soll ich den Weg gehen Optokoppler --> Transistor  --> Relais ?

Hoffe ihr könnt mir helfen und seid nich gleich böse weil ich vermutlich alles (außer Frage 3) aus dem Datenblatt herausgefunden hätte

mfg Zodi und danke im Voraus Smiley
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TT_Kreischwurst
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #13 am: November 1, 2010, 20:07:52 »

Also in dem Fall könnte man vermutlich den Optokoppler weg lassen, und das Relais direkt über einen Transistor ansteuern.
Da "8V"-Relais nicht umbedingt üblich sind, würde ich gedanklich etwas umdisponieren.
Ich würde zwischen Eingangsspannung und Schaltung erstmal einen LM7805 mit den zugehörigen Kondensatoren (siehe Datenblatt).
Nun hast du klare 5V, mit denen du arbeiten kannst. An den "Ausgang" der Schaltung (quasi des MOS) ersetzt du den Vorwiderstand des Optokopplers und den Optokoppler selbst durch einen Transistor mit entsprechendem Basiswiderstand.
Dieser schaltet dann dein Relais. Hier könntest du mit der LM7805-Lösung direkt ein 5V-Relais nehmen ohne ewig zu suchen ob du was bekommst wo die 8V noch im Rahmen liegen.
5V Subminiatur-Relais findet man auch bezahlbar bis 2 oder 3 Ampere.

Das wäre erstmal meine Idee. Smiley

Ich weiss nicht ob ich dir zu viel zumute, aber mit dem Datenblatt des LM findest du heraus wie er angeschlossen wird und was er noch für Kondensatoren braucht. Den Basiswiderstand des Transistors kannst du mit Hilfe von Google auch selbst errechnen- Tip bei 5V am Eingang hat der MOS4013 am Ausgang rund 4,95V. Darauf und auf die rund 4mA solltest du deinen Widerstand abstimmen.

Bei Fragen oder Überforderungserscheinungen wird dir hier sicher weitergeholfen.

Liebe Grüße und Danke für das Interesse an der Schaltung,
TT_Kreischwurst
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Zodiak1993
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #14 am: November 1, 2010, 20:24:48 »

Vielen liebe dank für deine Anwort hast mir jetzt schon sehr weitergeholfen !

Tut mir leid das ich so blöd frage aber wieso sollte ich die Versorgunsspannung denn auf 5V reduzieren ? gehen 6 Volt denn nich auch ? hätte da noch relais rumliegen mit 6 V Wink

Aber ich weiß zufällig das die Relais die ich hab (die mit 6V) seit Jahren auch zuverlässig mit 5V funktionieren (Das Relais schaltet die Hintergrundbeleuchtung meines Fernsehers aus - dieser gibt über denn Service USB nur im angeschalteten Zustand Spannung aus


Und glaubst du nicht das es so auch funktionieren könnte das ich anstelle des Optokopplers einen Transistor hernehme und dann die 8V mit Widerstand für das Relais auf 6V runterkrieg ?

Ich weiß das Widerstand für sowas eingentlich ungeeignet ist da im Einschaltmoment ein höher Strom fließt aber habs glaube ich schonmal irgendwo ausprobiert und hat glaube ich ganz gut hingehaun


Ich erklär dir mal was ich mit der Schaltung vorhab Cheesy
Wir haben bei unserer Haustür so nen elektrischen Türöffner und den Sensor der Schaltung würde ich dann an nee Schraube von der Türsprechanlage setzen
(von dieser zapf ich auch die "blöden" 8V ab ...)

Ich drück halt dann auf die Schraube und kann die Tür öffnen ^^ (vergiss einfach zu oft den Schlüssel)

Denke nich das einer auf die Idee kommt das er auf nee schraube draufdrückt Wink und dabei zusehen lass ich mir auch nich

Hoffe ich zumindestens ^^

Danke fürs Helfen nochmals
« Letzte Änderung: November 1, 2010, 20:26:59 von Zodiak1993 » Gespeichert
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