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Autor Thema: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)  (Gelesen 386987 mal)
TT_Kreischwurst
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[Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« am: Juli 26, 2010, 18:54:20 »

Hallöchen liebe Kinder,

nachdem ihr in der letzten Episode gelernt habt wie man aus Papas neuer Stereoanlage einen prima Hamsterk√§fig baut, werde ich heute beibringen wie ihr euch einen Ber√ľhrungs-/N√§herungssensor f√ľr PC- und Homeimprovement basteln k√∂nnt.


√úberblick

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 daf√ľr?

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

Warum ‚Äěbraucht‚Äú man also diese Schaltung? Na ganz einfach: Weil es fetzt!

Ihr k√∂nnt die Taster hinter Plexiglas, Glas, Holz, Plastik, Meshgitter, Streckmetall, Lack oder was auch immer (insofern nicht geerdet) verstecken und m√ľsst die Oberfl√§chen nur ber√ľhren, damit geschalten wird. Man kann so s√§mtliche 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 WaK√ľler unter euch k√∂nnten auch F√ľllstandsanzeigen f√ľr ihre AGBs herstellen, bei der es ausreichend ist, au√üerhalb des AGB ein kleines Metallbl√§ttchen zu befestigen, ohne Sensoren im Wasser versenken zu m√ľssen oder den AGB zu besch√§digen (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 √∂ffnen, den Rechner anzuschalten bzw. zu resetten, Clocksignale f√ľr ¬ĶCs oder ICs zu erstellen, ... ).

Eine Schaltversion, die man f√ľr die Casebeleuchtung, L√ľfter (z.B. L√ľfter schalten per Ber√ľhrung des L√ľftergitters), 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 1,8kOhm¬METALL 1,80K¬† ¬0,08¬f√ľr 12V Versorgungsspannung¬
Widerstand 1kOhm¬METALL 1,00K¬0,08¬¬
Widerstand 33kOhm¬METALL 33,0K¬0,08¬¬
Keramikkondensator 33nF¬† ¬KERKO 3,3N¬0,06¬¬
IC 4x NAND¬MOS 4093¬0,19¬¬
IC 2x D-FF¬MOS 4013¬0,16¬¬
Lochrasterplatine¬H25PR0500,79¬reicht f√ľr mind. 2 Schaltungen¬
25 Gang Pr√§zisionstrimmer¬64W-10K¬0,30¬¬
Optokoppler¬MOC 3020¬0,30¬andere M√∂glichkeit¬

Kosten 1,44‚ā¨


Dazu noch ein kleines St√ľck Blech als Sensorfl√§che 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 √§tzen, ben√∂tigen anstatt des Lochrasters entweder Reichelt# ‚ÄěEPCU‚Äú oder ‚ÄěFEPCU‚Äú nebst dem √ľblichen √Ątzequipment.



Optionale Komponenten:

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

Bauteil  Reichelt #  Anzahl  Preis  Bemerkung 
Kontakte f√ľr Crimpgeh√§use¬PSK-KONTAKTE¬† ¬0,20¬20 Stk. (max. 8 ben√∂tigt)¬
Verpolsichere Stecker¬PSS 254/2G¬† ¬0,10¬¬
Crimpgeh√§use¬PSK 254/2W¬† ¬0,20¬¬
Sockel f√ľr die MOS-ICs¬GS 14¬† ¬0,10¬Unbedingt empfohlen!!¬
Sockel f√ľr Optokoppler¬GS 6¬† ¬0,06¬Unbedingt empfohlen!!¬

Gesamtkosten: 2,10‚ā¨


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 (‚ÄěFestplattenstromstecker‚Äú) abzapfen m√∂chte, kann man sich ‚ÄěSVS 5‚Äú und ‚ÄěSVK 5‚Äú noch mitbestellen (aber auch das ist nicht n√∂tig).



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 St√ľck Lochrasterplatine mit mindestens 20*10 L√∂tpunkten. (Wer die Platine sp√§ter festschrauben will: 26*16 ‚Äď Reichelt ‚ÄěDK 5MM‚Äú oder ‚ÄěDA 5MM‚Äú 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 ‚Äď Achtung Bauteildefekt m√∂glich!).
Hier sollte man auf die Kerbe achten, um später die Orientierung der ICs einfacher zu erkennen.





Auf der R√ľckseite sollte es nach dem Anl√∂ten 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 R√ľckseite ziehen wir bei der Gelegenheit schon die ersten L√∂tbahnen :






Nun noch den Trimmer, die Platinen-Steckverbinder und die L√∂t√∂se. (Wer die ‚ÄěSparversion‚Äú l√∂tet, hier direkt die Litze einl√∂ten)






Nun sind die restlichen Leiterbahnen zu ziehen. Hier bietet es sich an, die langen Strecken mit abgeknipsten Bauteilbeinchen oder mit Dr√§hten zu ziehen. Aber auch ‚Äěnur‚Äú mit L√∂tzinn ist hier alles m√∂glich.






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 √Ątzen ist etwas komplizierter als die Lochrastervariante und ben√∂tigt definitiv mehr KnowHow und Equipment. Doch da ich selbst gerade das √Ątzen f√ľr mich entdecke, dachte ich mir, ein fertiges Layout samt Best√ľckungsaufdruck kann ja nicht schaden.

Das w√§re mein Layout f√ľr die Kupferseite:



Und der Best√ľckungsaufdruck:



So. Hier die f√ľr euch interessanten *.pdf- Dateien:
Layout
Best√ľckungsaufdruck

Wie ihr sicherlich seht, sind die Leiterbahnen (sofern m√∂glich) recht dick gew√§hlt, um auch den √Ątzanf√§ngern es etwas leichter zu machen Wink.

Masseflächen zur Schonung des Säurebades gibt es hier sogar gratis.


Ansonsten bleibt nicht viel zu sagen, au√üer: √Ątzen -> Best√ľckungsaufdruck (optional) -> Bohren -> best√ľcken und l√∂ten -> Platine versiegeln (optional).






5.) Platinenvergleich


So. Der optische Unterschied soll euch mal vor Augen gef√ľhrt werden. Ich habe die Lochrastermethode mit einer etwas gr√∂√üeren Platine gebaut, um Platz f√ľr Bohrl√∂cher zu haben.
Die √Ątzversion wurde mit Tonerdirektverfahren (Folien), B√ľgeleisen, Natriumpersulfat@50¬įC und dem guten alten Akkuschrauber erstellt. Daher die etwas minderwertigen Ergebnisse im Bohrbild und dem Best√ľckungsaufdruck.








Wie ihr seht ist die ge√§tzte Version ein wenig kleiner und irgendwie stylischer ‚Äď aber Lochraster ist vom Kosten/Zeit/Ergebnis-Verh√§ltnis definitiv unschlagbar.




« Letzte Änderung: Juli 26, 2010, 19:06:25 von Crawler » Gespeichert

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TT_Kreischwurst
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #1 am: Juli 26, 2010, 18:55:23 »

6.) Einstellen/Inbetriebnahme


So. Zu aller erst braucht ihr einen Sensor. Ein St√ľck Litze an ein kleines Metallblech (gut geht Kupfer) gel√∂tet reicht hier vollkommen aus. Wer nichts in der Richtung findet kann auch einfach einen Rest Platinenmaterial dick verzinnen und die Litze einfach mit einl√∂ten.
Dieses Sensorkabel muss an der Stelle ‚ÄěSIG‚Äú auf der Platine angebracht werden. Entweder angel√∂tet oder √ľber besagte L√∂tn√§gel/-√∂sen.
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 T√ľftelei - ihr m√ľsst euren Sensor schlie√ülich noch justieren. Hierzu dient der Pr√§zisionstrimmer. Die positive Drehrichtung ist beim "64W-10K" entgegen des Uhrzeigersinns (wer einen anderen Trimmer nutzt, sollte das vorher mit dem Multimeter pr√ľfen). Da der 64W-10K keine Endanschl√§ge hat bietet es sich an, ihn mit dem Multimeter auf ca. 0Ohm einzustellen und sp√§ter den Widerstandswert zu erh√∂hen. 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 f√ľr 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 sp√§teren Einsatz abgestimmt wurde, kann die LED abgezogen und der MOC3020 wieder platziert werden. Nun verbinden wir den Ausgang der Schaltung mit dem ‚ÄěPWR‚Äú- oder ‚ÄěRST‚Äú Anschluss des Mainboards, dem CD-Laufwerk-Taster oder f√ľr was auch immer ihr eure Schaltung gebaut habt.
Hier ist aufgrund der Triacbauart des Optokopplers die Anschlussrichtung egal. Andere Optokoppler (es gibt wesentlich g√ľnstigere) w√§ren (u.U. mit anderem Vorwiderstand) auch verwendbar, hier m√ľsste man allerdings auf die Polarit√§t 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 Erkl√§rung f√ľr 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 ‚ÄěRechenzeit‚Äú 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 √§ndern (den Taster zu aktivieren) nutzen wir nun unsere eigene K√∂rperkapazit√§t (gegen Erde). Wenn wir also den Sensor ber√ľhren oder uns ann√§hern (je nach Trimmereinstellung), verz√∂gert sich das Signal am D-Eingang des FF. Nun sind D und Clock im Gleichgang, der FF setzt den Ausgang auf ‚ÄěHigh‚Äú, welcher den Optokoppler durchschalten l√§sst.

So einfach ist das Wink



9.) Hilfreiche Tips & abschließende Worte

So. Was bleibt noch zu sagen?

Die Schaltung ist sehr vielf√§ltig - hier aufgef√ľhrt ist die 12V-Version. Da sie, wie gesagt,¬†auch mit 5V funktioniert, m√∂chte ich hier nochmal darauf eingehen.

Bei 5V hat sie (nicht tastend), nach meinen Messungen nur sensationelle 0,2 ‚Äď 0,3 mA Strom gezogen.¬† Das hei√üt, man kann sie bedenkenlos √ľber 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 Ber√ľhrungssensor ansteuern. Ggf. sollte man den Vorwiderstand des Optokopplers dementsprechend anpassen. Bei 5V Versorgungsspannung sind die Ausg√§nge der MOS Bausteine allerdings sehr schwachbr√ľstig und der MOC 3020 kann herumzicken. Bei 5V hat sich ein 4N35 Optokoppler (Reichelt# ‚Äě4N 35‚Äú f√ľr 22cent) als stabiler und zuverl√§ssiger erwiesen. Achtung: Hier liegen die Ausg√§nge auf Pin 4 und 5, nicht auf 4 und 6, au√üerdem ist er bipolar, nicht unipolar. Dies bedeutet, es gibt nur eine Richtung in die er leitet. Also m√ľsst ihr probieren, in welche Richtung ihr das Kabel auf das Mainboard steckt. Vorwiderst√§nde spuckt euch jeder LED-Rechner aus ‚Äď 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, w√ľrde ich mit einem kleinen RC-Glied entprellen oder wenn es in Richtung ¬ĶC 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 √ľberlasse es eurer Kreativit√§t hierzu ein Layout zu erstellen und w√ľrde mich freuen, wenn ein flei√üiges Forenmitglied so etwas postet ;-) . Ebenso sind Ideen f√ľr die Schaltversion sehr willkommen.Meine Idee¬† w√§re ein T-Flipflop am Q-Ausgang des MOS4013. Den Ausgang des T-FF k√∂nnte man mit einem MosFet soweit verst√§rken, sodass man problemlos L√ľfter etc. schalten kann ohne auf ein klackendes Relais angewiesen zu sein.



Ich m√∂chte mich an dieser Stelle nochmal bei Hans Dieter Teuteberg f√ľr 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 Gr√ľ√üe, TT_Kreischwurst

P.s.: Ein ‚Äěhappy basteling‚Äú an alle Nachbauer Wink





« Letzte Änderung: Juli 26, 2010, 19:25:15 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, 08:47:17 »

Hi TT_Kreischwurst,

ein sehr sch√∂nes Tutorial und ich denke die kapazitiven Taster/Schalter kann man in Mods gut plazieren. Man braucht halt nicht f√ľr alles extra Schalter, sondern man kann die Kontakte ganz dezent hinter ein lackiertes St√ľck 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 Sensorfl√§che eine Massefl√§che zu plazieren, damit sicherer ausgel√∂st wird, sollte man das f√ľr diese L√∂sung 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, 09:04:10 »

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, w√ľrde 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 Sensorfl√§che eine Massefl√§che zu plazieren, damit sicherer ausgel√∂st wird, sollte man das f√ľr diese L√∂sung hier auch machen ?

Hier sehe ich kein Problem. Im Grunde ist das ja Jacke wie Hose, da wir sowieso am Trimmer die Ausl√∂sestelle einstellen. Also w√§re das Einzige was du damit √§ndern w√ľrdest eine viertel Umdrehung des Trimmers Wink


Ansonsten vielen Dank f√ľr die Resonanz!
Freue mich auf mehr..


Liebe Gr√ľ√üe,
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #4 am: Juli 28, 2010, 11:27:16 »

Hallo!


Ich hocke gerade aus Langeweile an der Schaltung und wollte mich mal am Layout f√ľr die 2-Kanal versuchen. Vorerst √§tzm√§√üig, sp√§ter 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 k√∂nnte ja per Jumper sagen 5 oder 12 V. Da hat man alles was man braucht in einem Layout und muss nicht mehr gro√ü √ľberlegen.


Es wird dadurch nat√ľrlich etwas gr√∂√üer...


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, 11:34:21 »

Was haltet ihr von der Idee? Lohnt sich das?

bestens Daumen hoch daf√ľr!  bestens
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #6 am: Juli 28, 2010, 13:46:33 »

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







Sieht dann in der √Ątzversion so aus:




PDF-Download




Und der Best√ľckungsdruck:



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, 14:12:38 »

naja die Idee mit dem Molex hatten schon andere Wink

im tut w√§re, bei einer flexiblen verwendung, der jumper und wirklich eine buchse f√ľr einen austausch der widerst√§nde 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:√Ė 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 √ľbrigen halte ich pers. ein layout mit verbindungen die zwischen den anschlu√üpins durchgef√ľhrt werden nicht f√ľr 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 l√∂tbr√ľcke in kauf nehmen und solche klippen direkt umschiffen
gen√ľgend drahtst√ľckchen von anschlu√übeinen sollten ja √ľbrig bleiben
« Letzte Änderung: Juli 28, 2010, 14:18:42 von StarGoose » Gespeichert

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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #8 am: Juli 28, 2010, 14:18:01 »

Optokoppler halte ich sowieso nicht f√ľr 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 Geh√§use vereint. Mehr Fl√§che als durch die Nutzung von zwei Opto-Triacs in der Dualversion geht damit auch nicht verloren und du hast die saubere 5V-Unterst√ľtzung.

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 h√§tte wohl am Ausgang des MOS4013 aufgeh√∂rt und Teilschaltungen f√ľr die Varianten der Ausgangstreiber "nachgeliefert". Das ist nat√ľrlich nicht deinem Sinne, weil du ja die Gesamtschaltung selbst √§tzen willst. F√ľr den einfachen Lochraster-Nachbauer scheint mir das aber zug√§nglicher.

Insgesamt wird die Dualversion auf L√∂traster ziemlich knifflig, wenn ich mir die √Ątzversion so ansehe. Zwischen den IC-Beinchen Leitungen zu f√ľhren geht in dem Fall n√§mlich 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, 15:20:11 »

zum optokoppler m√∂chte ich noch hinzuf√ľgen 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 flie√üt 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, 17:29:46 »

Wenn wir mal davon ausgehen das wir den Opto aufn M√ľll hauen und ersetzen, ist es vllt m√∂glich per MosFET (oder Transistor), ohne die Optokopplerkosten zu √ľberschreiten einen Ausgangstreiber hinbekommen, der f√ľr 12 und 5V den gleichen Vorwiderstand ben√∂tigt? Die Spanne (indem sauber durchgeschalten wird) ist ja meisst recht breit gew√§hlt...
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 √Ątzbild zu sein gehe ich mehr als gern ein, da
1) die wenigstens DAUs ätzen werden Roll Eyes
2) selbst ich mit einer √Ątzausr√ľstung von insgesamt 10‚ā¨ und null KnowHow solche Layouts erstellen kann
3) man so VIEL(!) kleinere Layouts bekommt

Wie √ľblich gilt: wenn du es in √§hnlicher Gr√∂√üe hinbekommst, w√§rs nat√ľrlich super und nichts wie ab ins Forum damit! Ich allerdings sehe das ICH es nur entweder gro√ü ODER mit zwischen ICs gef√ľhrten 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 √Ątz-Dau ohne Ausr√ľstung habe 0 (!) Probleme solche Layouts zu √§tzen...


So. Liebe Gr√ľ√üe,
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Boldar
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #11 am: Juli 28, 2010, 18:41:56 »

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 f√ľr Anf√§nger.
Allerdings werden auch da Leiterbahnen zwischen den IC's und smd-R's hindurchgef√ľhrt, aber ich muss der kreischwurst zustimmen, wer sowas √§tzt, kriegst das entweder hin oder √§tzt nicht.
Und man macht ja eine geätzte Platine auch deshalb, weil es möglichst klein ist.
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Zodiak1993
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #12 am: November 1, 2010, 11:14:08 »

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 ben√∂tige ich f√ľr den Optokoppler Versorgungsspannung ist 8V ich wei√ü schon wie man nen Vorwiderstand berechnet aber ich wei√ü 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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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #13 am: November 1, 2010, 19:07:52 »

Also in dem Fall k√∂nnte man vermutlich den Optokoppler weg lassen, und das Relais direkt √ľber einen Transistor ansteuern.
Da "8V"-Relais nicht umbedingt √ľblich sind, w√ľrde ich gedanklich etwas umdisponieren.
Ich w√ľrde zwischen Eingangsspannung und Schaltung erstmal einen LM7805 mit den zugeh√∂rigen 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 f√ľr 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 √úberforderungserscheinungen wird dir hier sicher weitergeholfen.

Liebe Gr√ľ√üe und Danke f√ľr das Interesse an der Schaltung,
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Re: [Tutorial] kapazitiver Sensor - Teil 1 (Taster)
« Antwort #14 am: November 1, 2010, 19:24:48 »

Vielen liebe dank f√ľr 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 wei√ü zuf√§llig das die Relais die ich hab (die mit 6V) seit Jahren auch zuverl√§ssig mit 5V funktionieren (Das Relais schaltet die Hintergrundbeleuchtung meines Fernsehers aus - dieser gibt √ľber denn Service USB nur im angeschalteten Zustand Spannung aus


Und glaubst du nicht das es so auch funktionieren k√∂nnte das ich anstelle des Optokopplers einen Transistor hernehme und dann die 8V mit Widerstand f√ľr das Relais auf 6V runterkrieg ?

Ich wei√ü das Widerstand f√ľr sowas eingentlich ungeeignet ist da im Einschaltmoment ein h√∂her Strom flie√üt 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 Haust√ľr so nen elektrischen T√ľr√∂ffner und den Sensor der Schaltung w√ľrde ich dann an nee Schraube von der T√ľrsprechanlage setzen
(von dieser zapf ich auch die "blöden" 8V ab ...)

Ich dr√ľck halt dann auf die Schraube und kann die T√ľr √∂ffnen ^^ (vergiss einfach zu oft den Schl√ľssel)

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

Hoffe ich zumindestens ^^

Danke f√ľrs Helfen nochmals
« Letzte Änderung: November 1, 2010, 19:26:59 von Zodiak1993 » Gespeichert
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