LAN-Anbindung für BSB-Bus (Brötje, Elco Thision etc.)

postman · 03 Januar 2020, 09:37:07

Moin freetz,
Mir ist bei Deinem Schaltplan aufgefalle, dass die Basis des Transistors mit dem Collektor des des OK2 verbunden ist.
Wenn ich das richtig sehe, müsste die Basis doch sicherlich an den Emiter des OK2 angeschlossen werden, oder? So, wie es jetzt verbunden ist, wird der Bus doch über den R5 durch den OK2 "kurzgeschlossen", während der Transistor gesperrt wird.
Sehe ich das so richtig?

Gruß Uwe

loetmeister · 03 Januar 2020, 09:56:32

Hi,

Der Punkt von Uwe ist auch wichtig.... Hatte ich nicht beachtet. Für den Bus, als Strom-, nicht Spannungsquelle kann das ein Problem sein oder werden. Zumal die Spannung auf dem Bus ja einen relativ weiten Bereich hat.

Bzgl. OK2 und R5. Wenn OK2 schaltet, wird die Basis des Transistors auf Masse gezogen. Erst wenn OK2 sperrt kann ein Strom über R5 über die Basis fließen und er öffnet... Dann sinkt aber die Busspannung, da ser Strom steigt...

Feetz, wenn du mir den Schaltplan gibst kann ich ja ein Layout versuchen..

Gruß,
Thomas

freetz · 03 Januar 2020, 17:57:43

Hm, also ich habe mich bei der Beschaltung hieran an dem invertierenden Aushang orientiert:

https://www.mikrocontroller.net/articles/Optokoppler#Beschaltung

Demnach muss der Transistor doch am Kollektor angeschlossen werden, oder?

Und danke für Dein Angebot, Thomas, da komme ich vielleicht wirklich drauf zurück, probiere aber vorher noch mal selber, bisher habe ich immer versucht, die Platinen nach Bauteilen gruppiert aufzubauen, weil das für Laien einfacher ist, aber damit vergibt man sich natürlich auch Optimierungsmöglichkeiten, mal schauen...

sust · 04 Januar 2020, 04:09:34

Moin freetz,

Deine neue Schaltung ist aus meiner Sicht prinzipiell i. O. und muss vor Weihnachten funktionieren und nach Silvester auch noch

Zumindest war es bei mir auf dem Papier so...
Sie hat aber ein kleines Manko gegenüber der alten Schaltung: ist der Arduino ausgeschaltet zieht allein der Adapter den BSB Bus solange in Richtung 0 Volt bis der Arduino am Netz ist.
Das halt ich nicht für eine glückliche schaltungstechnische Lösung.

Wenn ich das Problem vom Wechsel Software UART zu Hardware UART richtig verstanden habe müsst ihr jetzt ein invertiertes Signal vom Arduino verarbeiten können. Alt war 0 Vollt der Ruhepegel, neu ist es 5 Volt. Stimmt das?

Gruß
Bernd

freetz · 04 Januar 2020, 08:10:39

Ja, das stimmt, Gero hatte SoftwareSerial so eingestellt, dass eine logische 0 auch einen 0V-Pegel bedeutet; jetzt bei HardwareSerial ist es so wie sonst auch, nämlich, dass eine logische 0 einen 5V (bzw. 3.3V) Pegel nach sich zieht.

Und es stimmt, es kann sein, dass ich am Wochenende nur getestet hatte, ob die Bus-LED beim Anschluss an den BSB anfängt zu leuchten, und weil sie das nicht tat, haben bei mir die Alarmglocken angefangen zu leuchten. Ich bin über's WE gerade nicht zu Hause, aber muss mal schauen, ob es einfach dann läuft, wenn die Platine eingesteckt ist und der Arduino läuft.

Das mit dem ziehen auf 0V, wenn der Arduino nicht eingeschaltet ist, ist natürlich trotzdem prinzipiell ein No-Go, denn das würde ja bedeuten, dass bei einem (Strom-)Ausfall des Arduino auch ein parallel angeschlossenes Raumgerät nicht mehr funktionieren würde. Da wäre höchstens die Frage, ob ein höherer Pull-Up Widerstand Abhilfe schaffen würde, so wie sich das bei mir mit dem unterschiedlichen Glimmen/Leuchten der LED bei 4k7 und 10k gezeigt hat...

freetz · 04 Januar 2020, 09:32:19

So, ich habe jetzt noch einmal die Vorschläge von @loetmeister eingearbeitet, könnt Ihr noch einmal einen Blick darauf werfen, ob das so passt? Danke!

loetmeister · 04 Januar 2020, 09:58:14

Hi,

Sieht gut aus.

Ich denke, es ist eine gute Entscheidung die Busseite im Kern bei zu behalten. Sie hat sich wohl über längere Zeit bewährt.

Diese Schaltung läuft ja fast in dieser Form bei mir. Was ich nicht weiß, ob das Widerstandsverhältnis von R4 und R6 passt. Schlimmsten Falls ist aber nur der pull-down an der Basis etwas schwach und die signal Flanke ist nicht ganz so steil.

PS: Im Schaltplan ist RPI und Arduino Ground/3V3 vertauscht.

Edit : mir ist noch aufgefallen ist, dass die beschaltung des RX Optokopplers anders ist. Ich schalte gegen Masse und habe einen pullup. Du schaltest zu VCC. Muss das nicht auch anders herum sein?

Gruß,
Thomas

sust · 04 Januar 2020, 11:40:34

Moin Freetz,

Wow, da seid ihr mit der neuesten Schaltung ja wieder auf der BSB Seite zur ursprünglichen Darlingtonschaltung zurückgekehrt.
Damit ist das auf 0 Volt ziehen wenn der Arduino nicht in Betrieb ist wieder weg.
Diese Schaltung ist also prinzipiell die bessere und sollte so Schaltungsprinzip beibehalten werden.

Ich brauch sie aber so nicht ausprobieren, sie wird bei mir nicht laufen.

Ganz "lustig" finde ich das meine Lösungsansätze um das Problem zu beseitigen hier durchaus von anderen (Maista) mal andiskutiert werden sich aber nie in der Schaltung niederschlagen.
Egal, mit Nachbesserungen läuft die Schaltung auch bei mir.

Die Schaltung auf Arduinoseite sieht für die Senderichtung auch wie die alte aus. Und funktioniert natürlich auch wieder.
Hast du dir mal überlegt das Bezugspotential der Leuchtdiode im Sende OK von 0 Volt auf 5 Volt zu legen? Erreicht man nicht damit schon ein invertiertes Verhalten und spart den Transistor?

Laut ATMEL Datenblatt können die Standard IO Pins bei 0 Volt 20mA ziehen und bei 5 Volt 20 mA abgeben. Wenn die UART Pins das auch können, müsste man die Diode "umgekehrt" betreiben können.
Pin 1 vom Sende OK kommt an die 5 Volt Versorgungsspannung Pin2 über den Widerstand an den Arduino UART TX Pin.
Geht doch oder mach ich einen Denkfehler?

Gruß
Bernd

loetmeister · 04 Januar 2020, 13:48:23

Hi Bernd,

Ja, das geht. Kannste sehen was wir für Experten sind.

Ich frag mich warum ich das nicht gemacht hab.. Zuerst hatte ich die TX Diode auch ohne Transistor drin..
Gruß,
Thomas

freetz · 04 Januar 2020, 13:53:15

@sust: Oh, das war keine Absicht, ich bin mir jetzt gerade nicht sicher, welche Vorschläge Du meinst, ich erinnere mich an veränderte Widerstandswerte, die aber auch mit einem etwas anderen OK einher gingen? Kannst Du sonst noch mal konkret sagen, was Du wie ändern würdest? Ich bin, was die Elektronik angeht, ja eher interessierter Laie, und wenn etwas geht, so wie bei meinem Entwurf, dann muss das noch lange nicht heißen, dass das auch die sinnvollste Lösung ist.

Das mit der LED konnte ich jetzt noch nicht so ganz nachvollziehen, Du würdest also den Transistor auf Bus-Seite rausnehmen und die LED umgekehrt gepolt einsetzen? Und würde das dann auch bei den 3,3V des Due noch funktionieren?

loetmeister · 04 Januar 2020, 16:26:10

Die LED des TX Optokopplers. Statt gegen Masse, die Anode direkt an VCC und die Kathode an den Ausgang . Dann könnte der Transistor auf der Arduino Seite weg. Wenn der Due auch mindestens 10mA am Ausgang schalten kann.
Was kann der Raspberry? Wenn es dort weniger ist, dann müsste der Transistor bleiben.

Gruß,
Thomas

Maista · 04 Januar 2020, 17:18:13

@freetz

Befindet sich die Diode D2 nun absichtlich in Reihe zu -CL ?
Ursprünglich war die in Reihe zur LED.

Gruss Gerd

loetmeister · 04 Januar 2020, 20:40:15

Hallo Gerd,

Ich hatte das ins Spiel gebracht.... Ich habe gerne schutzdioden (Fachbegriff "idiotendiode"

), wenn die Gefahr besteht plus und minus zu vertauschen.
So plaziert wären alle Bauteile auf der Busseite geschützt.

Gruß,
Thomas

Maista · 04 Januar 2020, 22:18:37

Hallo Thomas

Ah ok. Wenn das dann auch noch funktioniert

Hab leider derzeit keine Zeit und auch keine Leitung im Büro liegen um das auch mal zu probieren .
Due auch nicht um das zu checken.

Gruß Gerd

freetz · 04 Januar 2020, 22:53:31

Erst mal vielen Dank Euch allen!
Wegen der Kathode direkt an den Ausgang legen: Wirklich direkt, also ohne 300 und 4k7 Widerstand oder sollte der 300er bleiben (bzw. dann zwischen VCC und Anode)?
@sust: Magst Du sonst noch mal sagen, was Du an Veränderungsvorschlägen hättest, die noch berücksichtigt werden sollten? Nicht, dass ich da wieder was übergehe/-sehe, und schließlich sollte so eine Schaltung prinzipiell ja auch bei Dir laufen...