Návrh obvodu

Návrh obvodu
« kdy: 03. 04. 2021, 10:41:04 »
Ahoj,

potřeboval bych navrhnout obvod, který funguje následovně:

Pokud začne být obvod napájen 5V, tak sepne optočlenem na pár milisekund jiný obvod. Dále nedělá nic.
Pokud je napájecích 5V ztraceno, tak opět sepne optočlenem jiný obvod a dále už nedělá nic dokud opět nezačne být napájen.

Osobně to umím řešit pomocí arduina, ale říkám si jestli to není kanón na vrabce. Že by to mohl být třeba jednoduchý obvod o pár součástek.

Bohužel ale nemám dost znalostí, abych takový obvod navrhl. Vím jen, že musí určitě obsahovat nějaký kondenzátor, který to udrží v chodu a zvládne to sepnutí, než se to úplně vypne.

Mohl by někdo v této oblasti zkušený napsat, zda je to jednoduše řešitelné pár součástkami, nebo to mám raději udělat tím arduinem?

Děkuji


Re:Návrh obvodu
« Odpověď #1 kdy: 03. 04. 2021, 11:31:15 »
Jednoduše RC článek v sérii buď s antiparalelní dvojicí optočlenů pro každou polaritu, nebo můžete rovnou použít optočlen s AC vstupem (jsou v něm dvě LEDky antiparalelně, takže pro každou polaritu blikne jedna).

Schéma a simulace (klikněte na spínač) https://tinyurl.com/yjjnxdes

100Ω R je zátěž (aplikace), ten 1kΩ rezistor se zvolí podle Vf, If použitých optočlenů a potom volbou kondenzátoru nastavujete délku toho pulzu.

_Jenda

  • *****
  • 669
    • Zobrazit profil
    • https://jenda.hrach.eu/
    • E-mail
Re:Návrh obvodu
« Odpověď #2 kdy: 03. 04. 2021, 13:02:40 »
A externí napájení máš k dispozici pořád? (protože jinak je to trochu oříšek i s tím MCU, musíš tam mít kondenzátor co to chvíli udrží, detekovat ztrátu napájení před ním a rychle z kondenzátoru aktivovat optočlen)
Osobně to umím řešit pomocí arduina
Osobně bych tam klidně nechal tohle. Teda spíš nějakou desku jenom s tím procesorem (a třeba i bez krystalu - interní RC bohatě stačí - takže v případě AtMegy/AtTiny tam bude doslova 0 externích součástek), ne celé Arduino i s USB přecodníkem a tak. Má to samé výhody:
  • Pokud se toho dělá pár kusů, tak nižší celková cena, protože do toho musíš rozpustit vývojové náklady.
  • Pokud tam bude AtTiny za pár korun, tak nižší cena i při velkém množství kusů.
  • Kupodivu nižší spotřeba než obvod kde teče trvale proud blokujícím rezistorem jak to udělal Křišťan Surname. Pro „analogové“ řešení s nižší spotřebou je potřeba ještě složitější obvod (nejspíš obsahující dva tranzistory) a jeho vývoj, deska a osazení (!) bude dražší než osadit jedno to AtTiny s 8 nožičkama.
  • Upgradovatelnost. Na NaKole.cz koluje příběh, že si někdo nechal vyvinout custom blikačku na kolo. Autor řešil, že tam přece nebude dávat AtTiny, protože to je přece overkill, a vyrobil obvod s 555 za stejnou cenu jako to AtTiny. A když to odevzdával, tak zákazník řekl že je to úplně úžasné a moc se mu to líbí, ale jestli by bylo možné, aby to vždycky třikrát bliklo a pak chviličku neblikalo. Aaargh. U AtTiny by to samozřejmě bylo přidání dvou řádků do kódu, ale tady to bylo neřešitelné. Když si u tebe někdo vymyslí, že třeba tu dobu sepnutí chce nastavovat, tak to tady také bude jednoduchá změna software, zatímco u RC obvodu možná budeš nějak spínat přídavný kondenzátor a bude to celé strašné.
Výpočetní výkon je neuvěřitelně levný, užívejte si toho, před 40 lety musel být svět fakt smutný.
« Poslední změna: 03. 04. 2021, 13:04:26 od _Jenda »

Re:Návrh obvodu
« Odpověď #3 kdy: 03. 04. 2021, 14:21:45 »
S tím externím napájením a arduinem by to bylo jednoduché, ale mít další adaptér v zásuvce, když už tam mám tech 5V mi připadá jako nevyužitý potenciál.

Našel jsem video, z kterého bych čerpal a myslím, že by to mohlo fungovat https://www.youtube.com/watch?v=i2YsKacRZOs

Argument s tím vlastním řešením proti MCU chápu. MCU používám kde to jde. Mám tu několik nevyužitých arduino desek včetně arduino mini verzi 05.

Spíš bych se rád něco zase naučil. Těch 5V mám z USB, takže představa udělat vlastní malou destičku s USB konektorem se mi líbí.
Funkce zařízení se už nijak měnit nebude.
To zařízení má zapnout AV receiver, když se zapne TV. Zařízení bude zapojené v USB portu televize. Po zapnutí TV na něj přijde těch 5V po USB. Zapne AV receiver. Když se TV vypne a těch 5V zmizí, tak by mělo receiver vypnout.

Křišťan Surname: To vypadá pěkně. Děkuji za tip.


f

Re:Návrh obvodu
« Odpověď #4 kdy: 03. 04. 2021, 22:03:59 »
  • Kupodivu nižší spotřeba než obvod kde teče trvale proud blokujícím rezistorem jak to udělal Křišťan Surname. Pro „analogové“ řešení s nižší spotřebou je potřeba ještě složitější obvod (nejspíš obsahující dva tranzistory) a jeho vývoj, deska a osazení (!) bude dražší než osadit jedno to AtTiny s 8 nožičkama.

Tim prece ale trvale nic netece.


Re:Návrh obvodu
« Odpověď #5 kdy: 04. 04. 2021, 09:08:15 »
Nevím zda by to mohlo fungovat i u vás, takže spíš tip - zda nejde u vás využít HDMI CEC (nevím jestli to vaše zařízení podporují). Doma mám kombinaci  TV + Reciever + Sat (Satelitní přijímač), vše propojené HDMI kabelem. A funguje mi to tak že zapnu Sat => zapne se zároveň Reciever + TV, vypnu TV => vypne se Reciever + Sat.

martyd -f

  • ***
  • 131
  • [ JEDINĚ KUBUNTU ]
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Návrh obvodu
« Odpověď #6 kdy: 04. 04. 2021, 11:20:11 »
Jednoduše RC článek v sérii buď s antiparalelní dvojicí optočlenů pro každou polaritu, nebo můžete rovnou použít optočlen s AC vstupem (jsou v něm dvě LEDky antiparalelně, takže pro každou polaritu blikne jedna).

Schéma a simulace (klikněte na spínač) https://tinyurl.com/yjjnxdes

100Ω R je zátěž (aplikace), ten 1kΩ rezistor se zvolí podle Vf, If použitých optočlenů a potom volbou kondenzátoru nastavujete délku toho pulzu.

Úžasně přímočaré řešení, kterému vůbec nerozumím :D
zapnu, ledka se rozsvítí na dobu, než se nabije kondenzátor. Po nabití přestane téct proud, ledka zhasne, ok?
Kudy to pak teče, že blikne antiparalelní ledka? Ten kondík se prostě vybije do ledky přes tu zátěž?


Re:Návrh obvodu
« Odpověď #7 kdy: 04. 04. 2021, 11:44:13 »
Přesně tak. LEDka v prvním optočlenu svítí, dokud se nabíjí kondenzátor (přesněji dokud rozdíl mezi napětím kondenzátoru a napájecím napětím je větší než Vf ledky), a jakmile napájení padne, vybíjí se kond do zátěže skrz druhou LEDku, dokud napětí neklesne pod Vf.

A mimo hrany (zapnutí/vypnutí) tím žádný proud neprotéká, jak tu někdo tvrdil. Kromě teda nějakých pikoampérů průsaku toho kondenzátoru :-)

Re:Návrh obvodu
« Odpověď #8 kdy: 04. 04. 2021, 12:47:41 »
Ta zátěž je součástí příslušného obvodu a tvoří tedy jeho stálou spotřebu.

Co když napětí neklesne skokově, ale postupně, jak se budou vybíjet nějaké kondenzátory? Nevíme, jaký je průběh napětí na USB při vypnutí TV.

_Jenda

  • *****
  • 669
    • Zobrazit profil
    • https://jenda.hrach.eu/
    • E-mail
Re:Návrh obvodu
« Odpověď #9 kdy: 04. 04. 2021, 13:07:14 »
Tim prece ale trvale nic netece.
Za předpokladu, že tam má „užitečnou“ zátěž, která má vhodné parametry. Já ani z dotazu nezjistil, jestli tam zátěž má.

Ta zátěž je součástí příslušného obvodu a tvoří tedy jeho stálou spotřebu.
To ale na zátěž klade nějaké podmínky - například že jí musí téct dostatečný proud až do velmi nízkého napětí. Představ si, že tam místo rezistivní zátěže bude třeba modrá LEDka (prahové napětí 3.5 V) - pak to fungovat nebude, protože se přes ni ten kondenzátor s optočlenem nedokáže vybít. Jak se chovají třeba MCU těžko říct a určitě je to provoz out-of-spec.

Re:Návrh obvodu
« Odpověď #10 kdy: 04. 04. 2021, 16:16:42 »
Dotaz jsem pochopil tak, že v USB portu žádnou zátěž nemá, jen snímá jeho napětí. Proto jsem napsal, že ten odpor (bez kterého to fungovat nebude) je součástí snímacího obvodu a ten má tedy stálý odběr.

Re:Návrh obvodu
« Odpověď #11 kdy: 04. 04. 2021, 18:57:12 »
OP jasně napsal, že po vypnutí televize těch 5 V zmizí (jak mu ostatně USB specifikace nařizuje, >25 mV/ms IIRC). Kdyby po vypnutí televize napětí klesalo X minut, použil by jiné sloveso :-)

Pokud napětí na portu po vypnutí nezmizí, tak ten obvod samozřejmě fungovat nebude, doba poklesu napájecího napětí musí být výrazně kratší, než časová konstanta RC článku, a dávat tam RC na desítky sekund by nebylo praktické.

Typicky vytahujeme (dělám laptopy, průmyslové věci) na napájení USB nějakou existující 5V větev, na které je navěšena hromada 3V3 a 1V8 LDO, takže do nějakého cca 1 V je ten pád 5V railu velmi rychlý. Pod ten volt už odpadnou regulátory a vybíjí se to jen paraziticky, ale tam už to nikoho moc nezajímá. Legrace je, když jsou v obvodu větší elektrolyty - na nich totiž po nějaké době začne napětí spontánně růst a může to po vypnutí hlavního zdroje vytlačit 5V rail ještě dost vysoko na to, aby naskočily nižší regulátory a např. na pár ms rozběhly nějaký mikrokontroler (a ten, nemá-li správně nastaven brown-out reset, může třeba poškodit flash chybným zápisem).
« Poslední změna: 04. 04. 2021, 18:59:02 od Křišťan Surname »

PanVP

  • ****
  • 307
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Návrh obvodu
« Odpověď #12 kdy: 05. 04. 2021, 09:07:25 »
Zadání je vágní, pokud se tazatel neobtěžuje s nakreslením schéma a dobrým popisem, proč bych to měl dělat já?

Jinak je to triviální zapojení. Na jeden integráč (běžné logické TTL hradlo), dva optočleny, dva kondíky (bude určovač zpoždění), dva vybíjecí rezistory.
Možná by to šlo i lépe, ale není pořádné zadání...takže....

« Poslední změna: 05. 04. 2021, 09:09:11 od PanVP »

Re:Návrh obvodu
« Odpověď #13 kdy: 05. 04. 2021, 15:21:30 »
Nevím zda by to mohlo fungovat i u vás, takže spíš tip - zda nejde u vás využít HDMI CEC (nevím jestli to vaše zařízení podporují). Doma mám kombinaci  TV + Reciever + Sat (Satelitní přijímač), vše propojené HDMI kabelem. A funguje mi to tak že zapnu Sat => zapne se zároveň Reciever + TV, vypnu TV => vypne se Reciever + Sat.

HDMI CEC zařízení má. Problém je, že to funguje nespolehlivě. Z nějakého důvodu se v nastavení tato volba neustále sama vypíná, takže to náhodně přestává fungovat.
Další aspekt je, že AV receiver se zapnutým HDMI CEC žere ze zásuvky neustále 10W.


OP jasně napsal, že po vypnutí televize těch 5 V zmizí (jak mu ostatně USB specifikace nařizuje, >25 mV/ms IIRC). Kdyby po vypnutí televize napětí klesalo X minut, použil by jiné sloveso :-)

Ve skutečnosti se jednalo jen o předpoklad. Zatím jsem pouze zapojil flashku, která má LEDku a po vypnutí TV přestala dioda na flashce svítit, tak jsem usoudil, že po vypnutí to napájené nebude. Jak moc rychle těch 5V zmizí nevím. To předpokládám umí změřit jedině osciloskop, který nemám.


Dotaz jsem pochopil tak, že v USB portu žádnou zátěž nemá, jen snímá jeho napětí. Proto jsem napsal, že ten odpor (bez kterého to fungovat nebude) je součástí snímacího obvodu a ten má tedy stálý odběr.

Ano z USB televize chci brát jen jeho napětí. Žádnou zátěž nemám

Zadání je vágní, pokud se tazatel neobtěžuje s nakreslením schéma a dobrým popisem, proč bych to měl dělat já?

Ta vágnost je dána především neznalostí.

V každém případě jsem provedl zapojení podle Křišťana a na suchém spoji se to zdá funkční.
Potřebuji ještě sehnat USB konektor, konektor co půjde použít v AV receiveru a budu to moci vyzkoušet na ostro.

Zatím děkuji všem a dám vědět jak to dopadlo.

Re:Návrh obvodu
« Odpověď #14 kdy: 05. 04. 2021, 16:38:25 »
To předpokládám umí změřit jedině osciloskop, který nemám.

Na tohle stačí i to Arduino, analogRead ve smyčce dejme tomu 100 Hz, a sypat to na serial. Pak zkopírovat do oblíbeného nejméně nenáviděného tabulkového procesoru a udělat grafíček... :)