Discussioni di carattere generale sull'elettronica analogica e digitale. Didattica e applicazioni pratiche.
#3833
ciao a tutti,

ho un problema da pivellino;
su una stampante 3d alimentata a 24v devo mettere un sensore che funziona a 6-36v 200mAh;
naturalmente la board della stampante, basata su arduino, non accetta più di 5v ma all'uscita del sensore trovo 23v, come posso abbssare questa tensione?
in un sito ho trovato uno schema con 2 resistenze, una da 8.1k e una da 22k, ma in questo modo scendo a 12v che sono ancora troppi;
ho anche trovato uno schema con uno zener, mi pare montato al contrario, e una resistenza (ma non saprei che resistenza mettere);
mi date una mano?

grazie

willy12k
#3835
Per adattare un'uscita ad un ingresso non direttamente compatibile esistono varie soluzioni tecniche, ma la scelta precisa dipende dal tipo di sensore e dalle caratteristiche del segnale da trasferire.
Che cosa "sensa" il sensore? :)
Il segnale è a variazione continua (analogico) o assume solo due livelli significativi (digitale)?
L'uscita del sensore è di tipo "push - pull" (vincolata all'alimentazione interna) oppure "open drain" (adattabile a tensione esterna)?
Il segnale copre l'intera gamma di tensione da zero al massimo, o prevede un livello intermedio fisso da cui varia leggermente in più e in meno?

Con qualche info in più sarà possibile scegliere se usare un semplice partitore fisso, o un intero stadio adattatore con tanto di protezioni e filtri antidisturbo.
#3841
grazie per l'attenzione; rispondo per punti:

-il sensore è un induttivo di prossimità e segnala l'esistenza di un oggetto metallico a una distanza fissa;
-il segnale è digitale, il sensore è normalmente aperto e si chiude quando rileva un metallo;
-credo che l'uscita sia fissa e dipende dalla tensione di alimentazione che va da 6 a 36v; usando 24v in entrata io rilevo un segnale di 23v ;
-il segnala può essere 0v o 23v, non ci sono valori intermedi;

ciao
willy12k
#3842
Il metodo più sicuro per interfacciare un sensore del genere impiega un fotoaccoppiatore 4N25.
L'uscita del sensore va portata al pin 1 del 4N25 attraverso un resistore di 2200 ohm.
Il pin 2 del 4N25 va al negativo dell'alimentazione del sensore. Tale configurazione è valida sia se il negativo del sensore è lo stesso della scheda, sia in caso di alimentazioni totalmente separate.
Il pin 5 del 4N25 va portato al positivo dei 5V attraverso un resistore di 1K, e rappresenta l'uscita del segnale digitale adatto a raggiungere il microcontroller alimentato a 5V.
Il pin 4 del 4N25 va al negativo del micro, che come detto sopra può essere in comune con quello del sensore o essere del tutto indipendente.
Il 4N25 è immune ai disturbi captati dai cavi, e se la parte dei pin 1 e 2 non viene collegata direttamente alla parte dei pin 4 e 5 costituisce una barriera galvanica che resiste anche a picchi di 1500V.
Tieni presente che l'uscita al pin 5 è invertita rispetto all'ingresso, quindi risulterà a livello 0 in presenza di metallo vicino al sensore, e a livello 1 in condizioni di riposo.
Buon interfacciamento! :)
#3886
ciao ziohelp,

ho provato con il 4n25 ma non riesco a far funzionare il tutto:
alimento il sensore a 24v, all'uscita segnale rilevo 23v;
collego la massa del sensore e il segnale in uscita ai pin 2 e 1 (al segnale ho messo 2200 ohm e la tensione scende a 4v);
collego la massa di arduino al pin 4 e il segnale al pin 5 (aggiungendo 1kohm), ma tra il pin4 e il 5 la tensione è 0v sia con il sensore spento (non rileva nulla) che acceso;
se al pin 5 collego anche il positivo di arduino leggo sempre 5v sia con il sensore spento (non rileva nulla) che acceso;

dove sbaglio?

grazie
#3887
Probabilmente l'errore è intorno ai pin 4 e 5 del fotoaccoppiatore.
La massa di Arduino va al pin 4; il segnale verso Arduino va prelevato dal pin 5, ma sullo stesso pin 5 devi collegare un capo del resistore di 1K; l'altro capo del resistore di 1K va al positivo di Arduino.
Tieni presente che il fotoaccoppiatore è formato da due circuiti distinti e separati che lavorano in corrente: un circuito (chiamiamolo ingresso) fa capo ai pin 1 e 2; l'altro circuito (chiamiamolo uscita) fa capo ai pin 4 e 5.
Se fra i pin 1 e 2 circola corrente, i pin 5 e 4 lasciano passare corrente; se fra i pin 1 e 2 NON circola corrente, i pin 5 e 4 risultano isolati e quindi non lasciano passare corrente.
La corrente per il circuito d'ingresso viene fornita dal sensore, e viene limitata ad un valore non troppo alto dal resistore di 2200 ohm. La corrente per il circuito di uscita viene prelevata dal positivo di Arduino attraverso un resistore di 1K.
Il segnale verso Arduino è semplicemente un livello alto (attraverso 1K) quando il sensore è a riposo, e un livello basso (dato dal cortocircuito verso massa fra i pin 5 e 4 del fotoaccoppiatore) quando il sensore è attivo.
Se hai collegato il positivo di Arduino direttamente al pin 5 del fotoaccoppiatore, senza interporre il resistore di 1K, è possibile che l'oggetto abbia subito un danno da sovracorrente.
Per osservare dal vivo il funzionamento del 4N25 puoi aggiungere due LED rossi: uno in serie al pin 1; l'altro in serie al resistore di 1K.
In dettaglio, il primo LED dev'essere attraversato dalla stessa corrente che attraversa i pin 1 e 2 del 4N25, mentre il secondo LED dev'essere attraversato dalla stessa corrente che attraversa i pin 5 e 4.
Per comodità, puoi staccare il filo che dall'uscita del sensore arriva al pin 1 del 4N25, e metterci in mezzo il primo LED collegando l'anodo all'uscita del sensore e il catodo sul pin 1 del 4N25.
Già con questo setup dovresti osservare che il LED si accende quando il sensore è attivo, e si spegne quando il sensore è a riposo.
Se fin qui è tutto OK, puoi staccare il capo del resistore di 1K che adesso va al positivo di Arduino e metterci in mezzo il secondo LED, collegando l'anodo al positivo di Arduino e il catodo al pin 5 del fotoaccoppiatore.
Se il 4N25 è ancora sano, dovresti osservare che il secondo LED si iilumina quando il primo è spento, e viceversa.
Se il primo LED reagisce al sensore, ma il secondo resta sempre acceso o sempre spento, è possibile che il 4N25 sia guasto o che il filo dal pin 5 verso Arduino si comporti come uscita e non come ingresso.
Un'ultima (remota) possibilità di mancato funzionamento riguarderebbe il sensore stesso: quando dici che leggi 4 volt, stai misurando fra la massa e l'uscita del sensore, o fra i pin 1 e 2 del 4N25?
Nel primo caso, posso immaginare che il sensore non abbia un'uscita diretta ma un'uscita "open drain" da completare con un resistore esterno; nel secondo, mi aspetterei di leggere meno di 2 volt.
Se lo strumento che usi per leggere la tensione è anche amperometro, puoi mettere i puntali IN SERIE al filo d'uscita del sensore e misurare quanta corrente sta passando. I 4 volt che citi fanno supporre che stia passando una corrente debolissima, mentre servirebbero almeno una decina di milliampere.
Buona sperimentazione. :)
Vendo

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