1Bit Speicher für Taster Abfrage

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Keksstein
Inventar

#1 erstellt: 05. Feb 2014, 00:29

Hallo zusammen,

ich Suche gerade eine gute Idee für die Zustandsspeicherung eines Tasters die auch bestehen bleiben soll wenn die Versorgungsspannung abgeschaltet wird. Folgendes Problem:

Ich baue mir gerade einen Kopfhörerverstärker auf Basis des Funk LPA-2 auf, das Gerät soll nachher zwischen Vorstufe und Aktivweiche eingeschleift werden damit ich die Lautstärke Fernbedienen kann. Ein Schalter an der Front sollte (mit Hilfe eines Relais) einen Wechsel zwischen Aktivweiche und Kopfhörer zulassen, im ausgeschalteten Zustand ist immer die Aktivweiche aktiv. Ich habe schöne Schalter dafür auf Ebay England gefunden und 3 Stück bestellt, leider kahmen 2 Taster und 1 Schalter an, da die Taster das bessere Druckgefühl haben möchte ich diese trotzdem verwenden. Geplant ist nach dem Taster ein T-FlipFlop (74HC73 z.B.) einzusetzen damit der Zustand für das Relais gespeichert wird.

Und jetzt kommt das Problem, schalte ich das Gerät ab ist auch die Versorgungsspannung weg, der FF vergisst seinen letzten Zustand. Das ist aus diversen Gründen total unpraktisch, ich möchte den letzten Zustand über lange Zeit speichern können.

Hat jemand eine Idee wie man das möglichst einfach realisieren kann? Die primitivste Lösung die mir gerade einfällt wäre eine Batterie bzw. ein Akku, das gefällt mir aber nicht wirklich. Bisschen besser wäre ein µC der den letzten Zustand in seinen Rom schreibt aber für die Realisierung fehlt mir einfach das wissen....

Vielen Dank schonmal!

Gruß,
Jan

pelowski
Hat sich gelöscht

#2 erstellt: 05. Feb 2014, 03:29

Hallo,

wenn es nicht stört, zwei Taster zu verwenden, kannst du ein bistabiles Relais (eines mit zwei Spulen) nehmen.

Grüße - Manfred

HinzKunz
Inventar

#3 erstellt: 05. Feb 2014, 20:19

Moin,

ich habe mal kurz ins Datenblatt geguckt. Das FlipFlop zieht, wenn es keine Last treibt maximal 4µA.
Mit so einem Supercap würde es etwa 70 Tage dauern bis er bei 4µA leer ist.
Er darf natürlich nicht ganz leer werden. 2V müssen übrig bleiben bevor das Flipflop zusammenbricht, aber Prinzipiell sollten da ~30 Tage übrig bleiben. Du solltest dem Flipflop halt irgendwas mit MOS Eingang nachschalten.

Alles Überschlagsrechnungen, man mag mich berichtigen

[Beitrag von HinzKunz am 05. Feb 2014, 20:20 bearbeitet]

Keksstein
Inventar

#4 erstellt: 05. Feb 2014, 22:33

Hallo zusammen,

wenn es nicht stört, zwei Taster zu verwenden, kannst du ein bistabiles Relais (eines mit zwei Spulen) nehmen.

leider passen keine 2 Taster vernünftig ins Gehäuse, der Tipp mit dem Relais ist aber wirklich gut, das kann man als Speicher verwenden!

ich habe mal kurz ins Datenblatt geguckt. Das FlipFlop zieht, wenn es keine Last treibt maximal 4µA.
Mit so einem Supercap würde es etwa 70 Tage dauern bis er bei 4µA leer ist.
Er darf natürlich nicht ganz leer werden. 2V müssen übrig bleiben bevor das Flipflop zusammenbricht, aber Prinzipiell sollten da ~30 Tage übrig bleiben. Du solltest dem Flipflop halt irgendwas mit MOS Eingang nachschalten.

Ich kann man versuchen die Schaltung mit dem Supercap zu entwerfen, denke das ein CMOS IC (4013) die bessere Wahl ist da theoretisch noch niedrigerer Stromverbrauch. Reichelt hat einen im Programm mit 1F @ 5,5V zum akzeptablen Preis, ich bestelle mal 4 Stück mit.
Eventuell wäre eine Batterie wie im PC doch eine gute Idee, der Wartungsaufwand ist halt höher als bei Relais und Cap.

Gruß,

Jan

Keksstein
Inventar

#5 erstellt: 05. Feb 2014, 23:15

Ich habe mir mal eben was überlegt:

Schaltung dürfte etwas ungewöhnlich aber gut zu verstehen sein, bitte nehmt Rücksicht das entstand gerade in 10min und ist nur die erste Überlegung.
Das eine Relais ist Bistabil, sieht man auf der Zeichnung leider nicht.

Gruß,
Jan

Kreo
Ist häufiger hier

#6 erstellt: 05. Feb 2014, 23:22

Guten Abend,

pelowski (Beitrag #2) schrieb:

Hallo,

wenn es nicht stört, zwei Taster zu verwenden, kannst du ein bistabiles Relais (eines mit zwei Spulen) nehmen.

Grüße - Manfred

Ein (mechanisches) Stromstoßrelais funktioniert auch mit einem Taster und ist eine denkbar einfache Lösung, 1 Bit spannungslos zu Speichern.
Eine entsprechend lange Hold-Up-Zeit zu generieren ist natürlich "eleganter".

Keksstein
Inventar

#7 erstellt: 06. Feb 2014, 18:42

Hallo Kreo,

ein klassischer Stromstoßschalter wäre eine gute Lösung, leider gibt es sowas aber nicht für 5V oder ich habe falsch gesucht. Die meisten die auch mit niedriger Spannung funktionieren sind irgendwelche Selbsthalteschaltungen oder elektronisch, beides klappt nicht.

Gruß,
Jan

Kreo
Ist häufiger hier

#8 erstellt: 07. Feb 2014, 11:57

Hallo Jan,

es gibt Stromstoßschalter für 6 V DC, die rein mechanisch speichern. Deren Spannungsbereich geht meist auch bis 5 V runter.
Beispielsweise:

Stromstoßrelais von Conrad

Keksstein
Inventar

#9 erstellt: 09. Feb 2014, 18:07

Hallo Kreo,

danke für den Link, ich bestelle mir welche und teste!

Eine Frage hätte ich noch, und zwar muss ich die Relais + Meine Logik dazu mit einem separatem Printtrafo (1,5VA) versorgen. Bisher habe ich alle Leiterplatten für das Projekt auf Lochraster PCBs realisiert, spricht etwas dagegen den Trafo ebenfalls auf Lochraster zu setzen wenn man unbenutzte Lötaugen entfernt? (sauberer Aufbau vorausgesetzt) Ich habe ein wenig bedenken zur mechanischen Stabilität, 230V sind ja nicht ohne...

Gruß,
Jan

pelowski
Hat sich gelöscht

#10 erstellt: 09. Feb 2014, 18:37

Keksstein (Beitrag #9) schrieb:

...spricht etwas dagegen den Trafo ebenfalls auf Lochraster zu setzen wenn man unbenutzte Lötaugen entfernt? (sauberer Aufbau vorausgesetzt) Ich habe ein wenig bedenken zur mechanischen Stabilität, 230V sind ja nicht ohne...

Wenn du es so machst, spricht nichts dagegen.

Ich würde allerdings keine LR-Platten aus Hartpapier empfehlen, sondern GFK.

Grüße - Manfred

Keksstein
Inventar

#11 erstellt: 09. Feb 2014, 20:12

Wenn du es so machst, spricht nichts dagegen.

Ich würde allerdings keine LR-Platten aus Hartpapier empfehlen, sondern GFK.

Super dann passt das, danke!

Ich kaufe immer nur Epoxidharz Leiterplatten.

Gruß,
Jan

[Beitrag von Keksstein am 09. Feb 2014, 20:20 bearbeitet]

Keksstein
Inventar

#12 erstellt: 19. Feb 2014, 20:39

Hallo zusammen,

das Gerät ist fast fertig, meine Toggle Schaltung läuft allerdings noch nicht.

Ich habe die Speicherung im spannungslosem Zustand rausgeschmissen, dafür kann man jetzt über 4 Jumper wählen welchen Zustand die Schaltung beim einschalten annehmen soll. (Das klappt auch zuverlässig)

So sieht das aus:

Ich habe exakt den gleichen Aufbau (einziger Unterschied: Es gibt nur einen Taster und die Last sind LEDs) auf einem Steckbrett realisiert, dort läuft alles einwandfrei. Meine Schaltung schaltet zwar den Ausgang bei Tastendruck ein, allerdings danach nicht mehr aus. Überbrücke ich R2 oder R6 toggelt die Schaltung wie gewünscht, allerdings prellt dann der Schalter. (der 4013 reagiert auf steigende Flanke)
Selbes verhalten habe ich auch auf meinem Steckbrett wenn ich nicht direkt über die Versorgungspins des 4013 einen Kondensator mit 4,7µF lege, auf meiner Lochrasterkarte ist dafür ein 33µF + 100nF verbaut.

Hat jemand gerade eine Idee? Ich bin Ratlos, die Potentiale in der Schaltung passen nur reagiert der 4013 nicht auf Tastendruck. (Übrigens ändert sich nichts wenn ich ihn tausche)
Layout stelle ich bei bedarf ein, ich habe allerdings von Hand vieles geändert. Grundsätzlich sind getrennte Massen + Versorgungsspannungen für den IC und die Relais realisiert und gehen separat zum Sternpunkt am Siebelko bzw. dem 7805. (IC2)

Danke schonmal!

Gruß,
Jan

Edit: der offene Pin am BS170 ist natürlich mit GND verbunden.

[Beitrag von Keksstein am 19. Feb 2014, 20:39 bearbeitet]

Keksstein
Inventar

#13 erstellt: 27. Feb 2014, 01:14

Hallo zusammen,

ich habe die Lösung für das Problem gefunden, eigentlich logisch.

Der verwendete D-FF 4013 reagiert auf eine steigende Flanke wie auch im Datenblatt ersichtlich sein sollte. Meine Schaltung bewirkt durch das RC-Glied nach dem Schalter eine Abflachung dieser Flanke, besser ausgedrückt gibt das ganze eine e-Funktion. Ich habe angenommen die Eingänge des 4013 hätten die Eigenschaft eines Komparators bzw. Schmitt Triggers was leider nicht so ist, der IC braucht eine saubere Flanke um die Pegeländerung zu realisieren. Ich habe also noch einen separaten Schmitt Trigger (4093) vor den Eingang gesetzt, jetzt läuft alles perfekt.

Schaltplan lade ich gerne hoch falls ihn jemand braucht.

Gruß,
Jan

ESELman
Stammgast

#14 erstellt: 27. Feb 2014, 21:39

Hi,

oder einen CD4027B nehmen