ingresso arduino isolato opto


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Voglio proteggere un pin con un isolatore ottico per ottenere un segnale esterno da un contatore elettrico (35 V CC max, 50 mA max, 240 ms di larghezza di impulso). Lo scopo è contare gli impulsi.

Hai alcuni esempi di schemi per quello?

Grazie

Risposte:


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Questo non dovrebbe essere troppo difficile:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Vcc è l'alimentatore Arduino +5 V, Vout passa a un pin I / O.

Un parametro importante per un fotoaccoppiatore è il suo CTR (Current Transfer Ratio), paragonabile a HFE per un transistor. Ma dove HFE è spesso circa 100 per un transistor per uso generale, spesso è inferiore a 1 per un fotoaccoppiatore e quindi spesso espresso in percentuale, come CTR = 50%, il che significa che si ottiene 5 mA per 10 mA in.

Sembra che tu abbia abbastanza corrente disponibile, ma non avremo bisogno di tutto. Il CNY17-2 ha un CTR del 22% min con ingresso da 1 mA, quindi possiamo ottenere 0,22 mA. L'Arduino funziona a 5 V, quindi la resistenza di pull-up dovrebbe essere di almeno 22,7 kΩ per consentire al transistor di abbassare l'uscita. Puoi anche andare più in alto ma dovrai tenere d'occhio la corrente di dispersione del transistor. Il CNY17-2 ha un basso 50 nA per questo, quindi ciò non causerà alcun problema. C'è anche una perdita massima di 1 µA nel controller AVR, ma anche questo causerà una caduta di 100 mV con il transistor spento, quindi è sicuro.

I 100 kΩ significherebbero anche che è necessaria solo una corrente di uscita di 50 µA per abbassare l'uscita. A 1 mA in ingresso avevamo 220 µA in uscita, quindi tutto è perfetto. Per l'ingresso a 35 V e una caduta di tensione massima sul LED di 1,65 VR1 dovrebbe essere al massimo 33 kΩ.

Dovrai controllare quale sarà la corrente alla tensione di ingresso minima con questo valore di resistenza. Ad esempio, se la tensione di ingresso può essere inferiore a 12 V, è necessario un massimo di 10 kΩ.

Il diodo anti-parallelo protegge dalla connessione inversa e può essere qualsiasi diodo, come un 1N4148.

Nota: gli accoppiatori ottici con uscita Darlington come il 4N32 di Oli hanno un CTR molto più alto, ma sembra che possiamo farne a meno e i dispositivi Darlington sono più costosi: il 4N32 è il doppio del CNY17.


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Se si utilizza Google "Optoisolatore pin MCU" o simile, si otterranno molte pagine con informazioni su come eseguire questa operazione.

Un circuito tipico:

opto

L'optoisolatore può essere qualcosa di simile a quello mostrato. Se conosci la tensione che desideri leggere e cerchi nel foglio dati la corrente operativa tipica per il diodo in ingresso, puoi dimensionare R1 in modo appropriato.
Ad esempio, dire che il Vf per il diodo è 1,2 V, la tensione è 35 V e si desidera avere una corrente diodo di 10 mA:

(35 V - 1,2 V) / 0,010 A = 3380 Ohm.

D1 protegge il diodo di ingresso opto contro le tensioni inverse, poiché di solito resistono solo pochi volt al contrario prima di morire. Se è probabile che la tua sorgente a 35 V produca uno strano picco negativo (ad es. CA / induttivo), questa è una buona idea - anche se non lo è, non fa male averla lì per ogni evenienza.
Sul lato transistor, nella maggior parte dei casi andrà da 1k a 100k.

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