Подключение оптрона к Arduino

s_lim
Offline
Зарегистрирован: 23.02.2015

Здравствуйте!

Прошу прощения если тема раннее поднималась, но ничего внятного найти не смог.

Итак, есть оптрон с маркировкой WYC H92B4, пытаюсь подключить его к Arduino UNO R3 по схеме:

 

Заливаю следующий код:

#define LED_PIN 12
#define OPTRON_PIN 13

void setup(){
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(OPTRON_PIN, INPUT);
}

void loop(){
  digitalWrite(LED_PIN, digitalRead(OPTRON_PIN));
}

Но светодиод не горит, оптрон не срабатывает по видимому.

В электронике не силен - может где то и с подключением напортачил?

gena
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2012

 Так светодиод LED1 и не будет светиться - полярность подключения перепутана.

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

как же неудачно нарисована схема

зачем такой низкоомный резистор в цепи эмиттера

ток ик диода слишком высокий. может и сдохнуть

s_lim
Offline
Зарегистрирован: 23.02.2015

Светодиод воткнут правильно, просто на схеме неправильно его нарисовал.

А какой резистор должен быть в цепи эмиттера?

На ИК-диод стоит большее сопротивление повесить?

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

в цепи эмиттера 1к или выше. для ик не считал, но также 1к должен подойти

s_lim
Offline
Зарегистрирован: 23.02.2015

Ребята выручайте! Уже и через 10кОм подключил ИК-диод и 10 кОм на стяжку поставил, причем на новенькую оптопару той же марки, но все равно ничего не работает.

s_lim
Offline
Зарегистрирован: 23.02.2015

Вобщем теперь общая схема цепи выглядит следующим образом

 

 

На ИК-светодиод стоит резистор на 220 Ом, т.к. только с таким резистором появляется ИК-излучение (проверено фотоаппаратом).

Но все равно при такой схеме не работает...

gena
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2012

  Насколько помню, в Ардуинах на выводе D13 есть встроенный в плату светодиод. Измените свою схему так, чтобу сигнал с эмиттера оптопары приходил на вывод D12, а в качестве светодиода индикатора используйте встроенный светодиод, на D13. Ну и скетч подправьте под эту схему.  И как то подправьте последнюю схему, что бы GND и 5V "не коротили".

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Тестером между Э и К транзистора замеряйте уровни при включеном и выключеном ИК. If стабильный перепад 1-0, { проверяйте код}. Else {правильность подключения}

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

да 13 пин в качестве входного неудачно выбран. по крайней мере в текущем включении. проще эмиттер на землю посадить а коллектор через резистор к +5в. тогда и на 13 пине должно заработать

s_lim
Offline
Зарегистрирован: 23.02.2015

Действительно, стягивающий резистор на 10 кОм + светодиод и резистор на цепи 13-ого пина сводили результат чтения, на этом пине, к "хроническому" нулю. Теперь буду знать насколько коварен 13-ый пин.

По этой схеме:

И с таким кодом:



#define LED_PIN 13
#define OPTRON_PIN 12

void setup(){
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(OPTRON_PIN, INPUT);
}

void loop(){
  digitalWrite(LED_PIN, digitalRead(OPTRON_PIN));
}

Все работает как надо.

Вообщем, огромное спасибо всем и Гене в частности.

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

Послушайте, я никак не могу понять, откуда 220 ом для оптопары берется? Вот у меня 4N35

И в формулах расчета требуется обычно прямое напряжение светодиода и его прямой ток. А во всех найденных мной datasheet указан обратный ток и прямой ток...

А уж вариантов номиналов резистора для подключения 4N35 на околоардуиновских сайтах я нашел тонну: : 220, 330, 380, 470 ом и даже 1кОм
Собственно вопрос - как по имеющимся параметрам посчитать резистор?

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

По надежному открытию оптрона, 5-10мА обычно за глаза. Но и на 2мА вполне работает.

SuperXL
Offline
Зарегистрирован: 30.12.2011

Angbor пишет:

...И в формулах расчета требуется обычно прямое напряжение светодиода и его прямой ток. А во всех найденных мной datasheet указан обратный ток и прямой ток...

А уж вариантов номиналов резистора для подключения 4N35 на околоардуиновских сайтах я нашел тонну: : 220, 330, 380, 470 ом и даже 1кОм
Собственно вопрос - как по имеющимся параметрам посчитать резистор?

В Вашей таблице указаны предельные параметры, а чуть ниже (на странице того источника) есть другая таблица в которой есть заветные параметры )

Параметр Условие Условное
обозначение
Значение Единица
измерения
мин типовое макс
 
Характеристики входа
Прямое напряжение
IF = 10 мА
VF
 
1,3
1,5
В
IF = 10 мА, Tamb = -55 °C
VF
0,9
1,3
1,7
В

соответственно если:

Источник 5 вольт, то сопротивление = (Uист - Uдиод) / I диода = (5 - 1,3) / 0,01 =  370 Ом.

Это при том, чтоб выдержать Условие в таблице, но как правило +- в небольших пределах допускается.

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

от спасибо так спасибо :) а то я уже голову сломал :)

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

тут дискуссия на другом форуме возникла - а поможет ли использование 4N35 предотвратить передачу наводок от длинных управляющих проводов на микроконтроллер?

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

Angbor пишет:

тут дискуссия на другом форуме возникла - а поможет ли использование 4N35 предотвратить передачу наводок от длинных управляющих проводов на микроконтроллер?

Очень пространно написано, ничего конкретного. Обычно оптопару используют для развязки по напряжению (высоковольтная сторона - низковольтная сторона), в драйверах (реле, ШД…) для разделения питания (защита от помех по питанию). Еще ток и диф. сигнал используют для передачи сигнала при наводках, трансформаторная развязка. Тут конкретнее нужно понимать, с чем борьба идет.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Петля - это замкнутый контур. Развязка рвёт её.

Главная цель применения развязок- устранение петель для прохождения  электрического тока.
 

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

хм...
делаю автоматику управления скваженым насосом. На накопительной емкости стоят 4 поплавковых выключателя, длинна провода (точнее - получается 4 пары) от емкости до ардуинки эдак метра 3.
собственно именно эти поплавковые выключатели я и хочу развязать через оптопары.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

Angbor пишет:

хм...
делаю автоматику управления скваженым насосом. На накопительной емкости стоят 4 поплавковых выключателя, длинна провода (точнее - получается 4 пары) от емкости до ардуинки эдак метра 3.
собственно именно эти поплавковые выключатели я и хочу развязать через оптопары.

дык если они поплавковые, контактор закрыт, а метров всего 3 - просто пустить тока милиампер 50 - 100 (сопротивление примерно 50-100 Ом, если все изолировано) и голову не греть, а в алгоритме учесть друбезг контактов хотябы так для длинного нажатия

даже если и 10м, а силовой кабель не рядом (или провод с экраном) нечего бояться, если все правильно сделать.

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

Гриш, звучит вроде здраво... в принципе я голову не особо грею на эту тему - я все одно с китаю их горсть заказал :) К тому же, если вдруг наводки в реальной системе возникнут (а я сейчас на макетке все далаю и поплавки на досочке закреплены :) ) - ну дык всегда можно эту часть переделать.

Я чего вдруг задумался-то - головняк сейчас вышел в том, что я прикинул номинал резистора на глаз, и похоже кто-то из 4-х 4N35 за месяц экспериментов-таки подгорел - начались глюки. Сейчас включил напрямую и буду так отлаживать.

Думаю - может от датчика использовать витые пары в экране для пущей так сказать надежности?

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Поплавки изолированы?
3 метра - даже смешно говорить о помехах.
Поставьте 0.1 мкФ по входам и не городите лишний огород.
50-100 Ом не ставьте, зря греться будут. 4к7 достаточно ( или внутреннюю привязку включите)
И про дребезг забудьте, не ваш случай.
Витая пара- это правильно.
Земли датчиков  соединяйте в одной точке- на земле контроллера

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

trembo пишет:
Поплавки изолированы?
что это значит? обычные поплавковые выключатели
http://forum.amperka.ru/attachments/s-l500-jpg.3875/
Пост по проекту здесь
trembo пишет:
3 метра - даже смешно говорить о помехах.
Поставьте 0.1 мкФ по входам и не городите лишний огород.
это понятно
trembo пишет:
50-100 Ом не ставьте, зря греться будут. 4к7 достаточно ( или внутреннюю привязку включите)
а вот это не понятно. что такое 4к7 ?
trembo пишет:
Витая пара- это правильно.
Земли датчиков  соединяйте в одной точке- на земле контроллера
это понятно

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Корпус датчика - пластик. Значит нормально.
4к7 - это 4.7 килоома. Ваш ток через него будет примерно 1 миллиампер.
Внутренняя вроде сопротивлением 40к будет.

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

trembo, я недавно в этой теме, так что я не могу понять полуфразы, остаток которых подразумевается :)

про поплавок я понял. дальше: 4к7 - т.е. твой (надеюсь мы можем упростить форму обращения друг к другу) совет подключать поплавок к ноге через резистор 4к7 или задействовать встроенный?

а почему 100 ом будет греться больше, чем 4к7 ? вроде ж наоборот

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Закон Ома 5 Вольт делим на 5 кОм - 1 миллиампер. 0.005 Ватта
5 Вольт делим на 50 Ом  -  100 Миллиампер.  0.5 Ватта

Вольты те-же, ток в 100 раз больше.

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

Angbor пишет:
про поплавок я понял. дальше: 4к7 - т.е. твой (надеюсь мы можем упростить форму обращения друг к другу) совет подключать поплавок к ноге через резистор 4к7 или задействовать встроенный?
Тебе щас насоветуют.... Водоснабжение это система жизнеобеспечения. Ответь на вопрос: насколько фатально для тебя, если контроллер сдохнет? Готов недели две ждать новый контроллер из китая?

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

Andy пишет:

Angbor пишет:
про поплавок я понял. дальше: 4к7 - т.е. твой (надеюсь мы можем упростить форму обращения друг к другу) совет подключать поплавок к ноге через резистор 4к7 или задействовать встроенный?
Тебе щас насоветуют.... Водоснабжение это система жизнеобеспечения. Ответь на вопрос: насколько фатально для тебя, если контроллер сдохнет? Готов недели две ждать новый контроллер из китая?

поддерживаю.

Angbor: может система вообще контроллера не требует? обоснуйте применение контроллера. какие для него еще задачи?

По поводу тока, я действительно погорячился с номиналами, полагая, что вы немного лучше знакомы с электроникой, раз взялись за столь ответственную задачу. Но все же прикрутил 1 кОм т.к. контакты реле окисляются и требуют несколько большого тока, 1мА считается пограничным значением для контактов (это факт). Настаиваю на зарисовке схемы т.к. ваши знания, мягко говоря, слабоваты, а так подскажем в случае чего.

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

Гриша пишет:
Настаиваю на зарисовке схемы т.к. ваши знания, мягко говоря, слабоваты, а так подскажем в случае чего.

Тема про проект вот тут подробно расписана

Andy пишет:
Тебе щас насоветуют.... Водоснабжение это система жизнеобеспечения. Ответь на вопрос: насколько фатально для тебя, если контроллер сдохнет? Готов недели две ждать новый контроллер из китая?
вообще не фатально, так как сейчас система и так в ручном режиме функционирует

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

Angbor пишет:

Тема про проект вот тут подробно расписана

если появится немного больше времени, почитаю, может чего конкретного посоветую. сразу сложно ответить (писать много, а это время)

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

Angbor пишет:
вообще не фатально, так как сейчас система и так в ручном режиме функционирует
В твоей системе должен быть предусмотрен переход в ручной режим в случае любых проблем с автоматикой. AVR микроконтроллеры выполнены по n-МОП технологии и потому фатально реагируют на превышение входного напряжения над питанием, а статики боятся, как огня. Я настоятельно рекомендую ставить оптопары на все входы, к которым подходят провода извне, т.е. в твоем случае на входы от датчиков уровня воды. Если уж очень сильно не хочется ставить оптопары, тогда входы надо защитить RC цепями и диодами.

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

Andy пишет:
Я настоятельно рекомендую ставить оптопары на все входы, к которым подходят провода извне, т.е. в твоем случае на входы от датчиков уровня воды.
здрасьте приплыли :)

мы тут с этого с вами всеми и начали, оптопары забраковали, сказали не парься и все такое
а теперь - ставь оптопары на все :)

как я уже писал - у меня горсть этих самых 4N35, так что поставлю

а про переход в ручной режим - ну дык оно так и планируется - любой сбой, все вырубается, сигнализация и дальше ручками (как сейчас)

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

Гриша пишет:
если появится немного больше времени, почитаю, может чего конкретного посоветую. сразу сложно ответить (писать много, а это время)
Гриш, понятно конечно. У меня эпос на двух страницах

в принципе нет ничего сейчас непонятного и тупикового, так что не горит. найдешь время - буду очень признателен

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

С одной стороны, конечно, защитить МК это хорошо, с другой стороны, на сколько это оправдано. Любое добавление деталей уменьшает надежность схемы.

Судя по картинке, датчик полностью изолирован, вероятность наводки зависит от конструкции и силовых проводов рядом (зависит от многого). Работают же у людей гроздями по 100 шт DS18B20 где с защитой, а где напрямую с МК. Кто-то измеряет влажность почвы, другие используют штыревые датчики уровня. Кто –то емкостные  пользует.

Я лично, собрал датчик температуры и подарил отцу на работу, 10 м кабеля в экране кинули вместе выхода силовых кабелей из здания на улицу. Может и есть наводки, но все работает, а токи там очень маленькие.

Есть две полезные темы ПЕРВАЯ и ВТОРАЯ  т.к. это аналог кнопок – почитайте. (эту  тему сам не читал, но картинки понравились).

Если планируете использовать ДВА источника: для питания силовой части и контроллера раздельно, можно тему дальше продолжить и использовать оптопары. Если нет, просто поставьте не электролитические конденсаторы по 0,1 мкф параллельно нагрузочным сопротивлениям.

ЗЫ в первой теме есть схема (пост 126), во второй версия документа 2

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

Гриша пишет:
Любое добавление деталей уменьшает надежность схемы.
Откуда такое глубокомысленное заключение? Специалист по надежности? Надо полагать мажоритарные решения ухудшают надежность, как минимум в 3 раза.... А защиту от помех, статики, перегрузок придумали трусы....

Гриша пишет:
Я лично, собрал датчик температуры и подарил отцу на работу, 10 м кабеля в экране кинули вместе выхода силовых кабелей из здания на улицу. Может и есть наводки, но все работает, а токи там очень маленькие.
Для себя ты можешь собирать как угодно и из чего угодно, из этого не следует, что ты все делаешь правильно. Что-то мне подсказывает свой кардиостимулятор ты не доверишь своей поделке.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

Andy, а чего не весь первый абзац без коментов?

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

Гриша пишет:
Andy, а чего не весь первый абзац без коментов?
Так его и прокомментировал. "Любое добавление деталей уменьшает надежность схемы" - разве не из первого абзаца? Или нумерация абзацев начинается с нуля? И нужно прокоментировать "Судя по картинке, датчик полностью изолирован, вероятность наводки зависит от конструкции и силовых проводов рядом (зависит от многого)" ?

Хотя вопрос мне не совсем понятен "а чего не весь первый абзац без коментов?"

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

Andy,

Гриша пишет:

с другой стороны, на сколько это оправдано.

эта часть более интересна, имеете чего конкретно, пиште.

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

Гриша пишет:
с другой стороны, на сколько это оправдано.
Настолько же, насколько оправдана надпись "Осторожно сосульки". Ты можешь 100500 раз пройти под этими сосульками, а в 100501 раз словить "приз".

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

что дешевле поменять, оптрон или арудинку? (почти не вопрос)

конечно для силовой части отдельное питание

даже если нет надписи "сосульки", проходя мимо дома зимой, имеет смысл смотреть наверх, а потом и под ноги :)
вобщем, лично мой вопрос для меня исчерпан :)

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

Angbor пишет:

что дешевле поменять, оптрон или арудинку? (почти не вопрос)

конечно для силовой части отдельное питание

даже если нет надписи "сосульки", проходя мимо дома зимой, имеет смысл смотреть наверх, а потом и под ноги :)
вобщем, лично мой вопрос для меня исчерпан :)

сомневаюсь, что оптрон вам придется менять. Если питать его от БП силовой части, позаботьтесь  о хорошей фильтрации питания диода – и пересчитайте сопротивление под соответствующее напряжение. И не соединяйте общий провод передатчика и приемника оптрона в таком случае.

А лучше схему с номиналами и напряжение выложите, многие думали, что все элементарно, а потом мучились.

Angbor
Angbor аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.10.2015

Гриша, конечно я обязательно выложу и схему и печатку.
Просто я хочу сначала программную часть допилить (осталось не так много - я без изысков и высокого стиля). А сюда в этот пост я залез, так как заглючились оптроны ну и пришлось как-то разбираться. А сейчас вернулся к коду (ну это в соответствующей теме, выше уже указывал).

maxvalin
Offline
Зарегистрирован: 22.02.2016

дабы тему не плодить,  мож конечно она и загнулась .. но все же.

планирую использовать мегу на производстве. Помехи в принципе не большие, но есть. Хотелось бы обезопасить именно входа. Плату входов придется самому паять так как в продаже до шилдов-входов еще никто не додумался (ну в принципе понять можно, никто не знает на какое напряжение понадобится вход. Хотя можно было бы из собственного,тупо для концевиков и кнопок)  Но да ладно. Порылся в инете, посмотрел, ну как то не сильно ... стремновато так делать одним словом. Может кто использовал с успехом и подскажет лучше всего на каком напряжении делал и.т.д  Схема есть, навскидку банальная и стандартная. Частота очень низкая ( механичесские концевики) питание на 12V /DC. Больше интересует что в цепи диода ставить. 

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Резистор для обеспечения номинального тока оптрона, а у Вас какие предложения?

maxvalin
Offline
Зарегистрирован: 22.02.2016

резистор в цепи диода, да! а на землю еще? у меня нет предложений, вот и спросил, не хотелось делать по чьей-то картинке в инете а потом ловить глюки. Не делал ни разу для станка такое...

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Резистор и диод оптрона, все. Ток прикидываем на середину тока оптрона. Оптрон рядом с ардуиной, земли не соединяем. Навести в сигнальном проводе напряжение, чтобы через оптрон пошло в районе 1мА, это что то очень мощное должно рядом стоять.
Хотя зачем МК на концевики не понимаю. Концевик - последний шанс не спалить двигатели и не вынести стены, обычно и делаются на чистой механике. ИМХО.

maxvalin
Offline
Зарегистрирован: 22.02.2016

ясно, вот примерно что и надо.  средину оптрона... Вот переспросить луч чем ловить потом толи 0 толи1. Насколько я понимаю оптрон не цифровое устройство. Ниразу с ним дела не имел (в смысле как он ведет себя). Хотя менял на платах много раз. 

п.с 

концевики это образно. Там рефлекторы уф ламп будут. никаких многокилограмовых и опасных движений нет. Тут обработка с условиями нужна. городить на реле.... не к лицу))))

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Да почти как и реле. На каком то минимальном токе срабатывает, а выше пока катушка (диод) не сгорит.
Цифровой уровень получается на второй половине оптрона, открытием или закрытием (транзистора, диода, тиристора....) за счет попадающего излучения.

Кстати резистор к пину на вашей схеме не нужен, можно для страховки 220 Ом-1кОм поставить, если вдруг порт на выход по ошибке настроите.

maxvalin
Offline
Зарегистрирован: 22.02.2016

Елы- палы.... назеркалил .. Пока с лайаута, пока лазером... короче сделал зеркально плату, на переделку времени нет особо да и желания, есть ли вариант подключения вот такой? 

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

можно, но лучше резистор и оптрон поменять местами если есть возможность. будет подтяжка к плюсу

maxvalin
Offline
Зарегистрирован: 22.02.2016

оптрон придется с низу паять тогда, где дорожки, чтоб попасть... А сильно чревато такое подключение?