Open-Collector-Ausgänge mit Logikgattern, die ein Endlosschleifen-Szenario verursachen

Zu meinem Projekt:

Ich arbeite an einem Projekt, bei dem mehrere LEDs mit zwei Intel Edison-Mikrocontrollern und einer Komparatorschaltung gesteuert werden. Es gibt insgesamt fünf LEDs, die von vier Relais gesteuert werden. Drei LEDs sind mit dem NO-Pin jedes Relais verbunden, während die Fehler-/Status-LEDs mit den NO- und NC-Pins desselben Relais verbunden sind. Siehe Schema unten.

Der erste Edison-Chip ist auf einem Mini-Breakout-Board installiert, das steuert, wann die LEDs durch Relais eingeschaltet werden, die von GPIO-Pins ausgelöst werden. Der zweite Edison ist auf dem Arduino Breakout Board montiert, das die Spannung über den LEDs mit analogen Eingängen misst.

Unter Verwendung des LM2903 als Fensterkomparator und einiger Spannungsteiler als Eingänge ist die Schaltung so ausgelegt, dass sie eine Fehler-LED einschaltet (Relais 4 ist NC), wenn die Spannung an den drei Haupt-LEDs außerhalb der empfohlenen Mindest- und Höchstwerte von fällt LED-Datenblatt.

Ich verwende die Logikgatter der 7400LS-Serie zusammen mit einem bidirektionalen Pegelumsetzer von Sparkfun ( BOB-12009 ). Der Pegelumsetzer wird verwendet, um die Spannung von der Mini-Breakout-Platine zu erhöhen, die eine 1,8-V-Logik verwendet.

Das Problem:

Die Hauptidee besteht darin, einen Fehler im System anzuzeigen, indem alle drei LEDs deaktiviert werden, es sei denn, bestimmte Bedingungen sind erfüllt, dh das 4. Relais kann nur eingeschaltet werden, wenn sowohl Edisons als auch der Ausgang der Komparatorschaltung hoch sind. Wenn jedoch der Komparatorausgang (offener Kollektor) ausgelöst (niedrig gezogen) wird, wird das Relais ausgeschaltet, was dann die Relais zu den drei LEDs ausschaltet, was bewirkt, dass der Ausgang des Komparators in einen hohen Zustand zurückkehrt, weil, wenn der Komparator-Chip ist ausgeschaltet, sein Ausgangszustand ist hoch, entweder aufgrund eines schwebenden Eingangs zum UND-Gatter oder eines 10k-Pull-up-Widerstands. Wenn also der Komparator hoch zurückkehrt, werden die Relais wieder aktiviert und der gesamte Vorgang wiederholt sich.

Ich fange an zu glauben, dass diese Schaltung nur funktionieren kann, wenn die Fehler-LED einmal aufleuchtet und der Benutzer die Schaltung zurücksetzen muss, um die LEDs wieder zu aktivieren. Ich kann die Fehler-LED einschalten, indem ich den Komparatorausgang direkt mit dem Gate des p-Kanal-MOSFET (IRDF9210) am NC-Pin von Relais 4 verbinde, aber dann können sowohl die Status-LED (die keine Probleme anzeigt) als auch die Fehler-LED gleichzeitig eingeschaltet sein.

Meine Fragen:

1. Wenn möglich, wie kann ich die LEDs deaktivieren, wenn ein Fehler vorliegt, und die Funktionalität automatisch wiederherstellen, wenn das Problem behoben ist?
2. Ist es möglich, einen Transistor einzubauen, der als Schalter zwischen dem Eingang des UND-Gatters und dem Ausgang des Komparators dient?
3. Gibt es andere besser geeignete Vergleichschips für diese spezielle Anwendung?

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}