Opto-isolierter Arduino-Eingang

Das sollte nicht zu schwer sein:

Vcc ist die +5-V-Arduino-Stromversorgung, Vout geht an einen I/O-Pin.

Ein wichtiger Parameter für einen Optokoppler ist sein CTR (Current Transfer Ratio), vergleichbar mit HFE für einen Transistor. Aber wo HFE für einen Allzwecktransistor oft um 100 liegt, ist es für einen Optokoppler oft kleiner als 1 und wird daher oft als Prozentsatz ausgedrückt, wie CTR = 50 %, was bedeutet, dass Sie 5 mA für 10 mA erhalten.

Sie scheinen genug Strom zur Verfügung zu haben, aber wir werden nicht alles brauchen. Der CNY17-2 hat eine CTR von 22 % min bei 1 mA Eingang, also können wir 0,22 mA herausbekommen. Der Arduino arbeitet mit 5 V, dann sollte der Pull-up-Widerstand mindestens 22,7 kΩ betragen, damit der Transistor den Ausgang auf Low ziehen kann. Sie können sogar höher gehen, aber dann müssen Sie den Leckstrom des Transistors im Auge behalten. Der CNY17-2 hat dafür niedrige 50 nA, das wird also keine Probleme bereiten. Es gibt auch ein Leck von maximal 1 µA in den AVR-Controller, aber selbst das verursacht bei ausgeschaltetem Transistor nur einen Abfall von 100 mV, also ist das sicher.

Die 100 kΩ würden auch bedeuten, dass Sie nur 50 µA Ausgangsstrom benötigen, um den Ausgang nach unten zu ziehen. Bei 1 mA Eingang hatten wir 220 µA Ausgang, also ist alles pfirsichfarben. Bei 35 V Eingang und einem maximalen Spannungsabfall über der LED von 1,65 sollte VR1 maximal 33 kΩ betragen.

Sie müssen überprüfen, wie hoch der Strom bei der minimalen Eingangsspannung mit diesem Widerstandswert ist. Wenn die Eingangsspannung beispielsweise nur 12 V betragen kann, benötigen Sie maximal 10 kΩ.

Die antiparallele Diode schützt vor Verpolung und kann jede Diode sein, wie eine 1N4148.

Hinweis: Darlington-Ausgangsoptokoppler wie der 4N32 von Oli haben eine viel höhere CTR, aber es sieht so aus, als könnten wir darauf verzichten, und Darlington-Geräte sind teurer: Der 4N32 ist doppelt so teuer wie der CNY17.

Wenn Sie "MCU-Pin-Optoisolator" oder ähnliches googeln, erhalten Sie viele Seiten mit Informationen dazu, wie dies zu tun ist.

Eine typische Schaltung:

Der Optoisolator kann dem gezeigten ähnlich sein. Wenn Sie die Spannung kennen, die Sie lesen möchten, und im Datenblatt nach dem typischen Betriebsstrom für die Eingangsdiode suchen, können Sie R1 entsprechend dimensionieren.
Angenommen, die Vf für die Diode beträgt 1,2 V, Ihre Spannung beträgt 35 V und Sie möchten einen Diodenstrom von 10 mA haben:

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

D1 schützt die Opto-Eingangsdiode vor Sperrspannungen, da sie normalerweise nur wenige Volt Sperrspannung aushalten, bevor sie sterben. Wenn Ihre 35-V-Quelle wahrscheinlich die eine oder andere negative Spitze erzeugt (z. B. Wechselstrom / induktiv), ist dies eine gute Idee - selbst wenn dies nicht der Fall ist, schadet es nicht, sie für alle Fälle dort zu haben.
Auf der Transistorseite reichen in den meisten Fällen 1k bis 100k aus.