Schalten Sie mit einem Transistor auf Masse

Ich baue ein AVR-basiertes Diagnosegerät für mein altes Mitsubishi-Auto.

Um eine Diagnose durchzuführen, müssen Sie Pin 1 (Diagnose) mit Pin 4 (Masse) am Auto-Diagnosestecker kurzschließen, um eine Sitzung zu starten; Mit einer Büroklammer kein Problem.

Aber mache ich das mit einem Transistor, der von einem AVR-Ausgangspin gesteuert wird?

Eine Pseudoschaltung:

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Fügen Sie einfach einen Vorwiderstand zwischen der Transistorbasis und dem AVR-Pin hinzu. Zwischen 1K-5K sollte es tun.
Dies wird wahrscheinlich funktionieren, aber Sie müssen den Strom in die Basis dieses NPN begrenzen. Fügen Sie also einen Widerstand (jeder Wert zwischen 1 kOhm und 10 kOhm ist ausreichend) zwischen der Basis des NPN und dem AVR-Ausgang hinzu.
Fügen Sie, wie andere sagten, einen 10k-Widerstand in Reihe mit der Basis von Q1 hinzu
Empfehlen Sie außerdem einen 47K-Pulldown am I/O-Pin (nicht Gate/Basis) nach dem Einschalten, während die MCU zurückgesetzt wird und der I/O-Pin noch als Eingang konfiguriert ist, bis die Software ihn als Ausgang einstellt.

Antworten (2)

Ich empfehle, dass Sie stattdessen einen N-Kanal-MOSFET mit einer Logikpegel-Gate-Schwelle verwenden.

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Wenn Sie jedoch, wie Sie zeigen, einen NPN-BJT verwenden möchten, fügen Sie einen 1-kOhm-Widerstand zwischen dem AVR und der Basis des Transistors hinzu.

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*Logikpegel NMOS. Hier könnte sich ein BJT durchsetzen, da alle BJTs hier funktionieren, die meisten NMOS jedoch nicht.
Bearbeitet, danke.
Sie sollten wirklich einen MOSFET-Vorwiderstand für die Gate-Kapazität hinzufügen, schlagen Sie 1K vor. Dadurch wird verhindert, dass Lasttransienten an die MCU zurückgekoppelt werden. Begrenzt auch den Spitzenlade-/Entladestrom durch den I/O-Pin, wenn er umgeschaltet wird. Empfehlen Sie außerdem einen 47K-Pulldown am I/O-Pin (nicht Gate/Basis) nach dem Einschalten, während die MCU zurückgesetzt wird und der I/O-Pin noch als Eingang konfiguriert ist, bis die Software ihn als Ausgang einstellt.

Ich baue ein AVR-basiertes Diagnosegerät für mein altes Mitsubishi-Auto

Ich werde einen Foto-MOSFET empfehlen, und einige mögen sagen, dass dies übertrieben ist, aber Automobiljobs können anfällig für Erdungsprobleme sein (hauptsächlich Vermeidung mehrerer Erdungen und damit Vermeidung unheiliger Ströme, die durch Drähte fließen, die keine unheiligen Ströme erwarten ). Daher empfehle ich einen Foto-MOSFET wie dieses Gerät: -

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Es ist im Grunde ein optischer Ersatz für ein standardmäßiges mechanisches Relais und hat einen Einschaltwiderstand von 2 Ω, eine maximale Leerlaufspannung von 200 Volt (wird nicht durch Lastabfälle im Auto gestört) und kann 0,7 Ampere leiten. Es ist auch bidirektional am Ausgang, also funktioniert es immer noch, wenn Sie es wieder nach vorne bringen: -

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Es benötigt auch nur 3 mA Eingangsstrom, um dieses Gerät zu aktivieren, aber natürlich benötigen Sie einen Vorwiderstand von Ihrer IO-Leitung.

Außerdem kostet es bei Mouser praktisch nichts, damit Sie beruhigt sein können: -

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Und sie haben viele auf Lager mit vielen Alternativen .

Wenn Sie bereit sind, Ihren AVR an mehreren Stellen mit der Fahrzeugerde zu verbinden, dann seien Sie natürlich auf Tränen und Qualen vorbereitet. Isolierung ist eine hervorragende Methode, um die meisten automobilen Sünden zu überwinden.

Aber mache ich das mit einem Transistor, der von einem AVR-Ausgangspin gesteuert wird?

Ja, das können Sie, aber tun Sie es mit einem MOSFET und verwenden Sie optische Isolationsmethoden (wie oben), um mehrere Verbindungen zur Fahrzeugmasse zu vermeiden.

Obwohl dies die OP-Frage nicht direkt beantwortet (obwohl man argumentieren kann, dass FETs im Isolator technisch gesehen Transistoren sind ), ist dies sicherlich die beste Option aller Antworten und Kommentare. In Anbetracht der Empfindlichkeit von CMOS und wildem elektrischem Rauschen und ESD in und um Autos gibt es kein "zu viel Schutz".
@Maple du hast recht; Ich habe die Frage nicht explizit angesprochen, also habe ich das am Ende hinzugefügt.
Guter Grip, @Andyaka Es kann sich lohnen, über die Erdung auf der Seite des Controllers (AVR) in Bezug auf die Fahrzeugmasse zu diskutieren.
@jay - er muss natürlich vorsichtig sein und ich würde definitiv die Verwendung eines isolierten Gleichstromwandlers in Betracht ziehen, um diese durchgehende Stromverbindung zum AVR zu vermeiden. Aber das ist eine andere Frage, wie ich es sehe. Sie können ein Pferd zum Wasser bringen usw.
Vielen Dank für die Empfehlung, stimmen Sie Ihrer Antwort zu.
@ user2120666 waren die "Feinheiten" des automobilen Bodens etwas schwierig zu berücksichtigen?
Nein, aber ich sehe keinen Grund, Optokoppler zu verwenden. Da die AVR-Masse bereits mit der Fahrzeugmasse verbunden ist, auch der DC-Wandler.
@ user2120666 Sie sind also vollkommen zufrieden, dass nicht verwandte Erdungsströme von Fahrzeugen nicht von dem Erdungspunkt in der Nähe des Transistors in Ihrer Frage (am Diagnosestecker) über den AVR und zurück zur Masse an der anderen Fahrzeugmasse fließen? Und wenn Sie keinen lokalen Erdungspunkt zurück zum AVR für Ihr Gate- / Basis-Antriebssignal haben, wie können Sie sicher sein, dass Sie keine ernsthaften Störungen zwischen den beiden Erdungen an Ihrem Fahrzeug bekommen, die sich möglicherweise ein- und ausschalten den Transistor alle 10 Sekunden oder mehr, wenn der Motor läuft....
... Schlimmer noch, innerhalb kurzer Zeit können die Ground-Bounce-Probleme (die bei jedem Fahrzeug auftreten) den Transistor oder sogar Ihren AVR zerstören. Haben Sie schon einmal von sternförmiger Verkabelung als Mittel zur Überwindung dieser Probleme gehört? Wenn nicht, viel Glück; Ich habe mein Bestes versucht, um Sie zu beraten, aber manchmal braucht es echte Probleme, damit sich Unglaube in Anerkennung verwandelt.
Verzeihung. Ich verstehe deine Kommentare ehrlich gesagt nicht. Meine Kenntnisse darüber sind sehr gering und Sie haben sicher bessere Kenntnisse. Aber alles funktionierte fast 2 Jahre mit Erdungsstift 1 mit DIP-Schalter. Jetzt versuche ich es mit Transistor, weil ich zu Hause 500 BC548 habe.
Viel Glück.
@ user2120666 Was bei einem Auto als "Masse" bezeichnet wird, hat nicht überall die gleiche Spannung - wenn Dinge wie Scheibenwischer oder eine beheizte Scheibe oder irgendetwas anderes wirklich eingeschaltet sind, gibt es einen Unterschied in der Masse zwischen zwei beliebigen Stellen. Diese beiden Stellen könnten die Masseverbindung des Transistors und die Masseverbindung des AVR sein, und der Unterschied könnte leicht ausreichen, um sie zu brechen. Sie müssen also entweder den Transistor isolieren oder sicherstellen, dass sowohl für den Transistor als auch für den AVR nur ein Erdungskabel zum Auto verwendet wird.
@AndrewMorton: Danke für die Erklärung, jetzt verstehe ich das besser. Sicher verwende ich nur eine Masse für das ganze Board.
@ user2120666 ah, aber eine Masse reicht nicht aus, wenn Sie einen nicht isolierten Transistor direkt ansteuern, da ohne die lokale Masse (eine zweite Masse) am Transistor so viel Rauschen auf dem Chassis auftritt, wie es der Transistor sein wird Ein- und Ausschalten vielleicht einmal pro Sekunde, Minute, Tag, Woche usw.. Sehen Sie jetzt das Problem?
Schalten Sie mit einem Transistor auf Masse
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