Вход МК подтянут на питание резистором в 10КОм.
Реле, замыкающее на землю будет располагаться на большом расстоянии (~100м).
Какое максимальное сопротивление допустимо для всей цепи с реле, для уверенной сработки?
Спасибо.

какой занятный термин, однако...
сопротивление допустимо любое, если емкость линии нулевая, если помехи нулевые. И если в эту линию никто случайно не воткнет 220 вольт. Ну и конечно, если никто не другом конце не подключит что-то другой полярностью...

Ну так уж и "любое".... Все ж напряжение на делителе, образованном резистором подтяжки и шлейфом, должно быть в пределах регламентированного уровня переключения входа. На практике, впрочем, это сотни ом...

Там про кнопку, а не про контакты реле, но это в данном случае не важно. Суть та же самая - работа с удаленным "сухим" контактом.

Максимальный уровень лог 0 на входе МК Вам известен? Резистор подтяжки - 10 кОм - известен, напряжение питания - тоже, надеюсь..
Раскрывайте в Гугле "как посчитать делитель на резисторах" и рассчитайте максимально дорустимое сопротивление нижнего плеча. Потом возьмете данные по погонному сопротивлению шлейфа или измерите его микрометром и посчитаете длину- сопротивление.
Можно ожидать, что до километра вопрос вообще не возникнет. Возникнут вопросы защиты от наводок. Но это - другие вопросы.
Пожалуйста.

R2=(U2/U1)*R1=(0,5В/3В)*10КОм=1,6КОм.
Выходит до 1КОм можно смело использовать.
1. Я вот только про наводки не понял, вход же подтянут на питание, разве этого мало?
2. Какое расстояние шлейфа можно уверенно уверенно считать защищенным от наводок?
Спасибо.

Расстояние тут вообще не при делах, в отрыве от реальной ЭМ-обстановки так вопрос ставить нельзя.

Я все равно понять не могу, как может наводка посадить вход на землю если он подтянут к питанию?
Выходит обязательно ставить в параллель кнопке конденсатор на землю, как написал rezident?
Спасибо.

Никакое. Любой провод, выходящий за пределы устройства, следует априори считать потенциальным источником помех. Такой провод или контакт требует отдельной защиты для МК к которому он подключен.
Помеха может быть синфазной и дифференциальной. Синфазная помеха условно прикладывается относительно общего провода. Дифференциальная - между проводами - между общим проводом и входом МК. Когда контакт реле замкнут, то за счет его малого сопротивления можно считать, что присутствует только синфазная помеха. Когда контакт реле разомкнут, то присутствуют оба вида помех.
Конденсатор влияет только на величину дифференциальной помехи и на дребезг контактов реле. На величину синфазной помехи влияет длина проводов, электромагнитная обстановка, емкость проводов и реле относительно земли и проходная емкость вашего БП от которого питается МК.
Про помехи и защиту от них почитайте, например, вот эту статью.

Шлейф - виток громадной катушки в пространстве. Что там за магнитные поля его будут пронизывать - мы только догадываться можем. А именно это и определит амплитуду помехи.
Можно только привести рекомендации общего плана. Амплитуда помех уменьшится, если
-меньше сопротивления резисторов, больше ток обтекания. Поэтому в промсистемах автоматики применяют относительно большие токи -10, 20мА. Маленький ток 50-100мкА обычный контакт из ржавого серебра или зеленой меди может и вообще не пропустить через месяц-другой эксплуатации в условиях русской зимы или запорожского коксохима.
-меньше площадь, охватываемая шлейфом. Хорошо если это два провода рядом (телефонная "лапша"), еще лучше - витая пара, совсем хорошо - витая пара в экране.
Очень важно то, что Rezident конспективно затронул по синфазной и дифпомехе. Более-менее протяженный шлейф может выдавать наводки большой амплитуды (больше напряжения питания МК) и другой полярности, что недопустимо для логических входов МК. Позтому, такие входы обычно буферизуют логикой попроще и подешевле и дополнительно защищают диодными ограничителями или другими компонентами защиты.

вообще в таких вещах сразу и однозначно ставят опторазязку- во избежании проблем. А то при километровой длине проводов наведенное синфазное может составить киловольты. Да и нормальная помеха неслабой будет. Тут не то чтобы помеха на вход, а вообще все сдохнет. Телефонный шлейф того же порядка длины, и по нормам городские АТС (их входы) должны терпеть 1500 В без вызода из строя. И это для подземных линий. А для воздушек ещё круче.

"круче" еще слабо сказано.... Не в порядке самозапугивания, но...
Много раз видел платы , работавшие на полукилометровой линии. Витая пара, но воздушка между домами по крышам.
После хорошей грозы и удачного разряда там не то что входы, там брызги меди от дорожек и угольки от компонентов... Оптроны, конечно штука хорошая, но бывает и 6-7 миллиметров меж выводами оптрона прошивает высоковольтный разряд. Следы на плате видны.

Радует только то, что , что это не первый пост Alt.F4 и вы его не спугнете
Поддам масла:
А вы еще не видели, как взрываются конденсаторы?

Ну, есть высоковольтные оптроны с размещением выводов по концам длинной стороны корпуса, и можно сделать вырез на плате под ним. Но проблема более чем актуальна. Эх, имбеддеры... Им все кажется что они программно природу по кривой объедут.

Так и беспроволочный телеграф тоже есть. Но от этого ж не легче... Длинные кабели пока в природе остаются. И стоимость каждой развязки тоже.

Огромное спасибо всем, особенно за статью rezident'у.
Выходит обязательно:
1. Делить при разводке питание и землю на грязную и чистую, причем грязная земля должна быть больше по площади, чем чистая.
2. Конденсаторы от резонатора садить на чистую землю.
3. Входы подключать через оптрон и резистор как на рис.1 справа.
4. Для подключения мощных нагрузок использовать в цепи управления полевым (биполярным) транзистором последовательно резистор на 10К (рис.1).
Вот только полевик тогда будет через себя пропускать меньше тока, ведь на резисторе произойдет падение управляющего напряжения.
Или может лучше использовать оптроны для подключения мощной нагрузки более 1А как рис.1 слева? Вытянут?
з.ы. вроде ничего не упустил.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Спасибо.

Статья не моя. Автор там указан и он присутствует на форуме под именем =AK=.
Да, делить. Только площадь не при чем. Важна топология деления и размещения "земель".
Правильно.
Не обязательно через оптрон. Если вы защитите вход от большой дифференциальной помехи, а синфазную подавите изоляцией питания, то можно и без оптрона обойтись. Как пример - к контроллерам по учету энергоресурсов подключают по нескольку датчиков с интерфейсом "аналоговая токовая петля" без каких-либо опторазвязок. Потому, что АЦП должен измерять напряжение непосредственно на токовом шунте. В этом случае топология печатной платы играет очень большую роль.
Вывод весьма скоропалительный и некорректный. Например, высокочастотный ШИМ от МК через 10кОм вы попросту не пропустите. Слишком большая величина RC для управления получится. Где С это емкость входа управления (затвор полевика).
Еще раз - оптроны обычно применяют для а) изоляции пользователя устройства от высоких/опасных напряжений и б) ослабления синфазной помехи. Применять оптрон для выходного сигнала или нет, зависит от конкретных условий эксплуатации и вида/типа прибора.

Выходит можно обойтись конденсатором на землю - по входу и полевиком без последовательного резистора - по выходу?
в плане разводки ПП или экранирования кабеля?

Слово реле, дай бог памяти, в переводе с французского означало смену лошадей на почтовой станции. Так что при помощи одного реле можно управлять другим(и) реле.

Гм. Я не могу ответить ни "да", ни "нет" при такой формулировке. Для разных условий ответ будет разным.
Нет. В плане изолирования источника питания устройства. Поясню. Все мы живем на планете Земля. Любое устройство, расположенное вблизи поверхности Земли и имеющее в составе проводящие материалы, представляет из себя вторую обкладку(и) конденсатора (первая обкладка - сама поверхность Земли). Поэтому устройство нельзя полностью изолировать от протекания переменного тока помехи через этот конденсатор. См. рисунок. Вы ведь наверняка знаете, что конденсатор не является изолятором для переменного тока? Можно попытаться только уменьшить его емкость и, следовательно, амплитуду помехи. Импульсный БП и БП с линейным трансформатором имеют разную проходную емкость относительно сети напряжения переменного тока, которая в свою очередь обычно заземлена. В импульсном БП к тому же обычно имеется Y-конденсатор в его сетевом фильтре. Устройство с батарейным питанием вообще не имеет связи с этой сетью и его емкость относительно земли определяется его линейными размерами и высотой положения. Поэтому, при прочих равных условиях устройства с разным типом питания имеют разную помехоустойчивость.

Для условий указанных в этом ГОСТе Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Выходит устройство необходимо располагать выше БП относительно земли или максимально далеко от него?
Спасибо.

По поводу помех у меня был очень познавательный опыт.
Сделал я себе на дверь музыкальный звонок (на МК). Вход от кнопки был сделан по начальной схеме ТС - подтяжка (1К) на +5В и кнопка на землю. От звонка до двери было где то 20-30 см. Мое поделие начинало 100% звонить, когда сосед за стеной нажимал кнопку СВОЕГО звонка (его провода шли параллельно за ж/б стеной). Оптрон на вход проблему вылечил.

Если плату грамотно делать так можно и 6кВ 10/700мкс испытания пройдти и никакой оптрон не взорвется

Да оно-то так, но, как говорил Райкин, "плипорция у табе не та". Испытания на разряд конденсатора 150пФ, заряженного до этих киловольтов пройти можно.
А как насчет 2-3 метров кабеля, попутно сплавившегося в комок? Корпус прибора изнутри покрытый зеркалом испарившейся меди?
Это не микросекунды и не 6 кВ. Это не шрапнель, это прямое попадание снаряда от гаубицы - молния.

Да блин, помехи ловит даже на 5см проводе
1. Подскажите, пожалуйста, "проверенные" модели оптронов, да в корпусе по-меньше.
2. Может есть такие, которые потянут нагрузку до 1А?
Спасибо.

Ну м.б. 5кА 8/20мкс?
Как я понимаю мкс помехи - это попытка сымитировать воздействие грозы. Конечно наверное от прямого попадание на коробку не спасет

PC817 - сердито и со вкусом Есть в SMD исполнении
Это уже не оптроны, а твердотельные реле. (Например PVG612S и другие от IR)
Или комбинация Photovoltanic Isolator (PVI серия от него же) + MOSFET
Вот правда дороговато это удовольствие

Смотрю даташит, и сразу море вопросов:
1. Forward voltage при IF=20mA равно 1.2В. Выходит, ключ1 надо подключать через резистор R1 100 Ом? (питание 3В, надо 1В. 2В/0,02А=100Ом)
2. Reverse current VR=4V - 10мкА - это я так понимаю разность между входом и выходом оптрона? Но почему тогда в Collector-emitter saturation voltage написано IF=20mA, IC=1mA?
3. Collector-emitter saturation voltage при IF=20mA, IC=1mA равно 0,1В. Получается R2 и R3 должны быть равны 3К?
Спасибо.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
з.ы. питание нагрузки 12В, потребление 1А (12Вт), значит сопротивление должно быть 12Ом. Меряю сопротивление 10Вт лампочки - 2Ома. Это же 6А! Какие здесь 10Вт?

Это холодная лампочка. Нагреется- войдет в норму 10 Вт.

Alt.F4, уточните, параметры какого именно оптрона или оптореле вы желали обсудить в сообщении #28? Что-то не верится, что вы всерьез надумали с помощью PC817 управлять 10Втной нагрузкой

В сообщении указаны параметры PC817. Я его взял только лишь для примера, правильно ли я высчитал резисторы, и правильно ли понял, какие токи должны течь на входе и на выходе.
з.ы. я тут подумал. А если программно попробовать уйти от помехи. Допустим по сработке выжидаем 0.5сек (от дребезга контактов), затем если контакт все еще замкнут, то проверяем его 2млн раз на размыкание. Если один раз разомкнулся, то не обрабатываем и считаем как помеху. Будет работать?
Главное, если контакт реально замкнут, а помеха его разомкнула, то

Да
Нет. Это ток при обратном включении. Не обращайте внимания - в вашем случае неприменимо
Выберите R2 исходя из минимального CTR и тока оптрона. Выходной транзистор должен быть в насыщении. Величина R3 не очень критична.

На картинке у вас нарисованы оптроны, через которые текут токи 1А, это шутка что ли? Я потому и уточнил тип изолятора, что не мог представить, что вы это всерьез нарисовали для PC817. На форуме я только одного пользователя запомнил, от которого вполне могу ожидать такого вопроса. Но вы ведь не в КПИ учитесь, надеюсь?
У PC817 максимальный постоянный ток излучающего диода - 50мА и максимальный постоянный ток коллектора выходного транзистора - 50мА. CTR (коэффициент передачи тока) зависит от буквы суффикса, но минимальный - 50. Из этих ограничений и следует считать балластные резисторы. 50мА*0,5=25мА. Следовательно на значение выходного тока выше 25мА рассчитывать не стоит. Ну либо нужно выбирать PC817 с суффиксом, у которого минимальный CTR не менее 100.
Выходной ток выбирается с запасом не менее 30%. Т.е. максимальный входной ток для PC817 рассчитывайте не более 35мА. Реально же от пина МК можно получить меньший ток, поэтому даже такой выходной ток не получится. Либо нужно ставить промежуточный ключ на транзисторе.
Отсюда считается минимальный входной ток оптрона для параметров вашей нагрузки и соответственно балластное сопротивление для излучающего диода оптрона. Для расчета воспользуйтесь законом Ома, взяв в качестве входных параметров минимальное напряжение сигнала на выходе МК (или минимальное значение напряжения питания и напряжение насыщения, если используете транзистор), максимальное падение напряжение на излучающем диоде оптрона и минимальное значение его CTR.
Для входного оптрона расчеты аналогичные. При этом нужно учитывать CTR оптрона, беря в качестве параметра именно минимальное его значение.

Это чисто программистский подход Нельзя достоверно отличить помеху от полезного сигнала, если вы заранее ничего не знаете о характере этой помехи.

Будет ли работать? Не, не круто. По настоящему, по-эмбеддерски нужно проверить миллиардов 8 раз минимум....
Да. можно продумать всякие программные методы, но "помеха" не в виде абстрактной единички или нолика может возникнуть, она может разрушить вход.

В общем подумал я, и решил опторазвязку пока не ставить.
На входы поставлю по стабилитрону на 3В (3.3В) + еще раз переделаю печатку.
1. На сколько ампер ставить стабилитроны?
2. Есть ли смысл подтягивающий резистор по питанию ставить меньше 10К?
3. Что посоветуете ставить на выходы для нагрузки 1А?
Спасибо.

Чтобы он смог выдержать подачу 220В до того времени пока не сработает автомат на вводе. Извините, но по постановке вопроса другого ответа подобрать не смог. Признайтесь, вы тоже в КПИ учитесь/учились?
Я вам уже ранее указал, что резистор должен обеспечивать ток не ниже минимального тока для контактов, которые замыкают цепь "с той стороны" провода. 10кОм это довольно большой номинал. Уменьшите его, хотя бы до 1кОм. Или посчитайте сами, исходя из того, что для негерметизированных контактов обычно не менее 1мА требуется. Если они без спец.покрытия, то не менее 10мА.
Промежуточное электромеханическое реле - самый простой и доступный вариант.

Я как бы думал стабилитрон от помех. Тут же люди говорят, что помехи могут и килоВольты выдавать. Или все-таки не стоит ставить?
Увы, нет. Я из Беларуси. Ну не учат в колледже связи такому Хотя с виду все изучаем, а как коснешься, то все поверхностно. "Помехи есть? Есть. Влияют? Влияют. А что и как..."
3В/0.01А=300 Ом. В таком случае внутреннюю подтяжку лучше отключить? А то слышал, что выгорают очень часто.
А как Вы смотрите на сборки Дарлингтона?
Спасибо.

Вы сначала определитесь, от каких именно помех защищаетесь? Когда определитесь, прикиньте энергию такой помехи и что нужно, чтобы такую энергию рассеять и/или пропустить мимо входа МК. Только не увлекайтесь! А то на форуме уже есть пользователи, которые возжелали защиту "на все случаи жизни", чтобы эта защита даже удар молнии выдерживала
При таких токах внутренний pull-up уже не играет роли.
Смотря какой они величины? Если в SOIC или паче того в SOT-23, то только с лупой смотрю, ибо зрение уже не очень хорошее.
Шутка! А если серьезно, то никак не смотрю. У Дарлингтонов высокое падение напряжение в открытом состоянии (порядка 1В-2В), а значит на них довольно большая мощность рассеивается. Грубо если взять дарлингтон, например, TIP121 с падением 1,2В при 1А в корпусе ТО-220, то без радиатора тепловыделение на нем составит 1,2В*1А=1,2Вт, а поскольку он без радиатора, то перегрев его будет 1,2Вт*60°C/Вт=72°C. Но это при условии хорошей конвекции воздуха возле корпуса транзистора. В закрытом же корпусе или при плохой конвекции его перегрев может вполне и 100°C достигнуть. А если еще и снаружи жарко, как например нынешним летом +35°C легко было, то температура кристалла достигнет +35°C+100°C=+135°C, что близко к максимально допустимой величине (+150°C).
Дарлингтоны это уже можно сказать прошлый век. Для токов выше 0,5А MOSFET предпочтительнее.

Вот это прикол точно. Подключил и сразу отключаю лампочку, у нее сопротивление от 0,1Ом подымается до 2Ом. Выходит когда она работает, то у нее сопротивление бесконечно мало. Ничего не понимаю, по закону Ома она должна жрать не в себя, а тестером замеряю - около 700мА. Странно почему MOSFET irlml2502 после нее не работает.

То есть лучше ставить полевой MOSFET, чем реле?
Спасибо.

Вы задаете вопрос как в том анекдоте:

Вы обозначьте или выберите для себя критерии "лучшести" (цена/"доставабельность"/габариты/надежность/простота управления/сопротивление включенной цепи и т.п) и в соответствии с ними сделайте свой выбор.

Самое удивительное, что все эти критерии как раз-таки и важны =)

Я тут подумал. Если от наносекундных помех помогает резистор, то может вход подтянуть 200Ом + последовательно к замыкающему ключу 100Ом.
Так делают?
Спасибо.

Зашибись! А вы вообще по ссылкам, которые тут дают ходите? Я же еще в сообщении #4 дал ссылку на сообщение, где приведена именно такая схема.

Извиняюсь. По ссылке ходил, но из-за всего прочтенного за эти 2 дня забыл совсем про нее.
А можно конденсатор убрать, а R1 перенести левее точки соединения для более "уверенной" лог.1 на МК?
Спасибо.

Нет. По обоим пунктам.

Конденсатор можно, то нежелательно. Резистор - нельзя. Сами догадаетесь почему нельзя? Кроме того, резистор R1 практически никак не влияет "уверенность" определения лог.1, т.к. входной ток пина МК весьма низкий (обычно не более единиц мкА или меньше - 1мкА*10кОм=0,01В).

Из даташита на мега48: DC Current per I/O Pin - 40.0 mA
Я так понимаю, это и выход и вход.

В таком случае R1 ставить 1К или 10К?
Спасибо.

Вы совсем не тот параметр смотрите.