Convertir un tren de pulsos en un solo pulso

Publicar mi pregunta con un esquema.

Quiero detectar el voltaje de la línea de CA usando un optoacoplador. Cuando alimento la entrada del optoacoplador con una línea de CA, obtengo un tren de pulsos de 50 Hz en la salida. Por lo general, este esquema se usa para una detección de cruce por cero. Pero mi idea es usar estos pulsos y convertirlos en un pulso de CC constante para poder alimentar este pulso en la entrada de un PCF8574. De esa manera, sabría el estado de los pines del puerto PCF8574 y, por lo tanto, la presencia de un voltaje de CA como se muestra en el esquema a continuación.

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Cuando cierro el interruptor SW, se genera un tren de pulsos en la salida del optoacoplador. Quiero que el bloque "algún circuito" genere un pulso constante desde la salida del optoacoplador. Cuando el interruptor SW está abierto, no hay tren de pulsos y desea que el bloque "algún circuito" emita un cero hasta que el interruptor SW se vuelva a encender.

Ahora mi pregunta es:

¿Cómo puedo convertir un tren de pulsos en una CC constante? Quiero que el bloque "algún circuito" en el esquema anterior haga el trabajo, entonces, ¿qué circuito puede reemplazar el bloque "algún circuito"?

Además, ¿es la forma correcta de conectar un optoacoplador con un bloque de "algún circuito"? Recibo un tren de pulsos en el emisor del optotransistor Corríjame si me equivoco

Por favor comparte cualquier circuito o idea.

Agradeciéndote,

Gaurav

Básicamente, quiero saber si la red eléctrica de 230 V CA está presente o no, así que si uso el optoacoplador HCPL3700 como se muestra a continuación, ¿hará el trabajo por mí?

Solo quiero un solo pulso constante, así que asumo que si la señal de CA cruza un cierto umbral, el HCPL3700 emitirá un ALTO y cuando la señal de CA esté ausente, emitirá un BAJO.

¿Tengo razón? Por favor recomiende

Detección de red de CA

¿No puedes hacer esto en el software? Verifique periódicamente si hay un nivel alto en la entrada y si no lo ve durante algunos ciclos, suponga que la energía está apagada.
@transistor: estoy usando el pin de interrupción PCF8574 para indicarle a mi microcontrolador si hay algún cambio de estado en cualquiera de sus pines de puerto. Para que el código funcione correctamente, necesito un solo pulso de interrupción que nunca se repetirá a menos que haya un cambio en cualquiera de los pines del puerto. Pero, como recibo un tren de pulsos de la salida del optoacoplador, los pines del puerto PCF8574 se pulsan a 50 Hz. Como resultado, la señal de interrupción de PCF8574 también está pulsando a la misma velocidad. Entonces mi microcontrolador recibe la señal de interrupción cada vez que no se desea
Su boceto no muestra ninguna protección de polaridad inversa en el LED del optoacoplador. Debe estar integrado o ya estaría fumado.
Si su pregunta original es detectar que la línea de CA tiene algo de voltaje presente, sugeriría convertirla a CC y poner una interrupción activada de bajo nivel. Entonces, cada vez que la línea de CA se estropea; automáticamente DC cambiará a cero y se llamará a ISR.
@ammar.cma: Esa era la idea básica al principio, pero convertir 230 V CA a su valor máximo de CC, ¿es seguro? Mi pcb tendrá todo a bordo, por lo que creo que no es seguro manejar un voltaje de CC tan alto antes del optoacoplador. Si trato de reducir el voltaje de CA y convertirlo a CC, el optotransistor no se enciende por completo.
Si solo desea detectar que la línea de CA está encendida o no. Sugeriría este método. Baje la línea de CA usando divisores de voltaje (alta resistencia - en orden de kOhms) luego use el puente y... Paso a usted. Utilice un estrangulador de modo común para filtrar los picos en la línea de CA. Por si acaso.

Respuestas (6)

El uso de un disparo reactivable como el 74ls123 con un tiempo de activación superior a un ciclo completo de CA será suficiente para que su circuito funcione. significa que su circuito de producción propuesto debe tener una constante RC de, digamos, 40 ms.

gracias, intentaré simular con 74Ls123 IC, decidiré la constante RC y les haré saber si eso funciona
Funcionó usando 74LS123. Mantuvo deliberadamente el tiempo RC constante alrededor de 90 ms para permanecer más seguro

El filtro le dará una señal: AC presente/AC no presente, pero dejaría que el software verifique el estado a menos que su INT interrumpa el controlador en todos los casos. Si no tiene suerte, el controlador podría perder un flanco y estar en un estado incorrecto.

Supongamos que el estado real del puerto de PCF8574 es 251. Ahora, cuando alguno de los pines de mi puerto PCF8574 cambia, digamos que el nuevo estado es 253. El pin PCF8574 baja cada vez que se produce un cambio de estado en cualquiera de los pines del puerto PCF8574. Si ingreso un tren de pulsos, digamos a 100 Hz en cualquier entrada de puerto, el pin INT también recibirá pulsos a la misma velocidad. Esto interrumpirá el microcontrolador cada vez y lee el valor como 251, 253, 251, 253... Esto no es deseado. Entonces, quiero un pulso constante en la entrada de PCF8574 para que el pin INT baje solo una vez y el micro lea el nuevo estado

Una forma de hacerlo es colocar un circuito de filtrado entre la salida del optoacoplador y la entrada del PCF8574.

Un circuito que podría hacer esto para usted se vería así:

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Siempre que la señal de 50 Hz esté presente, los tiempos altos de la señal permitirán que R1 cargue el capacitor C1 a través de D1. Seleccione valores para que después de uno o dos pulsos de 50 Hz, el C1 se cargue a un nivel alto para ser visto en el PCF8574.

La resistencia R2 está en su lugar para que el capacitor se descargue a un nivel bajo cuando los pulsos de 50 Hz dejen de llegar.

Lo último a considerar es que, dependiendo de las características de la señal de entrada del PCF8574, es posible que desee almacenar en búfer la señal del circuito a continuación a través de una puerta de tipo disparador Schmidt para cuadrar sus tiempos de subida/bajada.

Gracias por la respuesta, intentaré implementar el circuito que sugirió en una placa de prueba y dejaré un comentario muy pronto.
Nota de precaución. Si selecciona las resistencias R1 y R2, se deseará que R2 >> R1 para que el efecto divisor de voltaje de los dos no limite el voltaje de alto nivel que se puede lograr en C1. Si ese voltaje termina siendo demasiado bajo, el dispositivo de destino no podrá reconocerlo como un nivel alto.
El nivel de voltaje de umbral alto para PCF8574 es de 0,7 Vcc, que para 3,3 V es de alrededor de 2,31 voltios. Y un nivel de umbral bajo es 0,3 Vcc, que es de aproximadamente 0,99 voltios. Por lo tanto, elegiré R1, R2 y C de manera adecuada para cumplir con las especificaciones de E/S de PCF8574. Simularé el circuito primero antes de probarlo y regresaré pronto
También podría poner un puente y una tapa antes del optoaislador.
ese circuito no funcionará: cuando la CA no está presente, ¿qué sucede?
para reparar, retire R1 y reemplácelo con el opto-transistor, ya no se necesita el diodo. y se puede reemplazar con un cable.
@Jasen - Muy buen punto sobre la ausencia del AC. Su solución suena como una buena.
@Michael y Jasen: el circuito no funcionó como se esperaba. Estoy simulando el circuito en el software Multisim y, lamentablemente, el software no tiene un optoacoplador en su base de datos. Entonces, presumiblemente, alimenté la entrada con una fuente de pulso de frecuencia de 50 Hz. La resistencia R1 está ausente en el circuito de Michael como lo señaló Jasen. Entonces solo quedan dos componentes C1 y R2. El C1 no pudo cargar y mantener su valor y obtengo el mismo tren de pulsos de 50 Hz en la salida.
@mkeith: Intenté rectificar y filtrar la entrada al optoacoplador. El voltaje de CC filtrado fue de 20 V CC. Pero el opto-transistor no podía encenderse por completo incluso con ese nivel de voltaje de CC. Esto se verifica conectando un LED en la salida del optoacoplador. El LED se iluminó tenuemente para 20 V CC, pero cuando alimenté una CA directa de 230 V a la entrada de opto, el LED se iluminó, lo que indicaba que el optotransistor estaba completamente ENCENDIDO. No puedo convertir un 230 V CA a 230 V CC para que el optoacoplador funcione correctamente.
¿Alguna otra idea de circuito?
@guarav bhand, actualice su pregunta original con un esquema de su circuito de detección de cruce por cero. Hay un botón de inserción de esquema en la barra de herramientas del editor. Muestra todo, desde la red eléctrica hasta el optoacoplador.

Es imposible convertir un tren de pulsos en un solo pulso de CC como se muestra en su diagrama porque requeriría que su circuito pueda ver el futuro y detectar eventos que aún no han ocurrido.

Imagine que actualmente se encuentra en el momento del flanco descendente del tercer y último pulso de entrada. Para saber que es el momento de bajar el single de salida, debe saber que no viene otro pulso de entrada.

Lo mejor que puede esperar es hacer algo como "emitir un solo pulso que suba cuando la entrada suba y caiga después de que la entrada haya estado baja durante al menos n cantidad de tiempo".

Tenga en cuenta que n puede depender de los tiempos del pulso de entrada, pero solo de las cosas que se pueden medir hasta ese momento.

Optoacoplador LDR de neón

Ofrezco esto como una respuesta incompleta ya que no lo he probado.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Todos los optoacopladores LED sufren una alta disipación en las resistencias de caída de voltaje de la red y generan algo de calor en la placa. La corriente del LED varía durante el ciclo de la red, por lo que se deben realizar compensaciones. Es posible reducir la tensión mediante un condensador, pero se requieren componentes adicionales para gestionar los transitorios durante el encendido.

Los neones tienen una potencia relativamente baja y todo lo que se necesita es una resistencia de 1/4 W y 220 kΩ para encenderlo con una red de 230 V. Se utiliza una LDR (resistencia dependiente de la luz) en el lado de bajo voltaje. En el esquema anterior, he agregado un capacitor de 1 uF para mantener la señal de 'red presente' durante el cruce por cero.

Los optoacopladores de neón fueron utilizados por los circuitos de vibrato del amplificador de guitarra Fender y todavía están disponibles. Una búsqueda en la web de 'optoacoplador de neón' muestra algunas implementaciones más recientes para micros modernos para 'presencia de red' en lugar de las aplicaciones habituales de cruce por cero.

Optoacoplador de neón Fender - http://shop.sonnywalton.com

Optoacoplador de neón para Fender vibrato. Tenga en cuenta el uso de termorretráctil opaco para evitar la entrada de luz parásita. El neón parece estar a la izquierda con el punto de bombilla visible apuntando al LDR a la derecha.

Dado que se requieren cuatro circuitos en la pregunta, sugiero que vale la pena considerar esta idea. El optoacoplador de neón se puede fabricar en casa utilizando un neón normal, un LDR y un termorretráctil negro.

Gracias por señalar el problema de la polaridad inversa. Añadiré un diodo en antiparalelo a la entrada de mi optoacoplador. Esto dará un tren de pulsos de 100 Hz en la salida, lo cual no es un problema para mí. El optoacoplador neon-LDR sugerido parece ser un buen reemplazo para el PC817 existente, pero desafortunadamente ese tipo de optoacoplador no está disponible en el mercado local cerca de mi casa.
Podrías hacerlos usando un neón, LDR y termorretráctil.
Intentaré construir uno, pero por el momento estoy atascado en el problema original de convertir el tren de pulsos en un solo pulso desde hace 2 semanas.

Quería la misma solución cuando trabajaba con un indicador LED que funcionaba a una frecuencia de red de 50 Hz y lo convertía en un solo pulso constante mientras el LED estaba "encendido". El 74HC123 reactivable funciona muy bien como se mencionó anteriormente (usando un reactivador de 20 mS para mantenerlo nítido), pero finalmente usó un software en Arduino, bastante simple, donde el pulso entrante (de un sensor óptico TSL257) seguía reiniciando el temporizador de 20 mS: cuando no se recibió ningún pulso, el temporizador (en realidad, un contador de mS) se agotó y emitió una alarma o lo que sea. Es una forma realmente útil de monitorear la red eléctrica. La belleza del enfoque del software es que puede hacer que el tiempo de reactivación sea tan largo como desee. También uso el HCPL3700 en lugar de relés para monitorear el funcionamiento de las bombas, etc.

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