Ultraschall ESP32 stepup Regel. Funktioniert nicht.

OP #6310213
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Hallo,
ich möchte mir einen Ultraschall Füllstandsmesser für unsere Zisterne 
bauen.
Dazu habe ich mir einen ESP32 mit Batteryholder bestellt. (Wemos TTGO 
ohne Display).
Als Sensor benutze ich den Jsn-sr04t.
Laut Datenblatt soll der Ultraschall sensor auch mit 3,3V betrieben 
werden können.
Das bekomme ich aber nicht ans laufen.
Daher hatte ich die Idee einen StepUp Regler MT3608 zu nutzen um die 5V 
zu erzeugen.
Diesen Schalte ich wenn ich messen will über eine Open Collector 
schaltung ein.

Leider bricht jetzt immer die Spannung auf max. 3V ein, sobald ich den 
JSN anschließe und er misst nicht mehr richtig.
Die Open Collecotr schaltung funktioniert. Das konnte ich bereits 
verifizieren.
Den MT3608 kann ich auch belasten. (habe mal test weise eine LED 
angeschlossen, geht)
Der JSN misst stand alone an 5V ohne probleme (stromaufnahme ca. 7mA 
gemessen).

Habt ihr eine Idee woran es liegen kann?

Anbei das schaltbild.

Gruß
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Gast #6310268
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Hallo,
ich nehme keine Pegelanpassung vor. Die Leitungen gehen direkt auf die 
Eingänge des ESP. Es funktioniert ja genau so, wenn ich die 
Versorgungsleitung des JSN auf den 5V Pin des Boards lege.
Der ist aber nur nutzbar wenn ich das Board über USB am PC hängen habe.
Das will ich aber nicht, da ich ja den Akku nutzen will.

@Wolfgang, danke für deine Anmerkung. Kannst du mir vielleicht genauer 
erklären warum es keine gute idee ist? Und wie ich mein Problem lösen 
kann?

Gruß
Gast #6310289
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Fr E. schrieb:
> Der JSN misst stand alone an 5V ohne probleme (stromaufnahme ca. 7mA
> gemessen).

Hast du die Müglichkeit und es vielleicht schon ausprobiert, den Sensor 
stand-alone mit 3,3V zu betreiben?
Das mit der Kollektor-Schaltung solltest du sofort wieder 
rausschmeissen.
Wenn dann schaltest du die +-Seite.
Ground ist auch das Bezugspotential für die Datenleitungen - wenn das 
auf einmal "woanders" liegt, gibt es Probleme.
Für den reinen Testbetrieb solltest du die Schaltung auch erst mal 
weglassen, um eine Fehlerquelle zu eliminieren.
OP #6310308
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Ja, den Betrieb standalone bei 3,3v habe ich schon probiert.
Läuft leider nicht zufrieden stellend. Sonst hätte ich das ganz
IT dem step up Regler erst gar nicht angefangen.
Gut, dann Bau ich mal um und schalte die + Leitung.

Wie würdet ihr das Problem den lösen?

Gruß
OP #6310327
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@stk500 danke für deinen Post. Er hat mich nochmal motiviert. Ich habe 
den step up rausgeworfen und den Sensor direkt an 3,3V gelötet und tada 
es geht.
War wohl wieder mal alles ein Wackler auf meinem breadboard. Das kommt 
jetzt weg.

Danke nochmal.
Und ja mein Programm steht schon. Es schickt  die Testwerte bereits per 
mqtt zu meinem Home assistant.
Jetzt geht's an schalten
Gruß
Gast #6310450
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In dem Moment, wo der Transistor einschaltet, lädt sich der Kondensator 
am Eingang des Spannungswandlers auf. Der sehr hohe Ladestrom 
überfordert den 3,3V Spannungsregler auf deinem ESP Modul.

Wenn du das so machen willst, musst du den Ladestrom auf ein akzeptables 
Maß begrenzen, was einen Transistor erfordert, der als Strombegrenzer 
taugt, also thermisch höher belastbar ist. Da steht aber nur wenig Strom 
zur Verfügung (typischerweise weniger als 200mA). Damit kannst du den 
Kondensator nur langsam aufladen, was wiederum einen Fehlstart des 
Spannungswandlers auslösen kann.

Wenn der Transistor abgeschaltet ist, hat dein Ultraschall-Modul keinen 
GND mehr. Alle Signale "hängen in der Luft" sagt man. Aus Sich des ESP 
sind dann alle Spannungen weit über Null Volt, also High Pegel.

Die Eingänge des ESP Chips vertragen keine 5V. Irgendwo oberhalb von 
3,6V (der maximal zulässigen Spannung) greifen Schutzmaßnahmen gegen 
elektrostatische Entladungen. Diese sind aber nicht für Dauerstrom 
aufgelegt und gehen dann kaputt. Die Folge ist, dass der I/O Pin von da 
an völlig ungeschützt ist.

Bessere Alternative: Schließe das Ultraschall-Modul an einen 
Spannungswandler an, der direkt am Netzteil (bzw der Batterie) hängt. Es 
gibt auch welche mit Steuer-Eingang zu ein/aus schalten.

Für die Signale vom Ultraschall Modul zum ESP hin brauchst du 
Spannungsteiler, um auf 3,3V herunter zu kommen.

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