Hallo zusammen,
Ich möchte ein elektromechanisches Zählwerk an einem NodeMCU-Board
betreiben und, oh Wunder, damit Ereignisse zählen. Ich bin
Software-Mensch, dilletiere nur in der Hardware-Seite und würde mich
daher über Rat freuen.
Den obligatorischen Artikel unter:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern habe
ich gelesen.
Zählwerk: Keisu FX-07RT
(https://www.pollin.de/shop/dt/NjIyOTYxOTk-/Messtechnik/Einbauinstrumente_Zaehler/Impulszaehler/Elektromagnetisches_Zaehlwerk_KEISU_FX_07RT.html)
Controller: NodeMCU mit ESP8266-E12
(http://www.ebay.de/itm/252988685150)
Das Zählwerk möchte gerne 12V-Impulse haben, der Controller läuft mit
3.3V oder 5V, je nachdem ob man den ESP-12E selber meint, oder das
NodeMCU-Board. Die GPIOs sind 3.3V.
Mein Plan geht so:
12V-Netzteil aus der Grabbelkiste, es steht 12V/2A drauf. Um damit den
Controller zu versorgen habe ich ein Spannungsreglermodul.
Bild: https://qvwx.de/tmp/regler.png
Ausgangsspannung 3,3V
Eingangsspannung min. 4,75V
Eingangsspannung max. 12V
Durchlassstrom 800mA
Was ähnliches habe ich auch für 5V, falls es wegen des Drumrum auf dem
NodeMCU-Board nicht reicht, nur dem ESP-12E seine 3.3V zu geben.
Außerdem habe ich ein MOSFet-Modul:
Bild: https://qvwx.de/tmp/mosfet.png
Datenblatt des Transitors, der da drauf ist:
http://www.vishay.com/docs/91017/91017.pdf
Die unkonkrete Sammel-Frage ist: Kann das so was werden?
Konkreter habe ich:
1) Brauche ich in diesem Szenario eine Freilaufdiode? Das Zählwerk ist
kein Relais, funktioniert aber sicher ähnlich.
2) Zum MOSFet-Modul habe ich keine weitergehende Beschreibung gefunden,
wie wird das beschaltet? An der Pfostenleiste vorne steht SIG, VCC und
GND. Ich rate, daß ich hier meinen GPIO-Pin, 3.3V und eben GND des
Controllers anlege. Auf der anderen Seite sind zwei Klemmenblöcke, einer
mit V+/V- beschriftet, der andere mit Vin/12V. Da verliessen sie mich im
Moment.
3) Das Zählwerk behauptet, mit 20Hz zählen zu können. Ich will sicher
nicht mehr als 10Hz haben, wahrscheinlich eher 2Hz oder 3Hz. Wie lang
soll ich den Impuls machen? Das kann ich natürlich ausprobieren.
Ich bitte um Entschuldigung für dumme Fragen und bedanke mich für's
Lesen und noch mehr für Antworten.
Gruß, Marian
P.S.: Was es werden soll? Etwas wie der Primer aus diesem Video:
https://www.youtube.com/watch?v=8UqCyepX3AI
Marian schrieb:> Brauche ich in diesem Szenario eine Freilaufdiode
Nicht unbedingt, da der MOSFET eine integrierte Body Diode hat. Trotzdem
würde ich dem Zählwerk eine parallel geschaltete Diode spendieren (z.B.
1N4007), weil es wie ein Relais angesteuert wird.
Marian schrieb:> Wie lang> soll ich den Impuls machen?
Die Impulslänge sollte mindestens der Kehrwert von 20 Hz / 2 sein
(25ms). Für ein sicheres Schalten empfehle ich ca. 100ms.
Ralf L. schrieb:> Nicht unbedingt, da der MOSFET eine integrierte Body Diode hat.
Die hier aber nur im Avalanche-Betrieb die Spannnung auf ca. -100V
begrenzt.
Der IRF520 ist erst ab Vgs=4.5V spezifiziert, muß also mit 3.3V nicht
funktionieren. Versuchen kann man es aber mal.
Als Anhang meine Interpretation der Anschlüsse - du solltest das aber
unbedingt nachmessen (Durchgangsprüfer) oder ein Bild der Unter- bzw.
Rückseite des Moduls hier einstellen.
Ich würde mir allerdings gleich die Schaltung mit einem NPN nach
https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Relais_npn.png auf einem
Stück Lochraster zusammenlöten. R2=1k, Q2=BC337-40 (Pollin 5ct).
Ralf L. schrieb:> Trotzdem würde ich dem Zählwerk eine parallel geschaltete Diode> spendieren (z.B. 1N4007), weil es wie ein Relais angesteuert wird.
Beim Magneten fließen 100mA, was willst du da mit einer Diode, die 30A
Surge Strom verträgt. Da reicht eine zarte 1N4148. Die ist schneller und
kann locker 1A (1s).
Ralf L. schrieb:> Marian schrieb:>> Brauche ich in diesem Szenario eine Freilaufdiode
wenn Du solche Fragen stellen mußt dann sicherheitshalber: Ja.
> Nicht unbedingt, da der MOSFET eine integrierte Body Diode hat. Trotzdem> würde ich dem Zählwerk eine parallel geschaltete Diode spendieren (z.B.> 1N4007), weil es wie ein Relais angesteuert wird.>
Wenn Du nur 5 Sekunden darüber nachdenken würdest in welche Richtung der
Strom nach dem Abschalten des FETs weiterfließen will(!) und in welcher
Richtung die Bodydiode des FETs leitet... dann würdest Du erkennen, daß
das ein ziemlicher Unfug ist den Du da verkündest.
Die Ignoranz gegenüber einer Freilaufdiode führt nur deswegen nicht zum
Exitus des FET weil die Schaltgeschwindigkeit des FETs endlich ist,
irgendwelche Koppelkapazitäten in Spiel kommen und die Überspannung, die
dann noch übrig ist nicht ausreicht um den FET nachhaltig zu zerstören.
MiWi
In dieser Anwendung ist ein MOSFet nicht wirklich zielführend, ein
klassischer BJT begnügt sich mit 0,7V an der Basis und braucht lediglich
einen Basiswiderstand, damit nicht zu viel Strom da rein fliesst.
Ein kleiner BC337 oder ein BC639 ist mehr als ausreichend, es muss ja
nicht unbedingt ein BC547 sein, der mit 100mA spezifiziert ist.
BC639 fällt durch seine andere ('japanische') Anschlussbelegung auf,
vllt. kann das hier nützlich sein.
Freilaufdiode ist Pflicht, denn wir wollen ja nicht, das die Gegen-EMK
z.B. in die Betriebsspannung abfliesst und Node MCUs irritiert.
Wie oben angemerkt, hilft die Bodydiode des MOSfet hier genau nix.
Vielen Dank für Eure umfangreiche Hilfe!
Ein Foto von der Unterseite des Moduls habe ich unter
https://qvwx.de/tmp/mosfet-modul-unterseite.jpg gefunden und mit meinem
verglichen.
Außerdem habe ich versucht es selber zu "entflechten" (ja, lacht nur
:-)). Und dabei ist das angehängte Bild rausgekommen. Die SMD-Reiskörner
heißen soweit ich entziffern kann beide "102", ich habe anhand der
Parallelen zu mosmods Theorie-Zeichnung gemalt.
Die Parallelen sind deutlich, das schafft Vertrauen. Auch wenn der
MOSFet scheinbar "andersrum" eingebaut ist.
Ist die Schaltung nach meiner Zeichnung auch plausibel? Oder soll ich
nochmal nachschauen?
Habe ich meine Freilaufdiode richtig rum eingemalt? Für den
einschaltenden Strom in Sperrrichtung, beim Ausschalten als
"Kurzschluss" um die Spule im Zählwerk.
Vcc auf der Pfostenleiste scheint nicht verbunden zu sein.
Danke nochmal, ich hab' Spaß!
Marian schrieb:> Habe ich meine Freilaufdiode richtig rum eingemalt?
Ja, hast du. Aber das kritische Bauteil ist der MOSFet. Du brauchst auf
jeden Fall einen 'Logigk-level' MOSFet, aber eben auch einen, der bei
3,3V durchschaltet und nicht erst bei 5V. Deswegen schlug ich den BJT
vor, der billig ist und auf jeden Fall schaltet.
Such also und poste nochmal, welchen MOSFet du nehmen willst - der
IRF520/540 jedenfalls ist ungeeignet.
Marian schrieb:> Die SMD-Reiskörner heißen soweit ich entziffern kann beide "102"
Da die auch sonst gleich aussehen, ist das zweite Bauteil kein
Kondensator, (1nF) sondern ebenfalls ein Widerstand mit 1kΩ. Ist an
dieser Stelle auch sinnvoller als ein C, den man maximal als
rudimentären ESD-Schutz interpretieren könnte.
p.s. Simulation mit einem alten Modell des IRF520 (ohne N) von IR aus
dem Fundus meint auch, dass 3.3V zu wenig sind.
Hallo,
Du brauchst dazu wahrscheinlich eine Polwenderschaltung die immer dann,
wenn das genannte Zählwerk zählen soll, einen Ausgang von +/-12 Volt
verteilt auf jeweils 50% liefert.
Auf dem mechanischen Weg funktioniert der Polwender ähnlich wie bei
einer mechanischen Hauptuhr die mehrere Nebenuhren steuert. Denn sowohl
in einer Nebenuhr, wie auch in dem genannten Zählwerk ist so eine Art
Schrittmotor drin. Er braucht 1 volle Umdrehung um eine Zahl weiter zu
zählen. Ich habe selbst eine ca. 55 Jahre alte TN-Hauptuhr und 4
Nebenuhren zu Hause. Der Vorteil daran ist der, dass Du nur ein Netzteil
mit +12 Volt Spannung benötigst, also keine +/- Spannung.
Bei Bedarf kann ich hier mal ein Foto hochladen, denn ich habe noch
einen mechanischen Polwender in Reserve.
Wie so etwas rein elektronisch funktionieren kann, weiß ich jetzt aus
dem Stehgreif auch nicht. Aber Du wirst dann sicherlich ein +/- 12
Netzteil dazu benötigen.
MfG. Zeinerling
Hallo,
ich finde es eine Unverschämtheit von Pollin, dass die noch nicht einmal
eine Anschlussbelegung zum Download anbieten.
Man kann das doch denn nur durch Ausprobieren feststellen.
MfG. Zeinerling
