Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ESP8266 3,3V auf 5V


von Philipp N. (phil795)


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Hallo miteinander,

ich habe einen ESP8266 (NodeMCU 12E) womit ich gerne ein 4-Relai-Board 
betreiben möchte.

Das Relaiboard erwartet 5V Spannungsversorgung. Allerdings gibt mir der 
ESP ja nur 3,3V aus.

Der Weg über Step-Up Spannungsregler wäre eine Option. Allerdings bin 
ich in einem Board auf das Bauteil "BOB-11771" gestoßen.

Mein Problem ist, das ich die Artikelbeschreibung nicht 100% verstehe. 
Ich lese dort das ich 3,3V in VCCA reingebe und auf der anderen Seite an 
VCCB die 5V abgreifen kann.

Habe ich das richtig verstanden? Oder liege ich komplett daneben?


Hier noch die Beschreibung:

This 4-bit noninverting translator uses two separate configurable 
power-supply rails. The A port is designed to track VCCA. VCCA accepts 
any supply voltage from 1.2V to 3.6V. The B port is designed to track 
VCCB. VCCB accepts any supply voltage from 1.65V to 5.5V. This allows 
for universal low-voltage bidirectional translation between any of the 
1.2-V, 1.5-V, 1.8-V, 2.5-V, 3.3-V, and 5-V voltage nodes. VCCA should 
not exceed VCCB. We have broken out each pin on this module for you to 
easily access both the A and B ports.

Features:

1.2V to 3.6V on A Port and 1.65V to 5.5V on B Port (VCCA ≤ VCCB)
VCC Isolation Feature – If Either VCC Input Is at GND, All Outputs Are 
in the High-Impedance State
OE Input Circuit Referenced to VCC
Low Power Consumption, 5-μA Max ICC

von Sascha W. (sascha-w)


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Hallo,

verlink doch mal dein Relaisboard - dort sind mit Sicherheit 
Transistoren zum schalten der Relais drauf - und denen reicht sicher 
auch 3.3V am Eingang.

Sascha

von Philipp N. (phil795)


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Ich habe dieses Relai Board vorliegen:

https://www.amazon.de/gp/product/B076DDKP9P/ref=oh_aui_detailpage_o02_s00?ie=UTF8&psc=1

EDIT: Bei obrigen Angebot ist das 4-Channel Relai nicht mehr 
aufgelistet. Optisch identisch mit folgendem:

https://www.amazon.de/dp/B01M8G4Y7Z/ref=psdc_1626220031_t3_B076DD7C4Y

Wurde damals für mein Arduino gekauft, wo ich auch noch die 5V vorliegen 
hatte.

Grüße
Philipp

: Bearbeitet durch User
von Conny G. (conny_g)


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Philipp N. schrieb:

> Das Relaiboard erwartet 5V Spannungsversorgung. Allerdings gibt mir der
> ESP ja nur 3,3V aus.

Und nicht Spannungsversorgung mit Logikpegel verwechseln.
Du schliesst ein 3.3V Pin des ESP an den Transistor vor dem Relais an, 
das müsste gehen.

Die Spannungsversorgung des Relaisboard kannst Du aber nicht vom ESP 
holen.
Die Relais ziehen dafür zuviel Strom.

Umgekehrt kannst Du aber das ESP mit einem Spannungsregler und 
Kondensator mit an die 5V hängen, die Du für das Relaisboard verwendest.

von Philipp N. (phil795)


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Okay, dann wird ein 5V auf 3,3V Spannungsregler besorgt :-)

Eine Folgefrage habe ich noch:
Offtopic: Ich möchte mit dem ESP meine Rollos mit ioBroker Steuerbar 
machen, ich habe eine Wand wo die Schalter montiert sind die hinten hohl 
ist (Sitzen direkt im Versorgungsschacht). Darein möchte ich gerne den 
Aufbau verstecken.

Da ich ja nun den ESP und das Relayboard mit Saft versorgen muss, gibt 
es einen Spannungswandler der mir von 230V AC => 5V und 3,3V DC ausgibt? 
Sodass ich nur eine weitere Komponente besorgen muss?


Conny G. schrieb:
> Und nicht Spannungsversorgung mit Logikpegel verwechseln.
Logikpegel sind die Outputs des ESP? Weil die 3,3V die der ESP ausgibt 
ist doch die Spannungsversorgung die rausgeht oder sehe ich das falsch?

Conny G. schrieb:
> Du schliesst ein 3.3V Pin des ESP an den Transistor vor dem Relais an,
> das müsste gehen.
Ja das habe ich bereits getestet (Kreuzaufbau mit dem Arduino zur 
Spannungsversorgung) und für befunden ;-)

: Bearbeitet durch User
Beitrag #5369669 wurde vom Autor gelöscht.
von Stefan F. (Gast)


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Die Spannungsversorgung versorgt die Bauteile.
Das ESP Modul benötigt 3,3V und etwa 400mA.
Jedes Relais benötigt 5V und etwa 100mA , mach 400mA bei 4 Relais.

Die Signale die vom ESP zu den Relais führen haben 3,3V weil der ESP 
eben 3,3V ausgibt. Diese dürfen nur mit wenigen mA belastet werden. Die 
Transistoren auf dem Relais-Board verstärken die Signale. Sie sorgen 
auch dafür, dass die Relais mit ihrer höheren Versorgungsspannung 
arbeiten können.

> die 3,3V die der ESP ausgibt ist doch die Spannungsversorgung

nein, aus den IO Pins des ESP Moduls kommen Signale (Logik-Pegel) 
heraus, die Versorgungsspannung hingegen kommt aus dem Netzteil.

> gibt es einen Spannungswandler der mir von 230V AC => 5V und 3,3V DC ausgibt

Da nennt man "Netzteil". Ja, die gibt es. Üblicher ist jedoch die 
Verwendung eines 5V Netzteil mit einem nachgeschalteten Low-Drop 
Spannungsregler auf 3,3V. Relais brauchen übrigens keine stabilisierte 
Versorgungsspannung.

Es gibt fertige Platinen wo das alles drauf ist.
https://www.amazon.com/ESP8266-Relay-board-NodeMCU-Automation/dp/B01EJPMQLW
https://www.partco.fi/en/telecom/internet-of-things/esp8266/18316-linknode-r4.html

von Sabine W. (sabine_w31)


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Diese ESP-Teile haben doch einen USB-Anschluss. Folglich sollte doch ein 
Spannungswandler von 5V auf 3,3V schon mit auf dem Board sein. Bei 
meinem Board ist ein AMS1117 mit drauf, sitzt recht prominent in der 
mitte.

von Philipp N. (phil795)


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Sabine W. schrieb:
> Diese ESP-Teile haben doch einen USB-Anschluss. Folglich sollte doch ein
> Spannungswandler von 5V auf 3,3V schon mit auf dem Board sein. Bei
> meinem Board ist ein AMS1117 mit drauf, sitzt recht prominent in der
> mitte.

Ja ist OnBoard, allesdings kommt bald der ESP8266-1E ran, wobei die USB 
Stromversorgung wegfällt. Dieser soll dann auch unterputz verbaut werden 
:-)

Stefan U. schrieb:
> Da nennt man "Netzteil". Ja, die gibt es. Üblicher ist jedoch die
> Verwendung eines 5V Netzteil mit einem nachgeschalteten Low-Drop
> Spannungsregler auf 3,3V. Relais brauchen übrigens keine stabilisierte
> Versorgungsspannung.

Danke für die Antwort Stefan. Ich habe den Low-Drop Spannungsregler 
LM1117 T3 rausgesucht und werde es damit mal umsetzen :-)

Danke für die schnelle Hilfe hier

von temp (Gast)


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Philipp N. schrieb:
> Ich habe dieses Relai Board vorliegen:
>
> 
https://www.amazon.de/gp/product/B076DDKP9P/ref=oh_aui_detailpage_o02_s00?ie=UTF8&psc=1
>
> EDIT: Bei obrigen Angebot ist das 4-Channel Relai nicht mehr
> aufgelistet. Optisch identisch mit folgendem:
>
> https://www.amazon.de/dp/B01M8G4Y7Z/ref=psdc_1626220031_t3_B076DD7C4Y

Und immer schön dran denken, dass diese Relais für eine sichere Trennung 
zwischen Spule und Kontakten an 230V absolut nicht geeignet sind.

von Philipp N. (phil795)


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temp schrieb:
> Und immer schön dran denken, dass diese Relais für eine sichere Trennung
> zwischen Spule und Kontakten an 230V absolut nicht geeignet sind.

Kannst du erläutern was du damit meinst? Gerne auch mit ner Ressource 
zum lesen :D

Ich würde damit gerne die Rollos in meinem Zimmer steuer. Die verbauten 
Motoren schalten automatisch ab wenn diese in die Endstellung gelangen 
(Falls das darauf bezogen war).

von Stefan F. (Gast)


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Der VDE fordert zwischen 230V Seite und der berührbaren 
Kleinspannungs-Seite eine Isolation, die mindestens 4000V abhält. Diese 
Relais halten nur 1500V aus. Bei Spitzen im Netz ist daher ein 
Überschlag (z.B. auf den USB Port) nicht gewährleistet.

Du kannst den USB Port gerne zum Programmieren verwenden, solange die 
Relais nicht an Netzspannung hängen. Später in eingebautem zustand muss 
aber die ganze Platine in ein sicheres Gehäuse - es darf nichts 
berührbar sein.

von Conny G. (conny_g)


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Stefan U. schrieb:
> Bei Spitzen im Netz ist daher ein
> Überschlag (z.B. auf den USB Port) nicht gewährleistet.

"... ist ein Überschlag nicht sicher ausgeschlossen", meintest Du. :-)

von Conny G. (conny_g)


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Philipp N. schrieb:
> Da ich ja nun den ESP und das Relayboard mit Saft versorgen muss, gibt
> es einen Spannungswandler der mir von 230V AC => 5V und 3,3V DC ausgibt?
> Sodass ich nur eine weitere Komponente besorgen muss?

Du kannst auch solche Module dafür verwenden:

https://www.amazon.de/HI-Link-HLK-PM01-Step-Down-Netzteil-Intelligent/dp/B01768OJMS/

Diese Hilink können 3W, also 600mA bei 5V.

Das sind zwar auch chinesische Teile, aber es gibt Testberichte dazu, 
die ganz "ok" ausfallen.

Es gibt sowas noch eine Qualitätsklasse höher zB von Recom

https://www.digikey.de/product-detail/de/recom-power/RAC10-05SK-277/945-3121-5-ND/7807869

Kosten dann 10 Euro pro Stück.

Wenn Du solche Module verwendest, dann musst Du aber 230V auf eine 
Platine bringen und Dich um die Sicherheit mit richtig dimenionsierten 
Bauteilen (jegliche Schraubklemmen o.ä. müssen dann für 230V und die 
richtigen Isolationsabstände passen), Leiterbahnen und 
Isolationsabständen etc. kümmern!

Gibt ansonsten solche Module auch komplett vergossen mit 
Anschlusskabeln, für Unterputzdosen und auch in derselben Quaderbauform 
wie oben.

https://www.digikey.de/de/product-highlight/r/recom-power/rac-series

: Bearbeitet durch User
von Philipp N. (phil795)


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Stefan U. schrieb:
> Du kannst den USB Port gerne zum Programmieren verwenden, solange die
> Relais nicht an Netzspannung hängen. Später in eingebautem zustand muss
> aber die ganze Platine in ein sicheres Gehäuse - es darf nichts
> berührbar sein.

Der USB Port wird nur zur Programmierung verwendet. Später soll das ESP 
Modul direkt an die 3,3V dran.

Conny G. schrieb:
> Du kannst auch solche Module dafür verwenden:
>
> 
https://www.amazon.de/HI-Link-HLK-PM01-Step-Down-Netzteil-Intelligent/dp/B01768OJMS/
>
> Diese Hilink können 3W, also 600mA bei 5V.

Genau das wonach ich gesucht habe. Für die "endgültige" Variante die 
später mal unterputz soll, ist ein Elektriker dabei der vorher nochmal 
meinen Aufbau inspiziert. Die Berechnungen bekomme ich zwar hin, aber 
der Mann vom Fach schadet sicherlich nicht.

von Stefan F. (Gast)


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> Diese Hilink können 3W, also 600mA bei 5V.

Falls nur 2 Relais gleichzeitig an gehen, reicht es. Sonst nicht.

von Forist (Gast)


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Philipp N. schrieb:
> Relai

https://de.wikipedia.org/wiki/Relais

Man muss es nicht verstehen - aber so ist es üblich ...

von Wolfgang (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Die Signale die vom ESP zu den Relais führen haben 3,3V weil der ESP
> eben 3,3V ausgibt. Diese dürfen nur mit wenigen mA belastet werden. Die
> Transistoren auf dem Relais-Board verstärken die Signale.

Nein, die verstärken nicht die Signale vom ESP. Die Optokoppler auf dem 
Relais-Board wollen da auch noch mitspielen. IMHO hängen die 
Transistoren nicht an den Eingangspins, sondern werden durch die 
Phototransistoren angesteuert. Entweder man bastelt die Optokoppler raus 
oder man passt den Vorwiderstand der OC-LED ggf. an die niedrigere 
Ansteuerspannung an, z.B. indem man jeweils einen Widerstand parallel 
schaltet. Evtl. reicht es aber auch mit der vorhandenen Dimensionierung.

von Conny G. (conny_g)


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Wolfgang schrieb:
> Evtl. reicht es aber auch mit der vorhandenen Dimensionierung.

Genau davon wären wir jetzt einfach mal ausgegangen, dass man dem 5V 
Relais-Board auch 3.3V Steuerspannung geben kann.
Versuch macht Kluch.

von Wolfgang (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Genau davon wären wir jetzt einfach mal ausgegangen, dass man dem 5V
> Relais-Board auch 3.3V Steuerspannung geben kann.

LEDs werden mit Strom gesteuert und das (ggf. exemplarabhängige) CTR 
entscheidet zusammen mit dem ebenfalls exemplarabhängigen 
Verstärkungsfaktor des Transistors, ob die LED auch bei einem um einen 
Faktor 1,8 kleineren Strom hell genug leuchtet, damit der Transistor 
vernünftig durchschaltet.

von Stefan F. (Gast)


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Sehr klug. Hilfreicher wäre es, die Eignung der Bauteile zu prüfen. Aber 
ohne zu wissen, was auf dieser Platine verbaut wurde, geht das nicht. 
Womöglich werden dort gar Reste verarbeitet, also jede Woche was 
anderes.

Deswegen war der Vorschlag "Versuch macht Kluch" von Conny durchaus 
praxisnah.

von Joachim B. (jar)


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Philipp N. schrieb:
> Ich würde damit gerne die Rollos in meinem Zimmer steuer.

mache es doch getrennt,

https://www.amazon.de/CMR-500-Funk-Jalousieschalter-Intertechno-Rollos-Rohrmotore/dp/B0030GCKBI

und funke die vom ESP an

von Oliver S. (phetty)


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