Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Siedle Telefonanlage und esp8266: Spannungsversorgung über NG 402-02


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von Hendrik M. (steveeeee)


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Hallo zusammen,

in unserem Mehrfamilienhaus ist eine Klingelanlage von Siedle verbaut. 
Es handelt sich um das ältere analoge 6+n-System. In unserer Wohnung 
befindet sich das Telefon HTA 711. Gerne möchte ich das Klingelsignal 
abgreifen und den Türöffner betätigen können über einen Mikrocontroller 
esp8266.

Nun bin ich in den letzten Tagen im Internet und bei uns im Haus auf der 
Suche nach einer Spannungsversorgung für meine Schaltung gewesen. Im 
Keller befindet sich dar Gleichrichter zur Versorgung der Anlage. Das 
Modell NG 402-02 stellt folgende Stromquellen bereit:

- 8,3 V DC 0,4 A geregelt
- 12 V AC 2 A

Die 8,3V Gleichsspannung wird dabei über zwei Anschluss-Paare jeweils 
bereit gestellt. Es scheint mir als wenn beide Paare zusammen über eine 
Sicherung mit 800mA abgesichert sind. Jeder der beiden Paare stellt 
400mA bereit.

Ich müsste die Spannung also per DC/DC-Wandler auf 3,3V bringen, bevor 
ich den esp8266 damit versorgen kann.

Das eine Aderpaar ("+" & "-") wird derzeit nicht genutzt, erfordert 
allerdings einen kleinen Eingriff in den Sicherungskasten, wovon ich 
gerne Abstand nehmen möchte :D
Das andere Aderpaar ("+" & "9") wird zum Betreiben des Mikrofons und der 
Lauthörerkapsel in den Türtelefonen genutzt.
Ich habe ein Amperemeter dazwischen geschaltet. In Betrieb des Mirkofons 
und der Lauthörerkapsel wird ein Verbrauch von 0.7*200mA=140mA 
angezeigt.


Meine Fragen
- Reicht die Versorgung von 400mA aus um den ESP8266 nach Step-Down 
(XL4015) ausreichend zu versorgen?
- Oder doch lieber die Wechselspannung von 12V nutzen? Da habe ich 
leider bisher nicht den richtigen AC/DC-Wandler für gefunden :/



Produktinformationen
Haus-Telefon: 
https://www.siedle.de/xs_db/DOKUMENT_DB/www/Produktinformationen/HTA_711-01_214807_PI.pdf

Gleichrichter NG 402-02: 
https://www.siedle.de/xs_db/DOKUMENT_DB/www/Produktinformationen/NG_402-02_212124_PI.pdf

DC/DC Step-down XL4015: 
http://www.xlsemi.com/datasheet/xl4015%20datasheet.pdf

: Bearbeitet durch User
von Michael U. (amiga)


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Hallo,

völlig unabhängig von Deiner Anbindung an eine 
Mehrfamilien-Klingelanlage (die freuen sich sicher, wenn es nicht mehr 
klingelt...):
Für einen ESP8266 reicht auch die kleine Version:
Ebay-Artikel Nr. 273477966156

Eingangsstrom ist dann so ca. 150mA Spitze auf der 8,3V Seite.
StepDown-Regler können auch ganz gut stören wenn da dann irgendwelche 
NF-verstärker dranhängen...

An den Spannungsanschlüssen des ESP-Moduls noch ein 100µ Elko parallel 
ist generell zu empfehlen.
Aus 12V AC macht man 3,3V DC wie schon immer: Brückengleichrichter, 
Ladeelko und dann den StepDown dran.

Bedenke, daß Du gegenüber der Anlage ziemlich unklare 
Potenzialverhältnisse hast. Alles, was da zum ESP8266 als I/O rein- oder 
rausgeht braucht eine Potenzialtrennung mit Optokopplern.

Gruß aus Berlin
Michael

von Hendrik M. (steveeeee)


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Hallo zusammen,

es ist etwas Zeit ins Land gegangen, aber mein kleines Projekt ist voran 
geschritten. Zunächst habe ich die Gleichstrom-Spannung von 8V des 
Gleichrichters auf zwei ungenutzten Adern vom Keller in meine Wohnung 
gelegt. Nun habe ich dort 8,3 V DC 0,4 A geregelt zur Verfügung.

Michael U. schrieb:
> Für einen ESP8266 reicht auch die kleine Version:
> 
Ebay-Artikel Nr. 273477966156
>
> Eingangsstrom ist dann so ca. 150mA Spitze auf der 8,3V Seite.
> StepDown-Regler können auch ganz gut stören wenn da dann irgendwelche
> NF-verstärker dranhängen...
>
> An den Spannungsanschlüssen des ESP-Moduls noch ein 100µ Elko parallel
> ist generell zu empfehlen.
> Aus 12V AC macht man 3,3V DC wie schon immer: Brückengleichrichter,
> Ladeelko und dann den StepDown dran.

Ich habe mir dann den von dir empfohlenen Step-Down-Wandler besorgt und 
bin sehr zufrieden. Sehr kleine Größe und für mein Projekt optimal, da 
ich einiges in dem Gehäuse unterbringen muss.

Nun gilt es das Klingelsignal abzugreifen. Bei meiner 6+n-Anlage von 
Siedle fällt beim Klingeln zwischen Pin 7 und Pin c eine AC-Spannung von 
13V ab. Diese möchte ich gerne über einen Optokoppler am ESP messen.

Also dachte ich mir mit Optokoppler, 12V-Zener-Diode mit 470 Ohm 
Widerstand. Ich habe zunächst aus Versehen eine 20V-Zener-Diode 
verbraucht. Was natürlich zu hoch ist, da hier im "Klingelfall" 
lediglich 13V ankommen.

Nun habe ich noch zwei Fragen an euch:

- Elko am Eingang des EPS8266: Ist da ein Elko mit 100uF, 16V zu groß 
oder passend dimensioniert?

- Welche Durchbruchspannung für die Z-Diode? 12V oder lieber 6,2V? 
Vielleicht sind 12V zu knapp? Und wie wähle ich einen passenden 
Widerstand vor dem Optokoppler aus?

Ich habe euch mal ein Bild meines provisorischen Aufbaus angehängt ;)

VG

: Bearbeitet durch User
von Hendrik M. (steveeeee)


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Hallo zusammen,

ich habe mal wieder weiter getüftelt und brauche eure Hilfe beim 
Optokoppler (PC814). Die Schaltung funktioniert soweit und der ESP 
bekommt mit, wenn die Klingel betätigt wird. Jedoch wechselt am GPIO das 
Signal mehrmals pro Sekunde von HIGH auf LOW und umgekehrt, wenn 
geklingelt wird.

Außerdem habe ich beobachtet, dass es mit einigen USB-Netzteilen 
ähnliche Probleme gibt. Ich verwende Netzteile mit 5V und 2A Output. 
Davon zeigt mindestens ein Gerät ähnliche Symptome, obwohl die Klingel 
garnicht angeschlossen ist. Sobald der ESP gebootet hat wechselt das 
Signal ständig zwischen HIGH und LOW. Mit anderen Netzteilen gibt es 
dieses Phänomen nicht.

Den Vorwiderstand habe ich wie folgt kalkuliert:
Forward Voltage (typ.): 1,2
Forward Current: 20mA
(13,3V-1,2V)/0,02A=605 Ohm
Nächster verfügbarer Widerstand: 680 Ohm

An welcher Stelle kann ich meine Schaltung noch optimieren um ein 
einheitliches Signal am Ausgang zu bekommen?


PS: Habe das Bild des aktuellen Steck-Aufbaus angehangen. Temperatur-, 
Bewegungssensor und Taster könnt ihr für den Moment ignorieren. Auch der 
Step-Down wird derzeit noch nicht genutzt, sondern das ganze per USB 
betrieben. :)

: Bearbeitet durch User
von Andre (Gast)


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Hendrik M. schrieb:
> Jedoch wechselt am GPIO das Signal mehrmals pro Sekunde von HIGH auf LOW
> und umgekehrt, wenn geklingelt wird.

Dann musst du die Schaltung noch erweitern. Entweder ein Monoflop damit 
triggern, oder die R/C Zeitkonstate am Ausgang erhöhen und dann per 
Schmitt-Trigger auf ein brauchbares Signal bringen

von Hendrik M. (steveeeee)


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Danke für deine Antwort!

Das klingt für mich als Laie nach einer erforderlichen Entprellung der 
Schaltung. Der Einfachheit halber würde ich eine Softwareentprellung 
vorziehen.
- Ist sie prinzipiell "gleichwertig" mit der Hardwareentprellung oder 
hat eine von Ihnen nennenswerte Vorteile?
- Ist meine Schaltung an sich sonst vollständig oder gibt es an den 
bestehenden Komponenten noch Verbesserungspotential?


VG

von GeGe (Gast)


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Hendrik M. schrieb:
> Also dachte ich mir mit Optokoppler, 12V-Zener-Diode mit 470 Ohm
> Widerstand. Ich habe zunächst aus Versehen eine 20V-Zener-Diode
> verbraucht. Was natürlich zu hoch ist, da hier im "Klingelfall"
> lediglich 13V ankommen.
Der PC814 ist ein Photokoppler und hat AC-Eingänge, du brauchst hier 
überhaupt keine Z-Diode und auch keine normalen Dioden. Der Strom wird 
nur duch den Widerstand begrenzt, der aus der Eingangsspannung berechnet 
wird.

Hendrik M. schrieb:
> , wenn die Klingel betätigt wird. Jedoch wechselt am GPIO das
> Signal mehrmals pro Sekunde von HIGH auf LOW und umgekehrt, wenn
> geklingelt wird.
pro Sekunde sogar hier 100 mal, das macht diese Schaltung wie aufgebaut 
eben.

Hendrik M. schrieb:
> Das klingt für mich als Laie nach einer erforderlichen Entprellung der
> Schaltung. Der Einfachheit halber würde ich eine Softwareentprellung
> vorziehen.
> - Ist sie prinzipiell "gleichwertig" mit der Hardwareentprellung oder
> hat eine von Ihnen nennenswerte Vorteile?
für den Zweck reicht es dies mit Software zu machen, es ist hier ja 
nichts Zeitkritisches. Hier reicht es im Grunde zu schauen wenn über 
10ms keine Eingangspegelwechsel mehr kommen den Ausgang vom GPIO 
zurückzusetzen.

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