Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schutzschaltung für ESP8266 wegen Übersprechen


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von Tobias M. (auron)


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Ich habe nun schon länger nach einem Projekt gesucht, um mal einen 
esp8266 zu nutzen und mich jetzt mal auf unsere Türklingel / Türöffner 
eingeschossen.

Ich habe das schon auf Lochraster aufgebaut, und in meinem "Labor" 
(ahemm, also, Keller) klappt das auch.

Bedenken habe ich momentan wegen der Leitungen, an denen ich das 
betreiben will. Der Schalter zur Klingel draußen (J3) liegt hinter ca. 
20m fest verlegtem Schaltkabel (9-Polig, Baujahr 1971), über das ich 
zwingendermaßen auch den geschalteten Strom für den Türsummer (12V AC) 
laufen lassen muss.
Ich fürchte, ich werde ordentlich kapazitive und induktive Kopplung 
abbekommen.

Schalter_Öffner (J4) im Prinzip das selbe Thema, nur kürzeres Kabel.

Meine Idee war nun, schädliche Spannungen via Zenerdiode (D3,D5) 
abzufangen, weiß aber nicht, ob das ausreicht. Die Schottkys (D4, D6) 
hab ich nur als extra Freiläufer drin, weil die Zener eine zu hohe 
Vorwärtsspannung haben.

Meine Fragen sind nun:

1. Ist das mit den Zenern überhaupt eine gute Idee, und langt das aus?
2. Habe ich eine Chance herauszubekommen, ob das alte Kabel irgendwie 
verseilt ist, und wenn ja, welche Adern?

Ein einfaches Bitscope mit Funktionsgenerator hätte ich da.

Danke und Gruß,
Tobi


Edit: Typo und Forum korrigiert

: Bearbeitet durch User
von Tobias M. (auron)


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Hab im Schaltplan noch mal mit der Hand die externe Verkabelung 
angedeutet...

von HildeK (Gast)


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Tobias M. schrieb:
> Bedenken habe ich momentan wegen der Leitungen, an denen ich das
> betreiben will.

Hast du es schon mal ausprobiert und etwas festgestellt?
Mache einen niederohmigen Pullup (470R) an den GPIO14 (und die anderen 
Taster). Der verhindert recht gut eine Einstreuung durch andere 
Leitungen und bietet dem Taster auch einen Strom zur Kontaktreinigung. 
Ein interner PU ist mit Sicherheit zu hochohmig. Ich kenne aber den 
ESP-12F nicht.

Wenn das nicht reichen sollte, dann würde ich zu einem OK greifen und 
den im aktiven Fall auf einen Diodenstrom von (frei Schnauze) 5-10mA 
auslegen. Und natürlich so beschalten, dass er bei 1mA noch nicht 
schaltet. 1mA schafft keine Kopplung durch Nebensprechen.

Auch an anderen Stellen vermisse ich Pullups (z.B. bei Reset). Und, wozu 
hast du R3 und R4 vorgesehen.

D4 und D6 haben hier fast keine Wirkung. In Sperrrichtung begrenzt die 
Z-Diode, bei negativen Spannungen ist die Z-Diode bei -0.7V auch 
leitend.
Auch kannst du zwei normale Dioden verwenden, eine von GND zum Signal, 
die andere vom Signal zu VCC.

von Tobias M. (auron)


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Danke für das Feedback!

R3 und R4 sind wohl eine Eigenart des ESP-12F. Man muss GPIO 0,2,und 15 
entsprechend beschalten, sonst geht er nicht in den richtigen 
Boot-Modus.

Der Reset scheint schon einen eigenen Pullup zu haben, es geht auf jeden 
Fall auch so.

GPIO 0 scheint auch einen internen pull-up zu haben - R3 könnte ich mir 
also vielleicht auch sparen. Wie gesagt, es funktioniert auch so...

Ausprobiert habe ich an der produktiven Leitung noch nicht, weil ich 
Angst hatte mir gleich den ESP zu frittieren. Kein großer finanzeieller 
Verlust, aber doof, wenn ich die ganzen Kabel wieder dranfummeln muss.

Ich teste heute mal, was tatsächlich an Spannung auf anderen Leitungen 
ankommt, wenn ich den Summer  und Gong manuell schalte.

von HildeK (Gast)


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Ok, ich sagte ja, den ESP kenne ich nicht.

Nochmal zu den internen Pulls. Die sind üblicherweise recht hochohmig. 
Bei Reset mag das noch gehen, aber Reset ist das kritischste Signal 
überhaupt. Da ist bei mir immer höchsten 10k dran und auch ein 
Kondensator mit 10nF-100nF.

Bei Leitungen, die nach außen führen, sind jedenfalls die internen Pulls 
wesentlich zu hochohmig, wenn man mit Einstreuungen irgendwelcher Art 
rechnen muss.
Die Diodenbeschaltung verhindert auch nur eine Beschädigung des µC, 
nicht aber eine Fehlfunktion, denn zwischen GND und 3.3V kann sich das 
Signal trotzdem bewegen und hier z.B. ein unerwünschtes Klingeln 
auslösen. Deshalb mein Vorschlag, niederohmige Pullups zu verwenden.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

GPIO0 und Reset haben interne PullUp, die Zuleitungen sollten aber nicht 
extrem lang sein. GPIO2 braucht keinen, GPIO15 ist so ok, der will Low 
beim Reset.
Die internen PullUp sind recht hochohmig, um 50k. Die internen 
Schutzschaltungen des ESP ziehen bei rund 5,5V die Notbremse, keine 
Ahnung, wie. Im Bereich zwischen 3,6V und den 5,5V wird aber die 
richtige Funktion des IO nicht garantiert, es geht aber noch nichts 
kaputt.

Ich würde als Versuch 2,2k PullUp gegen 3,3V, einen Kondensator vom Pin 
gegen GND ca. 100n und einen Reihenwiderstand 150 Ohm zur Leitung 
probieren. Bremst den Stromanstieg bei einer Störspitze etwas und Low 
wird noch sicher erkannt.

Falls es damit dann Fehlauslösungen gibt, mußt Du eben auf Otokoppler 
ausweichen.

PS: löten kann man an den ESP8266-12 doch noch ganz gur. ;)

Gruß aus Berlin
Michael

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