Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Anschluss an 5V Versorgung, Wemos, Sensoren


von Michael (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe ein Projekt, in dem ich einen Wasserstand messe. Hierfür 
befinden sich ein Temperatursensor und ein Ultraschallsensor (beide 5V) 
an einer Messstelle. Ca. 6 Meter entfernt ist ein WemosD1mini und ein 
LCD Display (beide gemeinsam in einem Gehäuse), welche die Messungen 
verarbeiten und ausgeben. Programmierung, Tests etc. sind erfolgreich 
verlaufen und auch nicht das Problem.

In meiner Grafik (ich hoffe sie ist erkennbar) seht ihr, dass alle 
Geräte über ein 5V 3A Netzteil laufen, welches über eine 
Hohlsteckerbuchse in das Gehäuse mit Wemos und Display kommt.

Mein Problem ist, dass ich nicht weiß, wie genau der Anschluss der 
Geräte an das Netzteil aussehen soll. Einfach alle 3 Kabel (die 2 
Sensoren kommen ja über ein gemeinsames Kabel) in Reihe hängen? Oder 
sollte ich dabei etwas beachten?
Ganz nebenbei hoffe ich auch, dass die 6Meter Entfernung kein Problem 
darstellt, mit 4,5 Metern habe ich es aber schon erfolgreich getestet.

Am besten fände eine Lösung, in der ich über Steckverbindungen oder 
ähnliches flexibel die GND und 5V Kabel anstecken kann, so würde ich die 
Verteilung hinter der Hohlsteckerbuchse so gestalten, dass ich bereits 
für 1 weiteres Gerät vorbereitet bin, da evtl. ein kleiner Zusatz in den 
nächsten Monaten dazukommt.

Wie gesagt, ich weiß einfach nicht, ob es sinnvoll ist, alle Anschlüsse 
in Reihe zu löten.

Ich hoffe ich habe genug Infos geliefert und ihr versteht meine Frage...

Danke schonmal, Michael

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Michael schrieb:
> Einfach alle 3 Kabel (...) in Reihe hängen?

Du meinst sicherlich parallel. Verbraucher in Reihe anzuschliessen macht 
ja keinen Sinn, dann würden die 5 Volt ja auf alle Verbraucher 
aufgeteilt, jeder bekäme nur 1,67 Volt ab.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Michael schrieb:
> Ganz nebenbei hoffe ich auch, dass die 6Meter Entfernung kein Problem
> darstellt, mit 4,5 Metern habe ich es aber schon erfolgreich getestet.

Die Frage ist eher, wo diese Leitung verlegt ist uns was da an Störungen 
einkoppeln kann.
Normalerweise ist es empfehlenswert Filter und/oder Schutzbeschaltungen 
vor die Wemos-Eingängen einzubauen. Ich kenne allerdings dieses Modul 
und die Stör-/Zerstörgrenze der Eingänge nicht.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Wegstaben V. schrieb:
> jeder bekäme nur 1,67 Volt ab

aber nur, wenn alle Verbraucher genau den gleichen Strom aufnehmen ;-)

von Michael (Gast)


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wenn ich als Testaufbau zum Beispiel an einem Steckbrett alle Geräte in 
die beiden Stromleiter stecke und nur diese mit dem Netzteil versorge, 
funktioniert es ja auch. Dabei hängen die Geräte doch auch quasi 
parallel hintereinander oder?

von Frank K. (fchk)


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Michael schrieb:
> wenn ich als Testaufbau zum Beispiel an einem Steckbrett alle Geräte in
> die beiden Stromleiter stecke und nur diese mit dem Netzteil versorge,
> funktioniert es ja auch. Dabei hängen die Geräte doch auch quasi
> parallel hintereinander oder?

nebeneinander, nicht hintereinander.

Hintereinander oder in Reihe heißt: + vom einen zum - des nächsten, wie 
bei einer Weihnachtsbaumkette.

Nebeneinander oder perallel heißt: alle + zusammen, alle - zusammen.

Bei Dir ist es parallel. Die Spannung ist idealerweise überall die 
gleiche, die Einzelströme addieren sich und dürfen den Maximalstrom des 
Netzteils nicht überschreiten.

Bei einer langen Zuleitung hast Du jetzt mehrere Probleme:

1. Deine Zuleitung ist keine 1:1 Verbindung, sondern ein Widerstand. Der 
"frisst" etwas von der Versorgungsspannung des Netzteils auf, und zwar 
je mehr, desto mehr Strom durchfließt. Dagegen kannst Du nichts machen. 
Miss im Betrieb, weche Spannung am Ende ankommt und ob die noch 
innerhalb der Spezifikationen für die angeschlossenen Sensoren ist.

Übliche Abhilfe dagegen: hohe Spannung einspeisen und am Ende auf die 
gewünschte kleinere Spannung heruntersetzen.

2. Deine Zuleitung ist gleichzeitig eine Spule mit einer Windung. Die 
Eigenschaft dieser Spule ist, dass zeitlich veränderliche Magnetfelder 
innerhalb der von Hin- und Rückleitung aufgespannten Fläche eine 
zusätzliche Spannung induzieren.

Übliche Abhilfe: Hin- und Rückleitung dichtmöglichst parallel führen, 
Zwillingslitze statt Einzeladern verwenden, Adern verdrillen.

Das ganze gibt nicht nur für Stromversorgungen, sondern für jeden 
Stromkreis.

von Stefan F. (Gast)


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Steckbretter eignen sich nicht zur Verteilung der Stromversorgung, 
insbesondere nicht für WLAN Module. Sie haben zu hohe Innenwiderstände 
und Kontaktwiderstände.

von Michael (Gast)


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Okay, vielen Dank Frank! Der Unterschied von parallelen oder Schaltungen 
in Reihe war mir leider nicht exakt bewusst..

Vielen Dank auch für die Tipps / Hinweise zu der langen Zuleitung.

Nochmal eine Frage zur Verteilung direkt hinter der Buchse vom Netzteil.
Da die ganzen Verbraucher ja parallel laufen, ist es dann egal in 
welcher Reihenfolge oder in welcher Anordnung allgemein ich diese an die 
5V des Netzteils anlöte?
Ich habe mal etwas von sternförmig oder ähnlich gehört, kann mir aber 
nicht so richtig etwas darunter vorstellen...
Es wäre super wenn ihr mir vielleicht verraten könntet, wie ihr 5 
verschiedene 5V Verbraucher an das Netzteil anschließt. Also wie die 
Platine (Lochraster) an dieser Stelle konkret aussehen würde.

Vielen Dank, Michael

von Stefan F. (Gast)


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Michael schrieb:
> Ich habe mal etwas von sternförmig oder ähnlich gehört, kann mir aber
> nicht so richtig etwas darunter vorstellen...

Deine Zeichnung ganz oben im Eröffnungsbeitrag zeigt eine sternförmige 
Verkabelung, wie sie sein soll. Alle Stromversorgungs-Leitungen treffen 
sich am Ausgang des Netzteils. Nach dem gleichen Prinzip kannst du auch 
die Verbindungen auf die Kochrasterplatine löten. 100% ideal passt oft 
nicht drauf, dann macht man es halt so gut wie möglich.

Das Gegenteil siehst du bei einer LED Lichterkette. Da besteht ab einer 
gewissen Länge schon die Gefahr, dass sie zum Ende hin immer dunkler 
wird. Bei Elektronik würden derartige Leitungsverluste/Zerstörung 
Fehlfunktionen auslösen. Die GND Leitung ist da in der Regel der 
kritischste Knackpunkt.

von Wolfgang (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Das Gegenteil siehst du bei einer LED Lichterkette. Da besteht ab einer
> gewissen Länge schon die Gefahr, dass sie zum Ende hin immer dunkler
> wird.

Nur, wenn man sie falsch anschließt.
Die LEDs bekommen alle den gleichen Strom, wenn Plus und Minus an 
verschiedenen Enden der Kette angeschlossen werden.

von Michael (Gast)


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Ah perfekt. Ich danke euch.

Dann werde ich die verschiedenen Verbraucher alle in einem Punkt, oder 
der einfachheit halber in einer Gerade (also bisschen Draht zur Hilfe 
und Vergrößerung der Fläche) zusammenführen und gemeinsam ans Netzteil 
anschließen.

Ich dachte das sternförmig bezieht sich quasi auf das Design und die 
Anordnung unmittelbar an der Lötstellte (facepalm)...   Macht schon Sinn 
das quasi die Verkabelung als Ganzes gemeint ist.

von Joachim B. (jar)


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Michael schrieb:
> Dabei hängen die Geräte doch auch quasi
> parallel hintereinander oder

wenns funktioniert kann es nicht hintereinander sein und "parallel 
hintereinander" gibt es nicht!

Egal wieviele Geräte du in deinem Zimmer an Steckdosen ansteckst, sie 
sind normalerweise parallel und jedes Gerät wünscht sich mindestens 
Phase und Nulleiter, manchmal auch SL/PE zusätzlich.

Hintereinander waren Weihnachtslichterketten, eine rausgeschraubt alle 
dunkel, wärre doof wenn ein Gerät aus der Steckdose gezogen alle anderen 
Geräte abschaltet.

von Stefan F. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Nur, wenn man sie falsch anschließt.

Ja klar. Es ging mir ja nur darum, den Unterschied zwischen 
Sternförmiger und nicht sternförmiger Verdrahtung klarzustellen.

von Stefan F. (Gast)


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Michael schrieb:
> Ich dachte das sternförmig bezieht sich quasi auf das Design und die
> Anordnung unmittelbar an der Lötstellte

Nein. Das muss nicht wie ein Stern aussehen, nur funktional einem Stern 
entsprechen.

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