Hallo Zusammen,
ich benötige mal eine kurze Auskunft, wo hier mein Fehler liegt:
Ich versuche eine Schaltung mittels Transistor zu verwirklichen. Der
Hintergrund ist der, ich habe ein nodeMCU und einen HC-SR04 mit dem ich
den Wasserstand der Zisterne messe. Da dies aber auf Akku laufen muss
möchte ich den HC-SR04 im Sleep-Zustand des MCU stromlos machen. An der
Stelle sei kurz erwähnt, dass ich mir noch nicht so ganz sicher bin,
vers. Stellen sagen 0,2mA im Standby. Aber das sei erstmal egal, denn
letztlich interessiert mich der Fehler meiner Schaltung.
MCU und HC werden später beide über 4,5V gespeist, dass läuft auch
problemlos. Nun meine Idee, den Strom an den HC über ein NPN (2N2222a)
zu "schalten".
Dazu habe ich auf der ElK Seite
(https://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:NPN_Schalter.gif) das
ganze zusammengesteckt.
Als Basiswiderstand habe ich errechnet 17kΩ oder 5,7kΩ (je nach dem was
ich als h_fe annehme, 100 oder 300).
Probiert habe ich auch 1kΩ, da es in verschiedenen ähnlichen Schaltungen
verwendet wird.
Mein Problem: aus den ca. 4,5V kommen nur noch ca. 2,5V beim HC an ...
Nun weiß ich eben überhaupt nicht, wo ich anfangen soll. Wäre über einen
Tipp sehr dankbar.
Auch wenn du Masse trennst, besteht noch eine Verbindung über die
Datenleitungen, die zuvor alle auf high geschaltet werden müssten. Ist
high der inaktive Pegel, oder wäre low doch klüger, dazu müsste man plus
mit einem PNP trennen.
Dein Basiswiderstand ist viel zu hochohmig, schliesslich muss der
Transistor auch den Spituenstrom des Moduls durchlassen und möchte 1/20
davon als Basisstrom, da wird das mit den 20mA schon schwer (kann die
nodeMCU überhaupt 20mA liefern? Zudem geht das auf deinen
Betriebsstrombedarf, auch von daher:)
Ein LogicLevel MOSFET wäre besser als ein Bipolartransistor.
Nutze aber besser die standby-Schaltung des SR04, die ist ja
schliesslich dafür gemacht.
"Nutze aber besser die standby-Schaltung des SR04, die ist ja
schliesslich dafür gemacht." - du meinst die interne Abschaltung?
"C und E vervechselt." - den Gedanken hatte ich auch schon, aber nein
alles richtig
sebbl schrieb:> anbei das ganze mal dargestellt.
Soweit - was das Schalten des HC-SR04 betrifft - erst mal ganz
plausibel. Aber mit dem Signal vom HC_SR04 soll ja noch etwas passieren.
Das meinte MaWin wohl ganz richtig mit:
MaWin schrieb:> Auch wenn du Masse trennst, besteht noch eine Verbindung über die> Datenleitungen, die zuvor alle auf high geschaltet werden müssten. Ist> high der inaktive Pegel, oder wäre low doch klüger, dazu müsste man plus> mit einem PNP trennen.
Wenn man Strom sparen will, muss man halt die Datenleitungen und deren
Ströme mit berücksichtigen. Deshalb - wie MaWin sagte - besser die
Plusversorgung des HC-SR04 trennen (und die Ports so schalten, dass die
dann nicht über die Datenleitungen versuchen, den HC-SR04 zu
"versorgen").
Ihr habt natürlich recht, ich habe TRIGGER und ECHO Verbindung
vergessen.
den Anschuss des nodeMCU habe ich deshalb nicht eingezeichnet, da ich
verschiedene Varianten habe. Zunächst natürlich die Versorgung per USB,
zum flashen etc. später hängt der auch an der ext. Stromquelle.
>Wenn man Strom sparen will, muss man halt die Datenleitungen und deren>Ströme mit berücksichtigen. Deshalb - wie MaWin sagte - besser die>Plusversorgung des HC-SR04 trennen (und die Ports so schalten, dass die>dann nicht über die Datenleitungen versuchen, den HC-SR04 zu>"versorgen").
D.h. -> PNP Transistor verwenden oder verstehe ich das falsch?
von sebbl schrieb:
>anbei das ganze mal dargestellt.
Und wieviel Ohm hat dein HC-SRO4-Lautsprecher?
Wenn der zu niederohmig ist, wird daß wohl dein
Transistor nicht schaffen fast auf 0V durchzuschalten.
Dann schalte mal den Lautsprecher mit einen Widerstand
in Reihe.
MaWin schrieb:> Dein Basiswiderstand ist viel zu hochohmig, schliesslich muss der> Transistor auch den Spituenstrom des Moduls durchlassen und möchte 1/20> davon als Basisstrom, da wird das mit den 20mA schon schwer (kann die> nodeMCU überhaupt 20mA liefern?https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/0a-esp8266ex_datasheet_en.pdf
Seite 23 -> 12mA
Ich las beim ESP32 mal 40mA aber egal 12mA sind auch genug, zur Not eben
NPN + PNP um VCC zu schalten oder bequemer mit einen Photomos Relais die
VCC schalten.
Kein Licht kein Stromverbrauch auch keine VCC am Modul.
sebbl schrieb:> D.h. -> PNP Transistor verwenden oder verstehe ich das falsch?
Das verstehst du ganz richtig und so sollte man es auch machen.
Dabei muss aber der Logikpegel zum Schalten und die zu schaltende
Versorgungsspannung gleich hoch sein. In der Zeichnung kannst du dann
den 1k direkt an den IO anschließen. GPIO zum Einschalten dann auf LOW
setzen; mit dem zweiten Transistor ist dann mit HIGH am GPIO
eingeschaltet.
Also: mit 3.3V Logik kannst du so einfach nicht 5V für den HC-SR04
schalten
(ich weiß nicht, mit welchem Pegel nodeMCU arbeitet), dann braucht man
NPN und PNP:
1
VCC o--------. .----o VCC_HC-SR04
2
5V v /
3
--- PNP
4
|
5
.-.
6
| | 1k
7
'-'
8
|
9
___ |/
10
ON/OFF o-|___|--| NPN
11
3.3V 10k |>
12
|
13
===
14
GND
15
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Günter Lenz schrieb:> Um größere Lasten zu schalten,
Der HC-SR04 ist keine größere Last, das geht mit jedem 'TUP'.
Und es ging doch bisher nur um dessen Schalten, oder habe ich etwas
übersehen?
Günter Lenz schrieb:> Und wieviel Ohm hat dein HC-SRO4-Lautsprecher?> Wenn der zu niederohmig ist, wird daß wohl dein> Transistor nicht schaffen fast auf 0V durchzuschalten.> Dann schalte mal den Lautsprecher mit einen Widerstand> in Reihe.
stimmt ... dann konnte ich eine Messung (Distanz) erhalten. Spannung
habe ich nicht gemessen.
@HildeK, danke das teste ich mal!
Anderer Ansatz evtl. habt ihr da auch eine Idee:
HC Modul direkt am nodeMCU an der 3,3V Leitung oder GPIO
Misst tadellos wenn ich min. 5V auf den nodeMCU (USB oder VIN) bringe,
wenn es nur 4,5V sind dann bekommt er zu wenig Power. Eigentlich
unlogisch, da der GPIO ja nur 3,3V hergibt. Gibt's dafür eine kurze
Antwort oder neues Topic?
sebbl schrieb:> Gibt's dafür eine kurze> Antwort oder neues Topic?
Trotz mangelnder Detailkenntnis zum node MCU gibt es die Erklärung:
Das Board besitzt vermutlich einen Regler, der aus den 5V die 3.3V
macht. Damit läuft dann der μC.
sebbl schrieb:> Misst tadellos wenn ich min. 5V auf den nodeMCU (USB oder VIN) bringe,> wenn es nur 4,5V sind dann bekommt er zu wenig Power. Eigentlich> unlogisch, da der GPIO ja nur 3,3V hergibt. Gibt's dafür eine kurze> Antwort oder neues Topic?
Aus dem selben Grund: dem 3.3V-Regler reichen halt 4.5V Eingangsspannung
nicht, um 3.3V stabil herzustellen.
Genaues könnte man sagen, wenn man den Schaltplan des nodeMCU-Moduls hat
und das Datenblatt des Reglers anschaut.
ok nach weiteren Recherchen habe ich das Problem geklärt, auch wenn es
keine einheitlichen Infos zum Eingang VIN gibt scheint eines aber
durchgehend genannt zu sein: min. 5V ...
Brauche also nen 5V Akku für den Betrieb ... dann kann ich mir die
Schaltung vermutlich sparen (auch wenn ich das testhalber mach
zusammenstecke).
sebbl schrieb:> Brauche also nen 5V Akku
Es gibt keine 5V Akkus. Bei Akkus sinkt während der Entladung die
Spannung, z.B. bei 2 LiIon Zrllrn von 8.4V auf 5V.
Man braucht also einen Spannungsregler, und weil der ständig am Akku
hängt, einen mit geringem Stromverbrauch.
Glücklicherweise gibt rs inzwiychen welche, die mit einigen Mikroampere
auskommen.
Viel schlauer ist es aber, wenn man schon Akkubetrieb haben will, nicht
Bauteile zu nehmen die nicht für Akkubetrieb taugen, bloss weil man sie
kennt und sonst nix kennt, sondern Funkverfahren, Mikroprozessoren und
Sensoren die dafür taugen.
Sparsamkeit beginnt also beim Funkverfahren, dein Funkthermometer
arbeitet auch nicht mit einer NodeMCU, sonst hätte das ja einen Autoakku
an Bord.
Bin recht zuversichtlich, daß sich da ein LDO für 4.5V IN, 3.3V OUT
finden ließe, wenn auch bei dem sporadisch hohen Strombedarf und den
Stabilitätsansprüchen nicht so leicht. War da nicht auch noch ne extra
Diode am Vin auf dem Board?
Was soll das denn fürn Akku sein, mit 4.5V?
MaWin schrieb:> sebbl schrieb:>> Brauche also nen 5V Akku>> Es gibt keine 5V Akkus. Bei Akkus sinkt während der Entladung die> Spannung, z.B. bei 2 LiIon Zrllrn von 8.4V auf 5V.> Man braucht also einen Spannungsregler, und weil der ständig am Akku> hängt, einen mit geringem Stromverbrauch.> Glücklicherweise gibt rs inzwiychen welche, die mit einigen Mikroampere> auskommen.> Viel schlauer ist es aber, wenn man schon Akkubetrieb haben will, nicht> Bauteile zu nehmen die nicht für Akkubetrieb taugen, bloss weil man sie> kennt und sonst nix kennt, sondern Funkverfahren, Mikroprozessoren und> Sensoren die dafür taugen.> Sparsamkeit beginnt also beim Funkverfahren, dein Funkthermometer> arbeitet auch nicht mit einer NodeMCU, sonst hätte das ja einen Autoakku> an Bord.
per se sicher nicht verkehrt ... aber erstens probiere ich ein wenig rum
und zweitens: was wären das denn für Komponenten?
batman schrieb:> Bin recht zuversichtlich, daß sich da ein LDO für 4.5V IN, 3.3V> OUT> finden ließe, wenn auch bei dem sporadisch hohen Strombedarf und den> Stabilitätsansprüchen nicht so leicht. War da nicht auch noch ne extra> Diode am Vin auf dem Board?> Was soll das denn fürn Akku sein, mit 4.5V?
bis dato ist das kein Akku sondern 3x1,5V Mignon, zumal ich da nicht
festgefahren bin, probierte nur eine Option. Einen 3,7V Akku hatte ich
auch schon dran. Mit 6V läuft's zumindest Problemlos und Sleepstrom mit
HC am GPIO is 1,5mA (wobei ich irgendwo was von 20µA gelesen hatte).
Wie bereits gesagt, ich bin am Anfang der ganzen Geschichte und arbeite
mich gerade durch. nodeMCU war nun mal das Nächstliegende und daher auch
der erste Gehversuch. Heißt nicht das ich nicht offen für weitere Ideen
bin.
*Ok, danke für die vielen Ideen/Hilfen* ... das mit dem PhotoMOS finde
ich ja richtig spannend. Ich mag es möglichst wenig Teile zu verbauen.
Derzeit funktioniert folgendes sehr gut, wobei ich den abs. Verbrauch im
Ruhemodus noch einmal überprüfen muss.
6V -> VIN den nodeMCU
3,3V GPIO geschaltet für den HC-SR04
damit spare ich mir erstmal die Nebenschaltung.
Probieren will ich das wie gesagt dennoch. Komme nur erst die Tage dazu.
sebbl schrieb:> ... das mit dem PhotoMOS finde> ich ja richtig spannend
dann eben 3 Bauteile, Rv für die Opto IR Diode + antiparallele Diode
wegen AC, Photomos AQV252g.
Gegenüber den 2 Transistoren und den weiteren benötigten R samt
Berechnung verringert sich der Schaltaufwand.
Der Photomos Schaltausgang ist sogar verpolungssicher, gegenüber dem
Optokoppler.
sebbl schrieb:> bis dato ist das kein Akku sondern 3x1,5V Mignon, zumal ich da nicht> festgefahren bin, probierte nur eine Option. Einen 3,7V Akku hatte ich> auch schon dran.
Du hast IMMER noch nicht begriffen, dass Akkus keine konstante Spannung
haben, sondern diese während der Entladung sinkt, von 4.5 auf 2.7V oder
von 4.2 auf 2.5V.
Dein Funkthermometer verwendet wohl 433 MHz und kein WiFi.
MaWin schrieb:> Dein Funkthermometer verwendet wohl 433 MHz und kein WiFi.
Ganz sicher. Und meine Funkthermostaten haben Sender/Empfänger noch
diskret aufgebaut. Heute macht das wohl ein Modul. Und denk mal über
eine Verschlüsselung nach, damit nicht jeder mitfunken kann!
Gruß Rainer
MaWin schrieb:> sebbl schrieb:>> bis dato ist das kein Akku sondern 3x1,5V Mignon, zumal ich da nicht>> festgefahren bin, probierte nur eine Option. Einen 3,7V Akku hatte ich>> auch schon dran.>> Du hast IMMER noch nicht begriffen, dass Akkus keine konstante Spannung> haben, sondern diese während der Entladung sinkt, von 4.5 auf 2.7V oder> von 4.2 auf 2.5V.>> Dein Funkthermometer verwendet wohl 433 MHz und kein WiFi.
sorry, aber ich habe dir nichts getan und deine Art hilf hier nicht
wirklich weiter. Mir ist durchaus bewusst, dass Akkus keine konstante
Spannung abgeben aber das ist ja nicht das Thema. Sondern primär ging es
mir um eine Transistorschaltung (wobei ich durchaus für Alternativen
offen bin).
Außer das du mein Vorhaben meinst zerreisen zu müssen bist du nicht
wirklich hilfreich. Meine Frage nach den deiner Meinung nach besseren
Komponenten hast du ja auch nicht beantwortet.
Weiter hatte ich auch geschrieben, dass ich das derzeit zur Verfügung
habe, gerade erst damit anfange und daher das best möglichst realisieren
möchte. Daher hatte ich um Hilfe, die ich auch bekommen hatte (danke an
der Stelle), gebeten. Nicht mir permanent ein Brett vor die Nase zu
halten.
sebbl schrieb:> sorry, aber ich habe dir nichts getan und deine Art hilf hier nicht> wirklich weiter. Mir ist durchaus bewusst, dass Akkus keine konstante> Spannung abgeben aber das ist ja nicht das Thema. Sondern primär ging es> mir um eine Transistorschaltung (wobei ich durchaus für Alternativen> offen bin).
Ohne genaue Funktionsparameter ("für irgendwelche Batterien oder Akkus")
macht ein Schaltungsentwurf aber wenig Sinn. Für den funktionierenden
Akku/Batteriebetrieb von solchen IoT-Gerätchen kann man googelnderweise
unter zahlreichen Lösungsvorschlägen auswählen. Die Idee ist ja nicht
gerade neu.
