Support bei Schaltplan für Aquarium

[Max M. (maxusmusterus)]

Hallo zusammen,

ich plane zur Zeit ein kleines Projekt zu einem "intelligentem" 
Aquarium.
Es soll ermöglicht werden eine LED Leiste und eine Pumpe über einen PI 
Zero W zu steuern. Ziel ist es später alles auf eine Platine zu 
bekommen, so dass nichts herumliegt.

Es scheitert jedoch bei der Umsetzung des Schaltplans. Ich habe eine 
erste Version mit einem Breadboard zusammengeschaltet, jedoch möchte ich 
jetzt dazu einen Schaltplan erstellen und Relays durch Transistoren 
ersetzen und das gerne ausrechnen. Kirchoffsche Maschenregeln sind mir 
bekannt.


Was soll passieren (Verfahrensfließbild):
Wechselstrom wird durch Transformator in Gleichsctrom (12V, 5A) 
umgewandelt. Schalter ermöglicht Strom für alle Teile oder für alles 
außer der AC-Pumpe zu schalten. Der Taster ist ein Schließer und 
LED-Taster (2 Ein- und Ausgänge). Durch drücken gibt dieser ein Signal 
an den Pi, welcher anschließend an einen Transistor ein Signal 
weitergibt und die Pumpe anschaltet. Zur Stromversorgung des Pi's möchte 
ich gerne die gleiche Stromquelle verwenden. Darum der Downstepper. Die 
LED Leiste soll ebenfalls vom Pi gesteuert werden können (An/Aus). 
Hierzu soll ein Transistor (12V, Pi Signal 3,3V oder 5V) verwendet 
werden.


Fragen:

1) Ist der Schaltplan so korrekt gezeichnet?
2) Welchen Transistor benötigt man und an welches Beinchen muss was 
verlötet werden?
3) Kann man die Pumpe ebenfalls über den Pi schalten, oder ist dies 
nicht möglich für AC?
4) Habt ihr eine bessere Idee um den Pi mit Strom zu versorgen.

Über euer Input würde ich mich sehr freuen. Bin selbst nicht aus der 
E-Technik und beschäftige mich Hobbymäßig mit dem Thema. Habe jetzt 
schon länger recherchiert und bin bis zum aktuellem Stand gekommen. 
Hoffe ihr verzeiht mir die hässlichen Skizzen. Habe leider keine 
Software um das schöner zu machen :D

Viele Grüße
Maxus

[Helge (Gast)]

Du kannst Wechselstrom viel besser mit einem Relais schalten. Es ginge 
auch ein solid state relais. Mim Transistor wird das ganz schwierig.

[Helge (Gast)]

Die Suchmaschine zeigt mir z.B. den hier an 
https://www.pollin.de/p/solid-state-relais-ssr-d32a380-5-3-32-v-5-a-380-v-340633
Deinen Mikrocontroller solltest du besser von Netzspannung isoliert 
betreiben, sonst ist anfassen tödlich. Parallel zum Ausgang des Moduls 
ist ein Löschglied notwendig. Das hängt von der Größe deiner Pumpe ab, 
und was für eine Sorte das st. Für die üblichen Kleinstpumpen mit 
Magnetrotor vermutlich die Größenordnung 0,1uF + 100Ω.

[MaWin (Gast)]

Max M. schrieb:
> Ist der Schaltplan so korrekt gezeichnet

Nein.

Strom benötigt einen Hin- und Rückweg, er fliesst nur im Kreis, heisst 
ja nicht ohne Grund Stromkreis.

Ein rPi, der nicht mit 12V versorgt wird sondern 3.3V kann nicht per 
Emitterfolger eine 12V LED Leiste schalten, es kämen nur 2.6V an den LED 
an. Du musst die Masseleitung der LED schalten.

Transistoren können nicht direkt 230V~ schalten, nutze ein Relais oder 
SolidStatRelais.

Um Licht zu schalten, auch per Zeitschaltung, braucht man keinen rPi. Er 
ist teuer, braucht viel Strom, kann zeitkritische Dinge nicht gut, und 
taugt nur, wenn man ins Internet muss und Linux benötigt.

[Max M. (maxusmusterus)]

> Strom benötigt einen Hin- und Rückweg, er fliesst nur im Kreis, heisst
> ja nicht ohne Grund Stromkreis.
Das ist mir bewusst. Ich hätte jetzt gedacht das mein Stromkreis 
geschlossen ist^^
Kannst du mir bitte einen Tipp geben wo ich was falsch gemacht habe.

> Ein rPi, der nicht mit 12V versorgt wird sondern 3.3V kann nicht per
> Emitterfolger eine 12V LED Leiste schalten, es kämen nur 2.6V an den LED
> an. Du musst die Masseleitung der LED schalten.
Die Idee war, dass der Strom für die LED vom Trafo kommt. Habe die 
Funktion des Transistors so verstanden, dass der Strom vom Pi als 
elektrischer Schließer dient. Sprich wenn der Pi Strom auf den 
Transistor gibt, dann schließt der Transistor den Stromkreis zu den LEDs 
und diese beginnen zu leuchten.

> Transistoren können nicht direkt 230V~ schalten, nutze ein Relais oder
> SolidStatRelais.
Werde mich in SolidStatRelais mal näher einlesen und versuchen zu 
verstehen wie das geschaltet wird.

> Um Licht zu schalten, auch per Zeitschaltung, braucht man keinen rPi. Er
> ist teuer, braucht viel Strom, kann zeitkritische Dinge nicht gut, und
> taugt nur, wenn man ins Internet muss und Linux benötigt.

Ich werde das Projekt später noch etwas erweitern mit einem pH Meter, 
Datensammlung und Auswertung. Darum der Pi. Möchte klein beginnen und 
erstmal diesen Part mit der Verschaltung richtig verstehen. Wie würdest 
du die LEDs an und ausmachen? Zu den LED's kam noch ein Funksender und 
-empfänger. Das wäre vllt. sogar besser.

Danke für dein Feedback.

[Max M. (maxusmusterus)]

Hallo Helge :)

> Die Suchmaschine zeigt mir z.B. den hier an
> https://www.pollin.de/p/solid-state-relais-ssr-d32a380-5-3-32-v-5-a-380-v-340633
Werde mir das mal näher ansehen.

> Deinen Mikrocontroller solltest du besser von Netzspannung isoliert
> betreiben, sonst ist anfassen tödlich. Parallel zum Ausgang des Moduls
> ist ein Löschglied notwendig. Das hängt von der Größe deiner Pumpe ab,
> und was für eine Sorte das st. Für die üblichen Kleinstpumpen mit
> Magnetrotor vermutlich die Größenordnung 0,1uF + 100Ω.
Ich verstehe leider nicht was du damit genau meinst. Du meinst 
Downstepper ist nicht sinnvoll?

Als Pumpe verwende ich dieses Teil hier.
https://www.amazon.de/gp/product/B07XYQMY41/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o05_s00?ie=UTF8&psc=1

Danke für dein Feedback.

[Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)]

Max M. schrieb:
> Habe die
> Funktion des Transistors so verstanden, dass der Strom vom Pi als
> elektrischer Schließer dient. Sprich wenn der Pi Strom auf den
> Transistor gibt, dann schließt der Transistor den Stromkreis zu den LEDs
> und diese beginnen zu leuchten.

Aua, Grundlagen tun hier dringend not!

Auch hier fließt nur eine Strom wenn auch entsprechender "Stormkreis" 
geschlossen wird. Bei einem NPN-Transistor heißt dass das die Basis ca. 
0.7V höher sein muss als der Emitter sonst passiert hier garnichts.
Räume mal dein Bild auf und schreib dir an die verschiedenen Punkte mal 
die jeweiligen Potentiale an, dann merkst du ganz schnell das da vieles 
nicht passt.

[Max M. (maxusmusterus)]

Irgend W. schrieb:
> Max M. schrieb:
>> Habe die
>> Funktion des Transistors so verstanden, dass der Strom vom Pi als
>> elektrischer Schließer dient. Sprich wenn der Pi Strom auf den
>> Transistor gibt, dann schließt der Transistor den Stromkreis zu den LEDs
>> und diese beginnen zu leuchten.
>
> Aua, Grundlagen tun hier dringend not!
>
> Auch hier fließt nur eine Strom wenn auch entsprechender "Stormkreis"
> geschlossen wird. Bei einem NPN-Transistor heißt dass das die Basis ca.
> 0.7V höher sein muss als der Emitter sonst passiert hier garnichts.
> Räume mal dein Bild auf und schreib dir an die verschiedenen Punkte mal
> die jeweiligen Potentiale an, dann merkst du ganz schnell das da vieles
> nicht passt.


Ja das mit den Grundlagen hast du recht. Komme aus der Chemie. Bin in 
E-Technik nicht so bewandert. Für mich wäre die Skizze von bereits 
"aufgeräumt".

Was meinst du genau damit? Ein Tipp wäre hilfreich :)

[Helge (Gast)]

Max M. schrieb:
> Pumpe verwende ich dieses Teil hier

Was liefert denn das kleine Steckernetzteil? Es ist viel einfacher und 
ungefährlicher, eine kleine Gleichspannung zu schalten.