Hallo liebe Community,
ich arbeite aktuell an einem Projekt, bei dem ich mithilfe eines
Raspberry Pi Zero die Tasten einer Fernbedienung ansteuern möchte.
Dies wollte ich gerne mit Optokopplern realisieren, da diese recht
einfach ansteuerbar sind und als Schalter dienen können.
Im Internet habe ich dann nach etwas Recherche die angehängte Schaltung
gefunden und prompt alle notwendigen Teile bestellt (exakt die gleichen,
die dort verwendet wurden).
Für mich relevant ist nur die linke Seite der Schaltung und der
Optokoppler selbst, da ich keine LED ansteuere, sondern die Tasten einer
Fernbedienung.
Die Schaltung an sich funktioniert auch genau wie gewünscht, das habe
ich getestet, nachdem ich diese nachgebaut habe.
Das Problem an der Sache - und die Stelle an der ich Hilfe benötige -
ist jedoch, dass die Schaltung nicht mehr funktioniert, sobald ein
weiterer Optokoppler (+ Transistor zum Ansteuern) hinzukommt.
Ab diesem Moment funktioniert die Schaltung nicht mehr korrekt. Sobald
ich einen Gpio Ausgang aktiviere, wird immer der eine und selbe
Optokoppler angesteuert, nicht jedoch der, dessen Transistor ich
eigentlich ansteuere.
Hat hier jemand eine Idee, woran das liegen könnte?
Ich kenne mich damit leider nicht gut genau aus und weiß nicht, ob die
Transistoren, die ja alle am gleichen Ground hängen das Problem sind,
oder ob die 5V vom Raspberry nicht an alle optokoppler gleichzeitig
angeschlossen werden können.
Ich bin über jede Hilfe dankbar und würde es begrüßen, wenn ich die
Bauteile nicht großartig austauschen müsste, sondern nur beispielsweise
anders verbinden müsste.
Die Optokoppler direkt an einen Gpio anschließen, funktioniert meines
Wissens nach nicht, da diese 20ma benötigen, die ein Gpio nicht liefern
kann.
Falls ich hier falsch liege, lasse ich mich gerne korrigieren :)
Vielen Dank im Voraus!
Hallo :)
Masse vom Raspi, von der extra
Stromversorgung und Masse der
Fernbedienung müssen galvanisch
getrennt sein, weil da sonst ein
Kurzschluß entstehen kann und
deshalb nur der Optokoppler
schaltet, der als erstes an war.
Ich habe ein ähnliches Problem.
Versuche mal, jedem Optokoppler
eine Stromgegenkopplung zu
verpassen am MPS2222A ... so 10
Ohm.
Du mußt erreichen, daß der Raspi
am Ausgang einen höheren Pegel
erzeugen kann, als die externe
Versorgung am Steuertransistor
aufbringt.
Praktisch läuft dein Steuersignal
über Masse kurzgeschlossen durch
den Raspi hin zum ersten,
geschaltetem Pin.
Signalkreis und Lastkreis müssen
galvanisch getrennt sein.
Da aber der Basistrom das gleiche
Bezugspotential wie die 5 Volt
ext. hat, ist keine galvanische
Trennung gegeben.
Michel W. schrieb:> Hat hier jemand eine Idee, woran das liegen könnte?
Vielleicht sind die Tasten deiner Fernbedienung als Matrix verschaltet.
In deinem Screenshot ist keine Fernbedienung zu sehen. Was hast du
wirklich aufgebaut?
Ingo S. schrieb:
... eine Menge Unfug.
> Stromgegenkopplung> über Masse kurzgeschlossen> einen höheren Pegel erzeugen kann, als die externe Versorgung am
Steuertransistor
einfache IR FB? Da könnte der Controller doch gleich das IR Protokoll
funken, siehe IRMP Projekt. Die Protokolle der meisten IR FB sind
bekannt und könnnen generiert werden.
Im Anhang befindet sich die Platine, die ich gelötet habe (ja, meine
Lötkünste sind fragwürdig..) und der Code den ich zum Testen verwendet
habe.
Die Pins zum Ansteuern habe ich dabei nach Bedarf ersetzt.
Ich habe aktuell die Fernbedienung noch nicht angeschlossen, sondern an
den Ausgängen der Oktokoppler lediglich per Multimeter auf Durchgang
geprüft wenn der entsprechende Transistor angesteuert wurde.
Wenn du die GND Anschlüsse der Eingänge mit den GND Anschlüssen der
Ausgänge verbindest, hast du keine galvanische Trennung mehr. Dann sind
Optokoppler völlig sinnfrei geworden.
Wenn du die GND Anschlüsse aller Ausgänge mit einander verbindest, aber
die Fernbedienung ganz anders ausgebaut ist. Wird sie nicht
funktionieren. Meistens sind die Tasten nämlich als Matrix angeordnet
(siehe
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf#page=79,
Kapitel "Tasten-Matrix").
Wozu sind die Transistoren gut? Der Raspberry Pi kann genug Strom Strom
liefern, um die Optokoppler direkt anzusteuern. 3mA reichen locker aus.
Mache das so:
1
680Ω LED vom Optokoppler
2
3
GPIO 1 o----[===]----|>|----| GND
4
5
GPIO 2 o----[===]----|>|----| GND
6
7
GPIO 3 o----[===]----|>|----| GND
8
9
GPIO 4 o----[===]----|>|----| GND
Die Ausgänge der Optokoppler lötest du an die Tasten-Kontakte an. Also
jeweils einen Kollektor und einen Emitter an die Kontakte der Tasten.
Die Ausgänge der Optkoppler sollen nicht mit GND verbunden verden.
Die Fernbedienung besitzt kein IR, sondern arbeitet über eine Radio
Frequenz, die mir leider nicht bekannt ist.
Daher wollte ich den Weg via Optokoppler einschlagen und die
Fernbedienung direkt ansteuern.
Die Masse des Raspberry und der Fernbedienung sind nicht miteinander
verbunden.
Die Tasten der Fernbedienung werden nur über die Ausgänge der
Optokoppler geschaltet, ansonsten ist die Fernbedienung nicht mit dem
Raspberry verbunden.
Die beiden Stromkreise sind also getrennt.
Die 5V an die Optokoppler kommen über den 5V Ausgang des Raspberry.
Michel W. schrieb:> Die Masse des Raspberry und der Fernbedienung> sind nicht miteinander verbunden.
Dann müsste es ja gehen.
Ich vermisse in deinen Fotos die Vorwiderstände für die LEDs der
Optokoppler. Ich sehen nur Vorwiderstände an den Basen der Transistoren.
Außerdem sind die Transistoren eventuell alle falsch herum gedreht. Bei
meinen ist (wenn man auf die Beschriftung guckt) rechts der Emitter. Der
gehört an GND, nicht an die LED.
Ich habe die 5V vom Raspberry direkt abgegriffen und zwei 100 Ohm
Widerstände in Reihe dahinter angeschlossen, um auf 200 Ohm zu kommen.
Dahinter sind dann alle Eingänge der LED der Optokoppler an dem Ende des
zweiten 100 Ohm Widerstand angeschlossen.
Liegt hier vielleicht der Fehler?
Muss jeder Optokoppler für sich alleine die 200 Ohm Widerstand erhalten?
Michel W. schrieb:> Liegt hier vielleicht der Fehler?
Ja
Michel W. schrieb:> Muss jeder Optokoppler für sich alleine die 200 Ohm Widerstand erhalten?
Ja
du musst eben auf der linken Seite die 5V und GND vom Raspberry nehmen
und rechts 9V und GND von der 9V Blockbatterie der Fernbedienung, so
besteht keine galvanische Verbindung zw. den beiden Schaltungsteilen.
Du könntest aber auch einen IR-LED mittels Transistor an den RPI klemmen
und die Signale direkt verschicken.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Der Raspberry Pi kann genug Strom Strom> liefern, um die Optokoppler direkt anzusteuern.
ja genug ist relativ, mit 3mA Rv um 680 Ohm bist du dabei und sicher für
den PI
Stefan ⛄ F. schrieb:> Wenn du die GND Anschlüsse aller Ausgänge mit einander verbindest, aber> die Fernbedienung ganz anders ausgebaut ist. Wird sie nicht> funktionieren. Meistens sind die Tasten nämlich als Matrix angeordnet
stimmt!
Wenn Optokoppler DANN jeder Ausgang nur ein Taster und nicht alle GND
zusammen, dann klappts auch mit einer Matrix, man muss nur schauen wo +
C(ollector) und - E(mitter) liegt für den OptoTransistor!
Bessere helfen CNY17-F4 CTR min 100% reicht also für 3mA sekundär
Eine reine Transistorlösung klappt nur WENN es keine Matrix ist, aber
dann die GND links und rechts verbinden sonst offen lassen
Michel W. schrieb:> Ich habe die 5V vom Raspberry direkt abgegriffen und zwei 100 Ohm> Widerstände in Reihe dahinter angeschlossen, um auf 200 Ohm zu kommen.> Dahinter sind dann alle Eingänge der LED der Optokoppler an dem Ende des> zweiten 100 Ohm Widerstand angeschlossen.
Ah, das habe ich nicht gesehen. Ja das kann man machen, wenn immer nur
ein Optokoppler gleichzeitig angesteuert wird.
> Dahinter ... Liegt hier vielleicht der Fehler?
Glaube nicht. Wenn die Transistoren auch richtig herum gedreht sind,
sehe ich im Aufbau keinen Fehler.
Am besten zeichnest du mal einen kompletten Schaltplan wo auch die
geplanten Verbindungen zur Fernbedienung sichtbar sind. Die
Fernbedienung selbst kannst du als Blackbox darstellen.
Welche Transistoren verwendest du konkret?
Thomas O. schrieb:>> Du könntest aber auch einen IR-LED> mittels Transistor an den RPI klemmen> und die Signale direkt verschicken.
DAS wäre wohl zu einfach?
Ok, das Protokoll der Fernbedienung (z.B. "NEC"-IR-Code) und den Code
jeder einzelnen Taste müsste man herausfinden.
Gruss
Oliver S. schrieb:> Bei mir tut es seit Jahr und Tag ein CD4066 anstelle der Optokoppler um> eine Fernbedienung anzusteuern.
Sollen viele Tasten ersetzt werden, gehen auch 2 Stück CD4051 für bis zu
64 Tasten (8*8 Matrix).
Stefan ⛄ F. schrieb:> Am besten zeichnest du mal einen kompletten Schaltplan wo auch die> geplanten Verbindungen zur Fernbedienung sichtbar sind.
Im Anhang ist die Schaltung, so wie sie aktuell aufgebaut ist.
Beispielhaft für zwei Optokoppler jeweils mit einem Transistor zum
Schalten an einem Gpio (3.3V).
Die angesteuerten LEDs sind dabei als Optokoppler zu verstehen.
Hierbei wäre jeweils nur ein 3.3V Eingang aktiv.
Die Fernbedienung kann erstmal außen vorgelassen werden, Ziel ist es
jeden Optokoppler einzeln aktivieren zu können, so dass dessen Ausgang
Durchgang geschaltet bekommt.
Liegt hier ein Fehler vor?
Michel W. schrieb:> Liegt hier ein Fehler vor?
Nö.
Teste mal ob die Ausgänge des Raspi funktionieren, ganz unabhängig von
deiner Schaltung und mit einem anderen Testprogramm (bzw.
Kommandozeile).
Vielen Dank für die rege Anteilnahme an alle Beteiligten!
Nachdem ich durch eure Antworten sicherstellen konnte, dass die
Schaltung grundsätzlich funktionieren muss, habe ich noch einmal
akribisch alle Kontakte geprüft und festgestellt, dass die 5V Zuleitung
einen "Wackler" hatte.
Nachdem ich diese neu verdrahtet habe, funktioniert die Schaltung jetzt
korrekt!
Screenshot_20211211-201641.png
(390 KB)
