Hallo, ich möchte gerne in einem Wohnmobil am 12V-Netz über einen Raspberry Pi einen Ventilator ansteuern. Es gibt für das selbe Modell (Maxxfan) schon eine Projektumsetzung, jedoch kabellos per Wemos D1-Chip. Wohingegen ich per Raspberry steuern möchte. Der Umterschied dürften die 3,3V Steuerspannung der GPIO-Pins sein, im Gegensatz zu den 5V des Wemos. Projektumsetzung: https://everlanders.com/2020/04/06/automation-arduino-and-blynk/ Nun hab ich erstmal ein paar Grundlegende Fragen. 1. Wozu das Darlington-Array-Teil? Man könnte doch einfach die Optokoppler ansteuern, fertig. Geht es dabei darum, die Steuerpins vom Mikrocontroller zu entlasten (z.B. bei GPIO nur 16mA möglich)? 2. Generell verstehe ich noch nicht so ganz, wie man den Strom bei elektrischen Bauteilen auf Platinen begrenzt. Man kann Wiederstände vorschalten - dann geht jedoch die Spannung auch flöten. Da muss es doch irgendwelche Zaubertricks geben. Ich hab folgende Mats verfügbar: - RPI 3B - ULN2803 Darlington Array - LTV 817 Optokoppler - CNY 17F4 Optokoppler - Sämtliches Lötwerkzeug, Platinen, Draht etc. Das Bordnetz führt unbeständige 13,2V (Lifepo4), die Spannung schwankt etwas während sämtlichen Ladungsmöglichkeiten (über Lichtmaschine, Solar, Landstrom) Wie stelle ich das am schlauesten an?
Ich würde mir das mit dem Raspi nochmal überlegen, ich finde den für eine Ventilatorsteuerung völlig überdimensioniert - falls du das "Standardmodell" 3 oder 4 meinst. Ausserdem muss der bei jedem Einschalten ein Linux booten, was bis zu 20 ... 30s dauern kann. Also ich würde hier eher zum Arduino oder Wemos (falls WLAN geünscht) greifen. Für das Schalten des Lüfters (falls nur an oder aus), nähme ich ein Relais mit 5V Steuerspannung, oder, falls eine flexible Leistungssteuerung gewünscht, einen Fahrtregler aus dem RC-Modellbau, der wird wie ein Servo angesteuert, kommt mit 12V und einigen Ampere klar ...
der Wemos / ESP8266 kann genau so wie der Raspberry auch nur 3.3V
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Der Raspberry ist eh in dem Fahrzeug vorhanden, weil ich alles über Home Assistant steuern möchte. Daher möchte ich ihn auch für die Steuerung des Ventilators benutzen, dann brauche ich keinen extra Wemos D1. Ich sollte evtl. noch erwähnen, wie der Maxxfan gesteuert wird. Es gibt eine Pinleiste mit 8 Pins, die in verschiedenen 2er-Kombinationen überbrückt werden, um verschiedene Aktionen auszulösen. (z.B. Pin 1 + Pin 2 = Ventilator stärker). Ich möchte also dadurch das Steuergerät ansteuern. Es gibt 5 Funktionen des Ventilators, die ich benötige. Dass der Wemos D1 auch mit 3,3V arbeitet, ist mit jetzt neu - Da hab ich wohl nicht gut genug recherchiert. Dann könnte ich es ja theoretisch genau so nachbauen, wie er das gemacht hat. Nur, dass seine Relais nicht lieferbar sind. Ich würde nur trotzdem noch gerne wissen, warum dieses Darlington Array? Ich verstehe den Sinn von dem Bauteil nicht.
Julian D. schrieb: > Ich würde nur trotzdem noch gerne wissen, warum dieses Darlington Array? > Ich verstehe den Sinn von dem Bauteil nicht. Das fungiert als MC gesteuerter Taster und simuliert, wenn high am Input, eine gedrückte Taste am Maxxfan. Ob der Maxxfan statt des Darlington einen Optokoppler als Taster akzeptiert, musst du ausprobieren.
Da man sowieso nur das Steuergerät ansteuern muss, also keine Last schalten, sollte ein Optokoppler ausreichen. Ich würde mal davon ausgehen. Ich müsste halt den Raspberry so gut es geht entlasten, da macht das ULN2803 wohl doch schon Sinn. Meine nächste Überlegung ist, was für Optokoppler. Ich hätte da einmal den Vorschlag mit den 5V-Optokopplern. Die 5V müsste man allerdings (nach meinem derzeitigen Wissensstand) mit einem Step-Down-Wandler extra von 12V auf 5V heruntergeregelt werden. Der Raspberry soll nur steuern. Dann hätte ich meine vorhandenen Optokoppler LTV817 und CNY17F4, die mit 1,4V arbeiten, wenn ich das dem Datenblatt richtig entnehme (Forward voltage 1.4V). Also noch uneffizienter als die 5V. Wäre das nicht besser, wenn man einfach 12V Optokoppler nimmt? Dann würde das so sein: GPIO (3,3V +) -> Darlington Array (High -) -> Optokoppler-Kathode (-) -> Bordnetz (12V +) So korrekt? Mit ist auch noch schleierhaft, wie man Wiederstände verbaut um den Strom zu begrenzen, ohne dabei die Spannung zu beeinträchtigen. Denn vor den Optokopplern müsste ja ein Widerstand und am besten nach den GPIO-Pins am Raspberry auch, um die 16mA max. nicht zu überschreiten. Richtig? Oh man ich dachte letztens ich hätte es einigermaßen verstanden, die Strombegrenzung hab ich allerdings dabei außer Acht gelassen. Dachte, die Bauteile ziehen nur, was sie brauchen aber die haben wohl ohne Begrenzung eine hohe Suizidrate.
Julian D. schrieb: > Ich hätte da einmal den Vorschlag mit den 5V-Optokopplern. Die 5V müsste > man allerdings (nach meinem derzeitigen Wissensstand) mit einem > Step-Down-Wandler extra von 12V auf 5V heruntergeregelt werden. Was? Es gibt gar keine '5V Optokoppler', was soll das sein? In so einem Optokoppler ist eine LED und auf der anderen Seite ein Phototransistor. Wenn es dir mit einem beliebigen Microcontroller gelingt, eine LED zu erhellen, dann kannst du so auch einen Optokoppler durchschalten, der anstelle deiner sichtbaren LED kommt. Wie immer möchte auch die LED im OK einen passenden Vorwiderstand. Im Optokoppler ist eine IR LED mit etwa 1,4V Flussspannung. Um den OK mit 10mA zu füttern, brauchst du also einen Vorwiderstand von (3,3V - 1,4)/0.01 = 190 Ohm. Nächster Normwert sind 180 Ohm, sicher gehen auch 220 Ohm. Ob 10mA überhaupt nötig sind, guckst du im Datenblatt deines Optokopplers. PC817, CNY17 oder ähnlich tun es auf jeden Fall. (CTR sparen wir uns heute mal) Der Phototransistor wird dann parallel zur Taste gelegt, mit dem Emitter an Masse und dem Kollektor Richtung Plus, wie der Ausgangstransistor des ULN2803.
Julian D. schrieb: > Man kann Wiederstände > vorschalten Julian D. schrieb: > wie man Wiederstände verbaut Grrrrrrrrr!!!!!
Wendels B. schrieb: > Julian D. schrieb: >> Man kann Wiederstände >> vorschalten > > Julian D. schrieb: >> wie man Wiederstände verbaut > > Grrrrrrrrr!!!!! Zu meiner Verteidigung: Ich habe es auch aus Versehen einmal richtig geschrieben! :D So okay, ich hab schon einen Testaufbau gemacht mit LEDs und das hat jetzt funktioniert. Ich würde gerne bevor ich es am Maxxfan ausprobiere mal einen Schaltplan erstellen und hier einstellen, habt ihr da einen Tipp für eine Freeware für Windows?
Julian D. schrieb: > mal einen Schaltplan > erstellen und hier einstellen, habt ihr da einen Tipp für eine Freeware > für Windows? Viel hier benutzen Eagle, wenn man sich mit dem Autodesk Blabla arrangiert. Aber das ist keine Software, mit der man 'mal einen Schaltplan' erstellt. Das GUI ist doch recht merkwürdig und erfordert Einarbeitung. Allerdings gilt das für die meisten dieser Programme. https://www.autodesk.com/products/eagle/free-download
Beitrag #7037815 wurde vom Autor gelöscht.
... Mit Eagle kam ich nicht klar, daher hab ich jetzt mal einfach mit Photoshop einen Schaltplan erstellt. Und einfach heißt, ca. 4h. 👍 Ich hab mir Mühe gegeben, ich hoffe es wird klar wie ich mir das denke. Die Drahtbrücken werden auf der Vorder- und Rückseite verlegt, daher kreuzen sich auf dem Schaltplan einige Linien und gehen auch (scheinbar) durch Bauteile durch. Vom Maxxfan werden nur Pin 4-8 benötigt, daher tauchen die restlichen Pins nicht auf. Wäre sehr nett, wenn sich das mal jemand anguckt. 🙂
Julian D. schrieb: > Wäre sehr nett, wenn sich das mal jemand anguckt. Wozu ist denn der 220 Ohm Widerstand in der 3,3V Leitung? Ersetze den bitte durch eine Drahtbrücke und spendiere jedem Optokoppler einen eigenen Vorwiderstand an der LED. Es fehlt ein Abblockkondensator auf der 3,3V Schiene gegen Masse. Das Datenblatt äussert sich nicht dazu, ob /RESET ein Schmitt-Trigger Eingang ist, es kann sinnvoll sein, vom Pin einen C gegen Masse zu schalten, um /Reset verzögert zu heben, wenn VDD anliegt. Da der MCP garantierte 8mA (abs. maximum 20mA) am Augang gegen Masse liefert, ist die Verwendung des ULN u.U. überflüssig, wenn man mit der umgekehrten Logik leben kann.
Danke für die Antwort. So in etwa? Der C (Capacitor ist gemeint?) wäre gleich mit an dem Reset-Pin. Weiß nur nicht was das bringt, weil der jeweilige Optokoppler ja nur sehr kurz an ist.
Julian D. schrieb: > Weiß nur nicht was das bringt, weil der jeweilige Optokoppler ja nur > sehr kurz an ist. Ein 100nF Kondensator gehört am MCP23017 direkt zwischen VDD und VSS. "Kurz" ist ein relativer Begriff. Der Kondensator kümmert sich um Spikes und Spannungseinbrüche im ns- bis µs-Bereich. Der Rest ist Aufgabe des Stepdown-Wandlers.
So? Dann werde ich das morgen mal aufstecken und testen.
Joa läuft... Home Assistant hat anscheinend die Unterstützung von I2C bzw. dem MCP23017 vor einigen Tagen rausgepatched. Hab jetzt die Platine fertig zusammengelötet und kann sie nicht testen bzw. nutzen. Hat jemand eine alternative Idee, wie ich sowas umsetzen kann und möglichst wenig GPIO-Pins dazu verwende? Ich hab auch ka, wie ich meine anderen Projekte nun umsetzen soll, denn die passen garantiert nicht auf die paar GPIO-Pins der GPIO-Pinleiste des RPI3B. Zum Glück passiert das jetzt und nicht erst, wenn ich alle Platinen fertig und verbaut habe. Dann würde jetzt nichts mehr funktionieren. Oo
Okay, mit einer "Custom Integration" bringt man das doch wieder zum laufen. Die Platine funktioniert problemlos, ich danke euch für die große Hilfe! Eine Sache noch zum Schluss. Ich würde die Platine gerne absichern. Wenn man mit einem leitenden Material an die Lötpunkte kommt oder z.B. Wasser drüber läuft, wäre das doof. Es gibt ja so extra Sicherungen zum drauflöten... Was ist da empfehlenswert bei diesem Setup? Die 12V-Zuleitung wäre evtl. mit einem Printsicherungshalter auf der Platine und einer entsprechenden Sicherung abzusichern. Allerdings gibt es wahrscheinlich keine Flachsicherungen unter 1A...
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Julian D. schrieb: > Allerdings gibt > es wahrscheinlich keine Flachsicherungen unter 1A... Nö, aber es gibt Kleinstsicherungen, wie sowas hier: https://www.pollin.de/p/kleinstsicherung-0-160a-t-260045 Die werden eingelötet. Du kannst auch Printfassungen für normale Feinsicherungen verbauen. Aber wird da wirklich Wasser über den Ventilator geschüttet?
Die Steuerung für den Ventilator wird zum RPI, unter die Kochfelder im Wohnmobil gebaut. Ca. 2m Steuerleitung zum Dachventilator. Da unten wäre es u.U. möglich, dass es mal nass wird. Man muss ja mit dem Schlimmsten rechnen. Das wahrscheinlichere Szenario für einen Kurzschluss ist aber wohl, dass ich irgedwas an der Unterseite der Platine zu nah verlötet hab und das mit der Zeit Berührungen gibt.. Ka, wie wahrscheinlich das ist. Aber da sind Stellen, an denen nur 1mm Platz zwischen + und - ist. Eine Sicherung würde mir zumindest das sichere Gefühl geben, dass mein Fahrzeug nicht spontan in Flammen aufgeht. :p Eigentlich müsste ja eine einzige Sicherung am 12V-Terminal reichen. 0,16A meinst du reichen? Ich würde dann eher einen Feinsicherungshalter verlöten.
Julian D. schrieb: > 0,16A meinst du reichen? Ich habe keine Ahnung. Da musst du messen, wieviel Strom da im Normalfall fliesst. Das war nur ein Beispiel für solche Kleinstsicherungen.
Julian D. schrieb: > Mit ist auch noch schleierhaft, wie man Wiederstände verbaut um den > Strom zu begrenzen, ohne dabei die Spannung zu beeinträchtigen. https://de.wikipedia.org/wiki/Ohmsches_Gesetz
Julian D. schrieb: > So? Fast. Der Kondensator am Resetpin hat nur Wirkung, wenn der Pin über einen Widerstand auf VCC angebunden ist. So, direkt mit Draht, dient er gerade mal als zusätzlicher Entkoppel-Kondensator. Das war an der Stelle aber nicht gemeint.
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