Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Relais 30 V/1 A mit Raspi auslesen


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von thgue (Gast)


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Hallo,

ich habe keine Ahnung von Elektronik und bevor ich etwas beschaedige 
frage ich lieber hier:
Ich habe eine DIN Buchse bei der Pins 1 und 3 mit einem Relais 
geschaltet werden. Ich moechte den Schaltzustand mit einem Raspi 
auslesen.

Da das ganze Geraet mit einem Micro-USB-Kabel funktioniert, werden hier 
wohl nur 5 V fliessen?

Wie kann ich das ganze mit den GPIOs vom Raspi verheiraten ohne dass was 
kaputt geht?

Eine Option die ich schon gesehen habe war:
1
                              +-------+
2
      +-----------------------+3      |
3
      |                       |       |
4
      |                       |       |
5
      +------+                +-+-----+
6
      |      |                  | 1
7
     +++     |                  |
8
10k  |+|     |                  |
9
     |+|     |                  |
10
     +++     |                  |
11
      |      |                  |
12
      |      |                  |
13
   +--+------+---+              |
14
   | 3.3v   GPIO |              |
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   |             |              |
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   |             |              |
17
   |        GND  +--------------+
18
   +-------------+
19
     RPi
Aber wieso ist das so? i.e. was passiert ohne den Widerstand

von Andreas H. (signore_rossi)


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Das Relais schaltet nur die Verbindung zwischen Pin 1 und Pin 3. Über 
diese Pins darf maximal 1 A fließen bei höchstens 30 V. Wenn Du mit dem 
Relais aber keine Verbraucher schalten willst, sondern nur den 
Relaiszustand abfragen, kannst du da den Raspi GPIO wie im Schaltbild 
anschließen. Der Widerstand ist dafür da, dass am GPIO Pin ein 
definierter Pegel von 3,3 V anliegt, wenn das Relais offen ist. Bei 
geschlossenem Relais liegt der GPIO Pin auf GND und es fließen 0,3 mA.

von thgue (Gast)


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Allerbesten Dank. Das erklaert einiges. Weisst du auch was der 
geschaltete 5V Teil bedeutet?

Wieso sind es gerade 10kOhm? Was passiert bei 20kOhm oder 5?
U=RI kenne ich noch, ich nehme an, es gilt: 3.3V/10k=0.33mA?
Also wird mit dem Widerstand nur die Spannung bei geschlossenem Relais 
bestimmt? i.e. 3.3V/20k = 0.165mA? resp 3.3V/5k = 0.66mA?

Und wieso bestimme ich gerade 0.33mA? Geht es da einfach nur um einen 
ausreichend grossen Abstand zu 1A (die bei offenem Relais fliessen?)

von Michael B. (laberkopp)


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thgue schrieb:
> was passiert ohne den Widerstand

Dann wird der Eingang bei abgeschaltetem Relais nur offen (undefiniert) 
und nicht logisch high (1) sein.

Offen könnte man noch durch Einschalten des internen pull ups beheben, 
aber schon die 10k sind zu hochohmig für zuverlässigen Kontakt.

Wenn du nicht herausfinden kannst welchen Mindeststrom dein 
Relaiskontakt zum zuverlässigen Schalten braucht, nimm 1mA und damit 3k3 
zum 3.3V Anschluss des rPi, nicht zum 5V Anschluss.

von Andreas H. (signore_rossi)


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thgue schrieb:
> Allerbesten Dank. Das erklaert einiges. Weisst du auch was der
> geschaltete 5V Teil bedeutet?

Laut Schaltbild gibt es ein Relais, das Pin 6 auf 5 V legt. Wann das 
passiert, sieht man an diesem Bild aber nicht. Das sollte aber in der 
Beschreibung des Geräts stehen.

> Wieso sind es gerade 10kOhm? Was passiert bei 20kOhm oder 5?
> U=RI kenne ich noch, ich nehme an, es gilt: 3.3V/10k=0.33mA?

Genau.

> Und wieso bestimme ich gerade 0.33mA?

Der Widerstand soll möglichst groß sein, damit die 3,3 V des Raspi nur 
wenig belastet werden. Er muss aber so klein sein, dass trotz des 
Eingangsstroms des GPIO Pins und des Kontaktwiderstands des Relais 
sicher der High-Pegel am Pin anliegt. 5k oder 1k ist sicher auch kein 
Problem. Möglicherweise sogar besser, wenn es Störungen gibt, die in das 
GPIO Signal einkoppeln können. Größer würde ich ihn nicht machen.

> Geht es da einfach nur um einen
> ausreichend grossen Abstand zu 1A (die bei offenem Relais fliessen?)

Bei offenem Relais fließt gar kein Strom über diese beiden Pins. Es darf 
aber bei geschlossenem Relais maximal 1 A fließen. Mehr Strom würde die 
Relaiskontakte oder die Steckerpins überlasten. Bei einer höheren 
Spannung als 30 V wird das Relais beim Öffnen vermutlich nicht mehr 
sicher trennen.

von Stefan F. (Gast)


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Ich würde den Widerstand nicht so hochohmig machen, weil der Kontakt des 
Relais bei zu wenig Belastung möglicherweise frühzeitig ausfällt. Solche 
Fehler sind nicht so offensichtlich, da das Problem typischerweise erst 
nach vielen Monaten oder gar Jahren auftritt.

Mit 1 mA ist man meistens aus der sicheren Seite, also 3,3 kΩ. Ohne die 
Technischen Daten des Relais bleibt nicht anderes, als zu schätzen.

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