Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik HC-SR501 Bewegungssens. an 3.3V ESP


von Achim A. (achim_a)


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Hallo,
möchte einen 5V HC-SR501 mit einem 3.3V ESP betreiben.
Normal nehme ich für die typische 5V Sensoren bzw. die mit 5V stabiler 
laufen, einen Bi-direktionalen LevelShifter von 3.3V - 5V.

Jetzt sehe ich im Netz aber versch. Anschlussmöglichkeiten.
Einmal wird der HC-SR501 gleich nur mit 3.3V betrieben und bei einem 
anderen Schema wird er mit 5V betrieben da das Signal was er ausgibt nur 
max 3.3V besitzt.

Ist das so korrekt, kann man die Signalleitung getrost an einen ESP 
hängen der ja nur 3.3V veträgt?

Sollte ich die VCC Leitung nicht doch besser mit 5V anschliessen damit 
er stabiler läuft?

Bei Sensoren wie z.B DS18B20 oder DHT22 ist es glaube ich so, dass man 
die zwar auch mit 3.3V betreiben kann, aber wenn mal die Kabellänge mehr 
als 2m sind, sollte man die wegen der Stabilität besser mit 5V betreiben 
(so zumindest was man so mal zu lesen bekommt)

Was ist da Eure Empfehlung?

Ps.. bis 5V nehme ich lieber diese BI-Direktionale LevelShifter als 
Mosfet's

Beste Grüße
Achim

von Rainer W. (rawi)


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Achim A. schrieb:
> Normal nehme ich für die typische 5V Sensoren bzw. die mit 5V stabiler
> laufen, einen Bi-direktionalen LevelShifter von 3.3V - 5V.

Der Sensor (PIR+BISS0001) läuft mit 3,3V.
Auf den HC-SR501 Modulen sitzt (meist?) ein Spannungsregler von 5V auf 
3,3V.
Warum meinst du, dass du einen Level Shifter benötigst?
Hast du einmal den Schaltplan von deinem Modul und das Datenblatt vom 
BISS0001 angesehen?
Um das Modul mit 3,3V zu versorgen, ist es wenig sinnvoll, am Eingang 
des Spannungsreglers 3,3V anzuschließen, weil der Regler deutlich mehr 
als 3,3V benötigt, um auf 3,3V an seinem Ausgang regeln zu können.

> Einmal wird der HC-SR501 gleich nur mit 3.3V betrieben ...

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: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Hier ist ein Schaltplan gezeigt
https://components101.com/sites/default/files/component_datasheet/HC%20SR501%20PIR%20Sensor%20Datasheet.pdf
Aber über 10k +18k zum Sensor kann ja nicht viel Strom fließen.
Die 65mA müsste vor allem der Auswertechip BISS0001 ziehen.

Sparkfun hat einen Sensor direkt an 5V liegen
https://cdn.sparkfun.com/assets/6/7/b/3/6/BISS0001_Datasheet.pdf

https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/1132257/SILVAN/BISS0001.html
"Silvan Chip", draußen vom Walde da komm ich her.
Da liegen wieder die 18k+10k in der Zuleitung.

von Rainer W. (rawi)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Sparkfun hat einen Sensor direkt an 5V liegen

Also muss man genau gucken, was auf dem Modul mit der 
Versorgungsspannung passiert. Viele haben vor dem Spannungsregler auch 
noch eine Verpolschutzdiode, die zusätzlich um die 0,7V kostet.

Der Trigger für den BISS0001 funktioniert in jedem Fall mit 3.3V 
Signalen.

: Bearbeitet durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Rainer W. schrieb:
> Auf den HC-SR501 Modulen sitzt (meist?) ein Spannungsregler von 5V auf
> 3,3V.

Dieser Krampf findet sich ja bei fast allen Platinchen damit 
Arduino-Super-DAUS das Ding auch ja einfach ohne nachdenken an den 
Arduino anschließen können.
Sonst bekommen die Kopf-Aua und das will ja niemand.

Und damit kotzt jeder im Strahl der einfach ein 3,3V System hat und 
dafür 3,3V Peripherie auf solchen Platinen nutzen will.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Cyblord -. schrieb:
> Und damit kotzt jeder im Strahl der einfach ein 3,3V System hat und
> dafür 3,3V Peripherie auf solchen Platinen nutzen will.

Wer so unbeholfen ist, hat selber Schuld - kein Mitleid.
Er könnte einfach zum Lötkolben greifen und einen Draht über 
Spannungsregler und ggf. Verpolschutzdiode legen.

Wer da wohl der Super-DAU ist ...

: Bearbeitet durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Rainer W. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Und damit kotzt jeder im Strahl der einfach ein 3,3V System hat und
>> dafür 3,3V Peripherie auf solchen Platinen nutzen will.
>
> Wer so unbeholfen ist, hat selber Schuld - kein Mitleid.
> Er könnte einfach zum Lötkolben greifen und einen Draht über
> Spannungsregler und ggf. Verpolschutzdiode legen.
>
> Wer da wohl der Super-DAU ist ...

Das ist Unsinn. Natürlich kann man an der Platine rumbasteln. Das ist 
nicht der Punkt. Aber warum muss man überhaupt, wenn der Baustein da 
drauf sowieso auf 3,3V ausgelegt ist.

von Achim A. (achim_a)


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Rainer W. schrieb:
> Warum meinst du, dass du einen Level Shifter benötigst?

Das hatte ich auf Sensoren bezogen die man zwar von 3.3v bis 5V laufen 
aber besser mit 5V angeschlossen werden und deren Signalleitung jedoch 
dann auch über 3.3V(bis 5v)  an den Mikrocontroller senden, was ja der 
ESP nicht mag.

Beim  o.g. HC-SR501 hatte ich das so verstanden dass die Signalleitung 
jedoch nur max 3.3V abgibt und somit kein Problem für den ESP darstellen 
sollte.

Da ich mich aber zu den DAUS die hier ja schon genannt wurden, zähle, 
wollte ich sicherheitshalber Profis fragen.

Ich glaube nämlich gelesen zu haben, dass der o.g. Sensor sich mit einer 
5V Versorgung besser einstellen lässt.
Wenn dem nicht so wäre, hätte ich den ganzen Sensor nur mit 3V versorgt.

Das ich den Schaltplan so sicher lesen kann um das herauszufinden, das 
tarue ich mir nicht zu, deshalb  auch die Fragen !

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Das sind die drei genannten Schaltpläne. Das Sensor heißt 
unterschiedlich, und zweimal ist noch ein CdS Fotowiderstand zusätzlich 
enthalten.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Achim A. schrieb:
> Das ich den Schaltplan so sicher lesen kann um das herauszufinden, das
> tarue ich mir nicht zu, deshalb  auch die Fragen !

Erstmal gilt es herauszufinden, um welche Variante des HC-SR501 es bei 
dir geht.
Besitzt du ein Multimeter, um die Versorgungsspannung des BISS0001 zu 
messen?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Rainer W. schrieb:
> welche Variante des HC-SR501

Ich habe mal das Platinenfoto aus dem Aliexpress-PDF bei lens.google.com 
hochgeladen, dazu gibt es einige Fundstellen. Hier in ein PDF gedruckt, 
leider etwas groß geraten.

Die Links sind großenteils anklickbar (mit einer Verzögerung durch 
fire-shot).
Hier eine deutsche Seite mit ausführlicherer Beschreibung:
https://wolles-elektronikkiste.de/hc-sr501-pir-bewegungsmelder

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Ich habe mal das Platinenfoto aus dem Aliexpress-PDF bei lens.google.com
> hochgeladen, dazu gibt es einige Fundstellen.

Statt irgendwelche Internetfundstellen hinterher zu jagen, würde ich ein 
Multimeter in die Hand nehmen und nachmessen.
Wie unselbständig ist die Welt eigentlich geworden?

Achim A. schrieb:
> möchte einen 5V HC-SR501 mit einem 3.3V ESP betreiben.

Falls du eine einfache Lösung für dein Problem haben möchtest, zeige 
einfach einmal, was du für einen "5V HC-SR501" besitzt, d.h. worauf sich 
dein "5V" bezieht.

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Rainer W. schrieb:
> Wie unselbständig ist die Welt eigentlich geworden?

Solange die Händler ihre Informationen nur in homöopathischen Mengen 
herausrücken (aus Unkenntnis, keine böse Absicht), ist man auf solche 
Mutmaßungen angewiesen.

Jedenfalls scheinen die Platinen sich sehr zu ähneln, das macht Mut zum 
Weitersuchen nach den Einzelheiten. Wolles Artikel ist schon sehr 
hilfreich.

https://www.fambach.net/hc-sr501-pir-bewegungs-sensor/
noch eine deutsche Seite

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Jedenfalls scheinen die Platinen sich sehr zu ähneln, ...

Wenn der Unterschied in einem 5V vs. 3.3V Regler liegt, hilft es nur, 
wirklich die Typenbezeichnung vom Chip zu verstehen oder zumindest die 
Spannung nachzumessen.
Platinenähnlichkeit und Mutmaßungen sind da schlechte Ratgeber, da sich 
eine Bestückungsvariante anhand des Photos nicht identifizieren lässt, 
sobald die Abbildung "ähnlich" ist.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Rainer W. schrieb:
> 5V vs. 3.3V Regler

Die aufgedruckten Bezeichnungen sind meistens klar, ein "HT7133" enthält 
die 3,3V und 78L05 sollte ein 5V-Regler sein. Aber ein Foto des Moduls 
brächte noch mehr Klarheit, und wir könnten nachfragen.

von Rainer W. (rawi)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Die aufgedruckten Bezeichnungen sind meistens klar, ...

Nur, wenn sie auf dem Produktphoto auch lesbar sind und das Photo genau 
das Modul zeigt.

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Sag ich ja, ich versuche schon die ganze Zeit, Achim zum Hochladen eines 
Fotos seiner Platine zu bewegen. Am besten noch den Spannungregler mit 
lesbarem Aufdruck.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ich denke, da haben nur ein paar Sparfüchse "Einsparpotential" entdeckt, 
z.B. den Fotowiderstand weggelassen, das macht ein paar Cent aus. Oder 
die Stiftleisten für Jumper durch Lötkleckse ersetzt.

Fotowiderstände sind ein recht altes Bauteil, in meinem Philips 
Experimentierkasten EE20 war schon 1968 ein LDR (light depending 
resistor) enthalten.
https://datasheet.datasheetarchive.com/originals/library/Datasheet-0102/DSA0011769.pdf
https://www.digikey.de/htmldatasheets/production/5858660/0/0/1/02-ldr2.pdf
Welcher Typ hier benutzt wird, geht aus den Schaltplänen nicht hervor, 
aber die sind sich ziemlich ähnlich.
Der soll wohl die Helligkeitsabhängigkeit des PIR-Sensors ausbügeln.

von H. H. (hhinz)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Der soll wohl die Helligkeitsabhängigkeit des PIR-Sensors ausbügeln.

Da gibt es nichts auszubügeln.

Der LDR wird für den Dämmerungsschalter benötigt.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ich dachte, so etwas gelesen zu haben, die "Datenblätter" sagen wenig 
dazu:

"R3 is a light dependent resistor which has low resistance under strong 
ambient light. This causes the detector to be operational only when the 
detection area is sufficiently dark."

"Photosensitive control (optional, not factory-set) can be set 
photosensitive control, day or light intensity without induction."

Wolle schreibt dazu
Ihr könnt die Bewegungsmeldung des HC-SR501 bei Helligkeit deaktivieren, 
indem ihr einen LDR (Light-Dependend Resistor) an die folgende Stelle 
lötet: ...
Der LDR bildet zusammen mit einem 1 MΩ Widerstand auf dem Board (s. u.) 
einen Spannungsteiler zwischen der Betriebsspannung und GND. Die 
geteilte Spannung liegt am Pin 9 (VC) des Steuerchips BISS0001 an. Fällt 
die Spannung unter 0.2 Volt, wird der Chip deaktiviert. Wenn ich mich 
nicht verrechnet habe, passiert das, wenn der LDR einen Widerstand von 
knapp 42 kΩ unterschreitet.
Falls ihr die Deaktivierung erst im helleren Umgebungslicht erreichen 
möchtet, dann könntet ihr den 1 MΩ Widerstand durch einen kleineren 
Widerstand ersetzen oder ihr lötet einen zweiten Widerstand parallel 
darüber.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> "R3 is a light dependent resistor which has low resistance under strong
> ambient light. This causes the detector to be operational only when the
> detection area is sufficiently dark."

Eben Dämmerungsschalter.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ja das hatte ich beim drüberlesen mit der Temperaturkompensation 
verwechselt:

Temperature compensation (optional, factory reset): In the summer when 
the ambient temperature rises to 30 ° C to 32 ° C, the detection
distance is slightly shorter, temperature compensation can be used for 
performance compensation.

von Rainer W. (rawi)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Der soll wohl die Helligkeitsabhängigkeit des PIR-Sensors ausbügeln.

Was hat ein PIR-Sensor mit dem Spektralbereich eines LDR zu tun?

VC ist der Trigger disable input, d.h. bei Nutzung des Sensors zur 
Steuerung einer Lampe kann man mit dem LDR als Umgebungslichtsensor 
verhindern, dass bei Tageslicht die Lampe angeht. Ein Blick ins 
Datenblatt ...

Christoph db1uq K. schrieb:
> Ich dachte, so etwas gelesen zu haben, die "Datenblätter" sagen wenig
> dazu:

Das Datenblatt des BISS0001 sagt dazu:
"Trigger disable input (VC > 0.2·Vdd =enable; VC < 0.2·Vdd =disabled)".

Das ist doch eine klare Aussage. Was der Nutzer dort dran hängt, bleibt 
ihm überlassen.
Falls jemand eine Außenleuchte damit steuern will, mag ein LDR ganz 
praktisch sein. Bei einer Katzenklappe möchte man dem Stubentiger 
vielleicht auch tagsüber eine Chance geben.

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Guten Morgen Rainer

Das hatten wir schon längst korrigiert, ich hatte wohl die 
Temperaturkompensation verwechselt. Die korrigiert eine 
Temperaturabhängigkeit der Sensorreichweite. Wie die "performance 
compensation" funktioniert, sagt das Datenblatt nicht.

Ein externer Widerstandssensor ist in keinem Schaltplan zu sehen, auch 
im Datenblatt-Text gibt es nur Betriebstemperatur und Lagertemperatur.
Das muss wohl ab Werk eingestellt sein, "factory reset" könnte das 
heißen.

von Rainer W. (rawi)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Das hatten wir schon längst korrigiert, ...

Dann aber bitte auch richtig. So ist es etwas irreführend, falls jemand 
nachmessen will:

Christoph db1uq K. schrieb:
> Fällt die Spannung unter 0.2 Volt, wird der Chip deaktiviert.

Der Schwellwert zum aktivieren des Bewegungsmelders liegt lt. DB um 
einen Faktor Vdd/V höher ("VC < 0.2·Vdd =disabled"), d.h. bei einer 
Versorgungsspannung von z.B. Vdd=5V liegt die Schwelle bei 1.0V.

Die "0.2" in der Angabe im Datenblatt ist ein dimensionslose Größe, 
nämlich ein Faktor vor dem "Vdd" und keine absolute Spannungsangabe.

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Rainer W. schrieb:
> 0.2 Volt

Das war ein Zitat aus "Wolles Elektronikkiste", die ich oben verlinkt 
habe.
Stimmt, das Datenblatt sagt:
"pin 9 VC  Trigger disable input (VC >0.2Vdd=enable;  VC<0.2Vdd 
=disabled)"
damit liegt die Schwelle für Vdd=5V bei +1V, das hatte ich nicht 
überprüft.

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