Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Raspberry GPIO Schaltung Taster und Relais


von Michael (sirmike)


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Hallo,

ich versuche gerade eine Klingelanlage mittels Raspberry und seinen 
GPIOs zu realisieren. Leider habe ich schon 3 Raspberrys damit getötet 
(z.B. Input direkt belegt mit Taster, wobei ich eigentlich die internen 
PullUp Widerstände an hatte sind die GPIOs tot. Ich glaube dass sich die 
PullUps irgendwie die zurück gesetzt haben und der Taster gedrückt 
worden ist.)usw... Ich bräuchte dringend Hilfe mit der Beschaltung. Im 
Anhang habe ich mal meine letzte Überarbeitet Version.

Zur Erklärung:
Ich Betreibe den Raspberry über den 5V Pin und GND PIN an einem 
Spannungswandler. Der Spannungswandler wird über ein 12V DC Netzteil 7A 
betrieben. Der Spannungswandler kann 5A ab. Die Relaisschaltung ist ein 
4 Kanal Relais Board, d.h. ich kann die Beschaltung nicht ändern. Ich 
hab versucht die interne Schaltung mit zu Zeichen. Bei der Zeichnung 
habe ich die INPUTs auch mit internen 50k Ohm gezeichnet. Die INPUTs 
habe ich nochmal mit zusätzlichen Widerständen abgesichert falls ein 
GPIO versehentlich als Ausgang programmiert ist.

Zur Funktion:
Beim drücken von Klingel Taster 1 soll Klingel 1 läuten usw..
dabei wird über einen Optokoppler der GPIO INPUT auf LOW gezogen und per 
Software geht am Railsboard Kanal 1 auf LOW. dabei zieht das Relais an. 
das Relais wird auf der Ausgangsseite mit 5V versorgt. Die 5V werden 
über einen Niederohmigen Widerstand oder Hochohmigeren Widerstand 
geleitet. je nachdem zieht das Klingelrelais an oder nicht. Über eine 
Extra Schaltung wird der Zustand des Türöffners Tasters überwacht (Meine 
ersten Entwürfe waren z.B. mit einem NPN Transistor als Auswertung für 
den Zustand aller drei Türöffner Taster, das traue ich mir aber nicht 
mehr, ich benutze jetzt Optokoppler an jedem Strang). Sollte der 
Türöffner gedrückt werden wird GPIO 6 HIGH und schaltet per Software 
GPIO auf LOW und der Türöffner wird aktiviert.

Ich hab mir das so ausgedacht, da ich nur 2 Adern pro Wohneinheit zur 
Verfügung hab und damit die Klingel und den Türöffner gleichzeitig 
steuern muss.

Für mich ist es extrem wichtig dass die Schaltung extrem robust gegen 
Zerstörung des Raspi ist. Ich möchte nicht noch den vierten Raspi 
killen.

Ich hoffe wirklich das mir dabei jemand helfen kann.

Vielen Dank schon mal!

von Nemopuk (nemopuk)


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Ich würde dir empfehlen zuerst Grundlagen mit viel einfacheren 
Schaltungen zu lernen. Bri deinem aktuellen Projekt, weiß ich gar nicht, 
wo ich anfangen soll. Man müsste bei Edison anfangen, und von dort 
langsam hoch arbeiten. Viel zu viel für ein Diskussionsforum. Für 
Privatunterricht ist hier der falsche Ort.

: Bearbeitet durch User
von Otto K. (opto_pussy)


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An den 3 Optokopplern auf der linken Seite herrschen an den TP Punkten 
nur dann 3,3 Volt, wenn der Optokoppler-Transistor durchgeschaltet hat. 
Wenn nicht sind dort 5 Volt, die dann am Eingang vom ESP8266 anliegen! 
Außerdem könntest Du die 3 Optokoppler-UND-Verknüpfungen am Ausgang (die 
übrigens nicht galvanisch vom Eingang getrennt sind) vorher mit einem 
Transistor und drei Dioden bewerkstelligen und Dir dabei die 
Demorganschen Theoreme zu Nutze machen. Dann bräuchtest Du nur noch 
einen einzigen Optokoppler am Ausgang, der dann auch eine echte 
galvanische Trennung hätte.

Die Schaltung ist übrigens so klein gezeichnet, so dass man die 
Bauteilewerte nicht lesen kann.

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


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An sich hat es sich lange Zeit bewährt, Texte und auch Schaltpläne mit 
dunklen Farben auf hellem Grund anzulegen.
Dein Schaltbild ist ggf. etwas für Helloweenfans, aber ich tue mir den 
nicht an.

von Mario M. (thelonging)


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Michael schrieb:
> Beim drücken von Klingel Taster 1 soll Klingel 1 läuten usw..

Ersetze den Raspberry durch eine Handvoll Drahtbrücken. Fertig!

Oder was ist der tiefere Sinn des Ganzen?

von Rainer W. (rawi)


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Ralf X. schrieb:
> An sich hat es sich lange Zeit bewährt, Texte und auch Schaltpläne mit
> dunklen Farben auf hellem Grund anzulegen.

... und auf die Forenregeln zu hören.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder GIF-Format hochladen.

Michael schrieb:
> Klingelanlage.jpg

Dieses JPG-Gematsche, nicht einmal in ausreichender Auflösung, 
verursacht Augenkrebs, sorry.

: Bearbeitet durch User
von Nemopuk (nemopuk)


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Wieso eigentlich das Rad neu erfinden? Raspberry Pi SPS kann man fix und 
fertig kaufen.

von Michael (sirmike)


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Danke für die schnelle Antwort,

das mit den UND Verknüpfung ist ein guter Punkt, danke dafür

Ich hab den Plan nochmal Angehängt, ich hoffe er hat jetzt die volle 
Größe.
In schwarz auf weiß kann ich den Plan leider nicht so schnell 
generieren, das Simulationsprogramm hat nur schwarzen Hintergrund.

Hier hoffentlich mit besserer Auflösung als png nicht verkleinert.

Ach ja der Sinn soll sein das ganze später noch mit Kamera und Audio zu 
ergänzen, deswegen den Raspi.

von Frank O. (frank_o)


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Rainer W. schrieb:
> Dieses JPG-Gematsche, nicht einmal in ausreichender Auflösung,
> verursacht Augenkrebs, sorry.

Sorry kannst du in dem Fall weg lassen. Und diese schwarze Scheiße, da 
stehen die Kids drauf, aber die meisten älteren Menschen können das 
sowieso nicht so gut lesen. Ich jedenfalls nicht.

Aber nun zum TO.
Klein anfangen!
Erstmal ein Kreis und dann ohne Controller. Der muss schon rein händisch 
funktionieren.
Sind da Freilaufdioden drin? Das könnte ein Grund für den abgeschossenen 
Raspberry sein.
Da ist erstmal sicher noch viel lesen angesagt.

von Rainer W. (rawi)


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Michael schrieb:
> Ich hab den Plan nochmal Angehängt, ich hoffe er hat jetzt die volle
> Größe.

Um WELTEN besser.

Warum hast du an den GPIOs der Taster die Potentialanhebung für den 
Low-Pegel mit den 50k٦10k٠Spannungsteilern vorgesehen?

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


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Hast du einen Sack Optokoppler gewonnen?

Ich kann für keinen von denen einen Sinn erkennen.

von Michael (sirmike)


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Rainer W. schrieb:
> Michael schrieb:
>> Ich hab den Plan nochmal Angehängt, ich hoffe er hat jetzt die volle
>> Größe.
>
> Um WELTEN besser.
>
> Warum hast du an den GPIOs der Taster die Potentialanhebung für den
> Low-Pegel mit den 50k٦10k٠Spannungsteilern vorgesehen?

Die 50kΩ wären die internen PullUps, sollte diese sich durch einen 
Software Fehler abschalten(Programm macht z.B. was ungewolltes) hätte 
ich noch einen definierten Zustand de GPIO Inputs. War zumindest mein 
Hintergedanke.

von Nemopuk (nemopuk)


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H. H. schrieb:
> Hast du einen Sack Optokoppler gewonnen?
> Ich kann für keinen von denen einen Sinn erkennen.

Dito, ich begreife es auch nicht.

von Michael (sirmike)


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Frank O. schrieb:
> Rainer W. schrieb:
>> Dieses JPG-Gematsche, nicht einmal in ausreichender Auflösung,
>> verursacht Augenkrebs, sorry.
>
> Sorry kannst du in dem Fall weg lassen. Und diese schwarze Scheiße, da
> stehen die Kids drauf, aber die meisten älteren Menschen können das
> sowieso nicht so gut lesen. Ich jedenfalls nicht.
>
> Aber nun zum TO.
> Klein anfangen!
> Erstmal ein Kreis und dann ohne Controller. Der muss schon rein händisch
> funktionieren.
> Sind da Freilaufdioden drin? Das könnte ein Grund für den abgeschossenen
> Raspberry sein.
> Da ist erstmal sicher noch viel lesen angesagt.

Den Plan jetzt in weiß ich hoffe der ist besser. Ja Freilaufdioden sind 
drinnen.

von Frank O. (frank_o)


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Michael schrieb:
> Den Plan jetzt in weiß ich hoffe der ist besser.

Das ist nett von dir, vielen Dank!

von Rainer W. (rawi)


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Michael schrieb:
> Die 50kΩ wären die internen PullUps, sollte diese sich durch einen
> Software Fehler abschalten(Programm macht z.B. was ungewolltes) hätte
> ich noch einen definierten Zustand de GPIO Inputs.

Den hast du auch durch den Arbeitswiderstand vom Optokoppler.

Störend ist der im Vergleich zum internen Pull-Up große 
Serienwiderstand. Dadurch kann der Optokoppler den GPIO nicht richtig 
auf Low ziehen.

von Frank O. (frank_o)


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Den Schaltplan verstehe ich zwar nicht insgesamt, aber was sollen die 
Optokoppler hintereinander?

von Michael (sirmike)


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Rainer W. schrieb:
> Michael schrieb:
>> Die 50kΩ wären die internen PullUps, sollte diese sich durch einen
>> Software Fehler abschalten(Programm macht z.B. was ungewolltes) hätte
>> ich noch einen definierten Zustand de GPIO Inputs.
>
> Den hast du auch durch den Arbeitswiderstand vom Optokoppler.
>
> Störend ist der im Vergleich zum internen Pull-Up große
> Serienwiderstand. Dadurch kann der Optokoppler den GPIO nicht richtig
> auf Low ziehen.

Stimmt, ca 600mV sind für einen LOW ein bisschen viel, werd ich auf 1kΩ 
heruntersetzen dann sind es ca. noch 150mV der Raspi erkennt unter 0,8V 
LOW und über ca. 1.4V HIGH.

Danke !

von Manfred P. (pruckelfred)


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Michael schrieb:
> Den Plan jetzt in weiß ich hoffe der ist besser.

Der ist jetzt für mich lesbar, wenn auch recht merkwüdig gemalt. Masse 
unten, Plus oben ist üblich.

Den Rainer W. schrieb: muß ich nicht wiederholen, 
die Fehler stechen sofort ins Auge.

Frank O. schrieb:
> Den Schaltplan verstehe ich zwar nicht insgesamt, aber was sollen die
> Optokoppler hintereinander?

Ich gebe ab den Relais Klingel 1..3 mit den je zwei Widerständen am 
Kontakt auf, das alles scheint mir komplett wirr.

Michael schrieb:
> Stimmt, ca 600mV sind für einen LOW ein bisschen viel, werd ich auf 1kΩ
> heruntersetzen

Blödsinn, Null Ohm sind passender und die 50k durch 198 MegOhm ersetzen.

von Michael (sirmike)


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Frank O. schrieb:
> Den Schaltplan verstehe ich zwar nicht insgesamt, aber was sollen die
> Optokoppler hintereinander?

Wenn einer den Türöffner Schalter drückt, schaltet der Optokoppler nicht 
durch  der GPIO 6 input ist auf HIGH.
Die sind UND verknüpft, d.h. damit der GPIO 6 auf LOW bleibt darf kein 
Taster gedrückt sein. Damit schalten alle Optokoppler durch.
Hoffe das war verständlich erklärt. Ansonsten einfach nochmal Fragen.

Danke!

von Frank O. (frank_o)


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Manfred P. schrieb:
> Ich gebe ab den Relais Klingel 1..3 mit den je zwei Widerständen am
> Kontakt auf, das alles scheint mir komplett wirr.

Manfred, der war gut und deckt sich ungefähr mit meiner Sicht.

Allein schon die Taster sind merkwürdig.

@TO Zeichne das doch bitte einmal für einen einzigen Kreis. Die andern 
Kreise sind dann im Grunde eine Kopie von diesem.

von Frank O. (frank_o)


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Michael schrieb:
> Hoffe das war verständlich erklärt.

Nein, alles gut! Das habe ich auch so gesehen, nur sah das nicht direkt 
nach Absicht aus.

von Michael (sirmike)


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Frank O. schrieb:
> Manfred P. schrieb:
>> Ich gebe ab den Relais Klingel 1..3 mit den je zwei Widerständen am
>> Kontakt auf, das alles scheint mir komplett wirr.
>
> Manfred, der war gut und deckt sich ungefähr mit meiner Sicht.
>
> Allein schon die Taster sind merkwürdig.
>
> @TO Zeichne das doch bitte einmal für einen einzigen Kreis. Die andern
> Kreise sind dann im Grunde eine Kopie von diesem.

So ein Kreis.

Nochmal zur Erklärung, wenn Klingeltaster 1 gedrückt wird, schaltet der 
Optokoppler beim Klingeltaster durch und zieht GPIO 23 auf Masse 
(zumindest fast auf 167mV. Ich bin übervorsichtig geworden und habe den 
1kOhm als Strombegrenzer drinnen, ich weiß ohne wäre ein deutlicher LOW 
Pegel)
Wenn GPIO 23 auf LOW ist wird per Software der Output 27 auf LOW 
geschaltet (Dargestellt zum Simulieren mit dem Schalter am GPIO 27). 
Damit wird der Optokoppler beim GPIO 27 geschalten. Das Relais zieht an.

Stromkreis Relais springt auf den 25 Ohm widerstand, damit kann genug 
Strom und Spannung zum unteren Optokoppler mit dem Relais für die 
Klingel gehen.

Dort zieht das Relais an und es Klingelt.

Wenn das Relais beim GPIO 27 nicht angezogen ist, ist zu wenig Spannung 
und Strom am unteren Optokoppler und das Relais der Klingel ist aus.

Dann hab ich noch den Optokoppler für den GPIO 6
Der GPIO 6 schaltet als INPUT software mäßig ein anderes Relais das den 
Türöffner schaltet (nicht abgebildet)
Wenn der Türöffner Taster gedrückt wird wird GND auf den Eingang des 
Optokoppler für den GPIO 6 gegeben. Dieser schaltet nicht durch und der 
GPIO 6 geht auf HIGH. Wenn er nicht gedrückt wird, schaltet der 
Optokoppler durch und GPIO6 ist auf LOW.

Hoffe das wird jetzt besser ersichtlich.

von Andreas S. (igel1)


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Welche Optokoppler (Hersteller/Typ?) verwendest Du?

Je nach Typ reicht das 1mA, das Du denen am Eingang spendierst, aus oder 
eben nicht aus, um den Ausgang vernünftig auf LOW zu ziehen.

Hast Du das einmal nachgemessen?
Hast Du ein Multimeter?

Viele Grüße

Igel1

von Michael (sirmike)


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Andreas S. schrieb:
> Welche Optokoppler (Hersteller/Typ?) verwendest Du?
>
> Je nach Typ reicht das 1mA, das Du denen am Eingang spendierst, aus oder
> eben nicht aus, um den Ausgang vernünftig auf LOW zu ziehen.
>
> Hast Du das einmal nachgemessen?
> Hast Du ein Multimeter?
>
> Viele Grüße
>
> Igel1

Ich benutze PC817.

Ja für die normalen Beschaltungen wie z.B den Klingel Taster reicht das 
aus.
In dem Zweig für die Klingel selber muss ich unten den 100 Ohm 
Widerstand nehmen, sonst fällt nicht genug Spannung und Strom für das 
Relais ab.
Ich hab mir auch mal ein fertiges Relais Bord angeschaut und gemessen, 
da sind auch exakt die 100 ud 1kOhm widerstände drinnen, bzw. auch 1kOhm 
am Eingang und zur Basis des Transistors auch 1kOhm.

Funktionell geht die Schaltung, hab sie mal ohne RasPi ausprobiert und 
gemessen. Die Simulation zeigt mir ziemlich genau die selben Werte an.

Für mich ist es einfach wichtig, dass mir nicht wieder ein Raspi hops 
geht, wenn die Software da murks macht, wie mit den PullUp Widerständen 
z.B.

Deswegen hab ich auch noch den einen Widerstand Seriell am GPIO Input 
drinnen und den zweiten PullUp.

Der Raspi verträgt maximal 16 mA an den GPIOs.

Ich hab auch gelesen mann sollte die Taster sicherheitshalber über 
Optokoppler anschließen damit man auf der sicheren Seite ist und sich 
den Raspi nicht schießt.

Deswegen so viele Optokoppler

von Frank O. (frank_o)


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Wieso hast du diese merkwürdigen Widerstandskombinationen gewählt?
Die 10 kOhm und die 50 kOhm sind parallel und da reicht dann auch ein 30 
kOhm. So kast du um die 100mV. Für den Pullup reicht auch sicher 10 
kOhm.
Mit Raspberry kenne ich mich nicht so aus und kenne die Lasten nicht, 
die dss Teil verträgt. Da braucht auch nicht noch der 1 kOhm davor.
Den Rest muss ich mir noch auf dem Rechner anschauen,  aber nicht mehr 
heute.

von Michael (sirmike)


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Frank O. schrieb:
> Wieso hast du diese merkwürdigen Widerstandskombinationen gewählt?
> Die 10 kOhm und die 50 kOhm sind parallel und da reicht dann auch ein 30
> kOhm. So kast du um die 100mV. Für den Pullup reicht auch sicher 10
> kOhm.
> Mit Raspberry kenne ich mich nicht so aus und kenne die Lasten nicht,
> die dss Teil verträgt. Da braucht auch nicht noch der 1 kOhm davor.
> Den Rest muss ich mir noch auf dem Rechner anschauen,  aber nicht mehr
> heute.

Die internen PullUp Widerstände sind im Raspberry baulich mit 50kOhm 
angegeben. Die kann ich nur Softwareseitig ein und ausschalten. Deswegen 
ist mir glaub ich auch ein Raspi abgeraucht. Irgendwie haben sich die 
abgeschaltet und der Taster hat direkt ohne Widerstand 
durchgeschaltet.(Wie gesagt, war vorher auch ohne Optokoppler)
Ich möchte die aber auch ungern ausschalten, deswegen den zweiten PullUp 
zur Sicherheit.

Ansonsten stimmt das natürlich.

von Hannes J. (pnuebergang)


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Michael schrieb:
> Wenn einer den Türöffner Schalter drückt, schaltet der Optokoppler nicht
> durch  der GPIO 6 input ist auf HIGH.

Soweit ich das bei grobem Drüberschauen gesehen habe hast du dich bei 
jeden einzelnen Optokoppler selbst sabotiert.

Die Kernfunktion eine Optokopplers, warum man normalerweise einen 
einsetzt, ist die galvanische Trennung. Wenn du aber bei jedem 
Optokoppler in der Schaltung, soweit ich das auf die Schnelle gesehen 
habe, irgendwo den Sende- und Empfangsteil des Optokopplers verbindest 
ist diese Funktion nicht mehr gegeben. Mehr Optokoppler rein zu 
schmeißen hilft dann auch nicht.

Das ist leider die übliche Scheiße die sich in der 
Arduino-/Raspbery-Welt eingeschlichen hat. Da wird ohne Sinn und 
Verstand "irgendwas mit Optokopplern" kopiert.

Das Elend beginnt schon am Anfang: Es ist nicht klar warum überhaupt an 
all diesen Stellen eine galvanische Trennung benötigt wird.

Dazu der ebenfalls in der Arduino-/Raspberry-Welt weit verbreitete 
Pfusch Relais über Optokoppler zu schalten. Es gibt manchmal einen Grund 
das so zu machen. Nämlich wenn man keine Relais findet die die nötige 
Isolationsspannung, Zertifizierung, etc. aufweisen, dafür aber einen 
Optokoppler. Dann sollte man den Optokoppler aber tunlichst richtig 
einsetzen.

> Die sind UND verknüpft,

Warum machst du diese angebliche UND-Verknüpfung in Hardware? Du hast 
einen Raspberry am Start. Der kann dir Signale in Software 
UND-verknüpfen das dir schwarz vor Augen wird.

Nemopuk hat es am Anfang auf den Punkt gebracht:

Nemopuk schrieb:
> Ich würde dir empfehlen zuerst Grundlagen mit viel einfacheren
> Schaltungen zu lernen. Bri deinem aktuellen Projekt, weiß ich gar nicht,
> wo ich anfangen soll. Man müsste bei Edison anfangen, und von dort
> langsam hoch arbeiten. Viel zu viel für ein Diskussionsforum. Für
> Privatunterricht ist hier der falsche Ort.

von Frank O. (frank_o)


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Michael schrieb:
> Die internen PullUp Widerstände sind im Raspberry baulich mit 50kOhm
> angegeben.

Dann zeichne die nicht in den Schaltplan, wenn es die aus dem Raspi 
sind.
Den Minus sollte man immer ohne Widerstand dazwischen als Signal 
durchschalten.

von H. H. (hhinz)


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Frank O. schrieb:
> Michael schrieb:
>> Hoffe das war verständlich erklärt.
>
> Nein, alles gut! Das habe ich auch so gesehen, nur sah das nicht direkt
> nach Absicht aus.

Jetzt ist wenigstens klar, dass er völlig auf dem Holzweg ist.

von Andreas S. (igel1)


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Wenn Du Dir Sorgen um den RaspPi machst (mache ich mir auch ein wenig 
beim Blick auf Deinen Schaltplan - sorry ...), so spendiere ihm an den 
GPIO-Eingängen solch eine Schutzschaltung:

Beitrag "Hardware-Designtipps des Monats: Schutzschaltungen"

Dann kann kaum noch was passieren und Dein RaspPi wird auch die 
wildesten Schaltungs- und Programmierfehler überleben.

von Rainer W. (rawi)


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Michael schrieb:
> Ich bin übervorsichtig geworden und habe den
> 1kOhm als Strombegrenzer drinnen, ich weiß ohne wäre ein deutlicher LOW
> Pegel)

Lass den Pull-Up einfach aus. Wozu soll der gut sein?

> Klingelanlage_1Schalter.png

Deine Knotenpunkt darfst du gerne etwas kräftiger zeichnen. Man kann 
kaum eine Leitungskreuzung von einem Verbindungsknoten unterscheiden.
Und der Schaltplan wäre leichter zu lesen, wenn du nicht mittendrin die 
Signalflussrichtung ändern würdest (Klingel 2, Türöffner Taster). 
Standardrichtung ist von links nach rechts.

Wieviel Strom fließt durch 'Klingel 2'? Der erzeugt einen 
Spannungsabfall am 25Ω Widerstand klaut den beiden Optokopplern 
Spannung.

Die Diskussion über einzelne Bauteile wäre erheblich einfacher, wenn 
jedes einen eindeutigen Namen hätte (z.B. R1, R2, ...).

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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H. H. schrieb:
> Jetzt ist wenigstens klar, dass er völlig auf dem Holzweg ist.

Meintest du das auf mich bezogen?
Ich hatte wohl gesehen, dass die immer alle geschaltet sein müssen, ob 
das dann sinnvoll ist, das habe ich noch gar nicht bewertet.
Der neue Schaltplan (in weiß) muss immer über den Monitor geschoben 
werden, wenn der groß geschaltet ist. Da habe ich mich noch gar nicht 
mit befasst.

Und klar, habe ich ja auch geschrieben, dass ich da noch nicht 
durchblicke.

von H. H. (hhinz)


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Frank O. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Jetzt ist wenigstens klar, dass er völlig auf dem Holzweg ist.
>
> Meintest du das auf mich bezogen?

Nö, auf den TE.

von Frank O. (frank_o)


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H. H. schrieb:
> Nö, auf den TE.

Ah so!

von Andreas S. (igel1)


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Mein Vorschlag:

Wirf die gesamte Schaltung weg und beginne bei Null in folgenden
Schritten:

1.) Eingangsschaltung:

    Nimm einen Widerstand und einen Taster und die von mir oben
    verlinkte Schutzschaltung und schalte alles so zusammen,
    dass Du damit eine simple "Ein-Taster-Auswerte-Schaltung"
    erhältst.

    Ab diesem Moment bist Du erst einmal in der Lage,
    ein Taster-Drücken mit dem RasPi zu erfassen.

    Diese "Schaltung" kannst Du 1 ... N mal aufbauen - für
    alle Taster dieser Welt - immer dieselbe Schaltung.
    Jeweils an einen eigenen GPIO-Input anschließen.

2.) Ausgangsschaltung:

    Jetzt baust Du eine Schaltung mit einem Transistor,
    ggf. einem Relais, ein wenig Widerstand und etwas Schutzdiode,
    um mit einem GPIO-Ausgang eine Klingel, einen
    Türöffner oder eine Zugbrücke ansteuern zu können.

    Diese Schaltung baust Du ebenfalls 1 ... X mal - je nach
    Anzahl von Türklingeln, Türöffnern oder Zugbrücken, die
    Dein Schloss umgeben.

3.) Den Rest machst Du per Software - ob beim Druck auf einen
    Taster nun eine Klingel klingelt oder alle oder ob auch
    Deine Zugbrücke hochfährt - ein paar Zeilen Code erledigen
    das für Dich.

4.) Und weil in dieser Schaltung kein einzige Optokoppler vorkommt,
    packst Du alle Optokoppler in einen Briefumschlag und
    verschenkst diese an notleidende Elektronik-Enthusiasten.

Viele Grüße

Igel1

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Wirf die gesamte Schaltung weg und beginne bei Null in folgenden
> Schritten:

Beste Idee heute.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Frank O. schrieb:
> Und diese schwarze Scheiße
Dieser schwarze Hintergrund ist sowas von "letztes Jahrtausend", als 
noch mit Röhrenmonitoren gearbeitet werden **musste**, weil es nichts 
besseres gab. Nicht ohne Grund hat sich in der Evolution schwarzes 
Papier nicht durchgesetzt.

Michael schrieb:
> Den Plan jetzt in weiß ich hoffe der ist besser.
Ja, es ist besser, dass er weiß ist. Das ist dann aber auch schon so 
ziemlich alles, was besser ist.

Hannes J. schrieb:
> Da wird ohne Sinn und Verstand "irgendwas mit Optokopplern" kopiert.
Das war auch das erste, was mir aufgefallen ist.

In dem Schaltplan hier gibt es nur 1 einzigen GND (diese anderen GND 3V3 
und GND 5V sind nur Nebelkerzen) und deshalb sind auch die OK unnötig. 
Optokoppler sind nur dann nötig, wenn unterschiedliche Potentialbezüge 
bestehen. Wenn aber links und rechts vom OK die selbe Masse ist, dann 
ist das für mich ein klares Signal:
"Obacht, das hat sich mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Anfänger 
ausgedacht. Da sind noch andere Fehler drin!"

Als Tipp: so wie ein Buchautor erst mal viele andere Bücher liest und 
dann den Bestseller schreibt, sollte ein Elektroniker erst mal viele 
Schaltpläne lesen, dabei analysieren, welche davon gut verständlich und 
lesbar sind und was sie so gut verständlich und lesbar macht, und dann 
seinen Schaltplan zeichnen.

Zusammengefasst siehe Schaltplan richtig zeichnen

Aber auch ein schön gezeichneter und leserlicher Schaltplan wird 
völliger Unsinn sein, wenn der Zeichner nicht weiß, was er da malt...

: Bearbeitet durch Moderator
von Rainer W. (rawi)


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Michael schrieb:
> Für mich ist es einfach wichtig, dass mir nicht wieder ein Raspi hops
> geht, wenn die Software da murks macht, wie mit den PullUp Widerständen
> z.B.

Hast du inzwischen verstanden, wie du die Rasberrys genau getötet hast, 
d.h. woran sie wirklich gestorben sind, oder sind das alles nur 
Vermutungen?

von Andreas S. (igel1)


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@sirmike:

Hier ein kleiner Artikel, wie man Input-Pins am RaspPi ausliest, deren 
Pull-Ups/Downs schaltet und worauf man noch so achten sollte (z.B.
De-Bouncing):
https://grantwinney.com/raspberry-pi-using-pullup-and-pulldown-resistors/

Eine schöne Schutzschaltung fehlt dort zwar, aber die hatte ich ja 
bereits weiter oben verlinkt.

Und noch ein paar (Schlaumeier-)Tipps von mir:

Damit wir hier alle auf einen grünen Zweig kommen, würde ich an Deiner 
Stelle wirklich nochmals die Schaltung von Null an neu aufziehen und 
dabei genau in der von mir oben vorgeschlagenen, modularen Weise 
vorgehen:

- erstmal nur eine Input-Schaltung für einen GPIO aufbauen
  und hier vorstellen. Dabei ruhig etwas Prosa spendieren,
  was Du Dir dabei gedacht hast und wie (und wofür) es
  funktionieren soll.

- dann nur eine Output-Schaltung für einen GPIO aufbauen
  und hier vorstellen. Und wieder etwas Prosa dazu spendieren.

- dann vielleicht die Software schreiben, die diesen EINEN Input
  auswertet und damit den EINEN Output schaltet. Auch die
  kannst Du hier zeigen - nur Mut, man kann nur von den Vorschlägen
  hier lernen.

- der Rest ist dann nur noch eine Vervielfachung von Input- und
  Output-Schaltungen mit leichten Software-Anpassungen.

Und beim Schaltplan:

- Nur eine Gnd-Leitung verwenden, die ausschließlich unten im
  Schaltplan geführt wird.

- Die internen Pull-Ups/Downs der GPIO-Eingänge nicht in den
  Schaltplan einzeichnen.

- Überlege Dir, ob Du wirklich unterschiedliche Versorgungs-
  Spannungen benötigst. Wenn ja, so werden die oben im Schaltplan
  geführt.

- Zeichne keine Schalter ein, die GPIO-Ausgänge simulieren sollen -
  das verwirrt nur.

- Lass die ganzen Optokoppler erst einmal weg. Wir sind hier alle
  der Meinung, dass Du sie nicht brauchst (die Mehrheit hat hier
  oftmals recht :-)

Viele Grüße

Igel1

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Andreas S. schrieb:
> Und beim Schaltplan:
> Nur eine Gnd-Leitung verwenden, die ausschließlich unten im
> Schaltplan geführt wird.
Oder viel, viel besser und übersichtlicher: gar keine GND-Leitung und 
gar keine Vcc-Leitung verwenden, sondern die entsprechenden 
Schaltplansymbole.

von Obelix X. (obelix)


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Lothar M. schrieb:
> Nicht ohne Grund hat sich in der Evolution schwarzes
> Papier nicht durchgesetzt.

Der Vergleich hinkt gewaltig, ich sage nur additive- und 
subtraktive-Farbmischung.

https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/kunst/artikel/additive-und-subtraktive-farbmischung

von Rainer W. (rawi)


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Lothar M. schrieb:
> Nicht ohne Grund hat sich in der Evolution schwarzes Papier nicht
> durchgesetzt.

Darauf beschränkt es sich wohl auch, weil Papier natürlicherweise eher 
hell ist und schwarze/dunkle Pigment zum Schreiben zu Hauf zur Verfügung 
stehen. Weiße Stifte haben deutlich mehr Probleme mit dem Kontrast.

Bestes Beispiel: Schultafeln. Immerhin haben sich die dunklen Tafeln mit 
weißer Schrift trotz Kreidestaubsauerei eine ganze Weile gehalten, bis 
die Industrie Whiteboards mit entsprechenden speziellen Stiften als 
neues Marktsegment entdeckt hat.
Bei Laptops gab es auch eine Phase, wo Kunden angeblich (lt. Herstellen) 
nur hochglanzreflektierende Oberflächen kaufen wollten - aber das hat 
sich wohl auch schon wieder überlebt, nachdem wohl jeder erkannt hat, 
dass beim Arbeiten am Bildschirm der Bildschirminhalt und nicht die 
gespiegelte Umgebung interessiert.

Bei eCAD hat der dunkle Hintergrund den entscheidenden Vorteil, dass bei 
Verwendung verschiedene Farben und Highlightning der Kontrast erheblich 
besser ist, als bei weißem Hintergrund, der dann eher blendet - eine 
scharfe Darstellung vorausgesetzt.

Bei einem rein schwarz-weißen Schaltplan spielt das natürlich keine 
Rolle und das Auge kommt mit vermatschten schwarzen Linien besser 
zurecht als mit halb zugelaufenen weiße/grauen.

von Joachim B. (jar)


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Andreas S. schrieb:
> Wir sind hier alle
>   der Meinung, dass Du sie nicht brauchst (die Mehrheit hat hier
>   oftmals recht :-)

wie toll Mehrheitsentscheidungen sind sieht man an Wahlen.

Lothar M. schrieb:
> Nicht ohne Grund hat sich in der Evolution schwarzes
> Papier nicht durchgesetzt

aber jahrzehntelang funktionierte Kreide auf schwarzer Tafel und länger 
als jedes Tablett oder Lapptop.

Trotzdem bin ich auch für schwarze Symbole auf weissem Grund.

Sicherer für den Raspi ist auf jeden Fall eine richtige gute galvanische 
Trennung und wenn mit Optokoppler gehören auch die Optokoppler 
Versorgung mit isolierende DC/DC Wandler dazu. Es sind schon genug Raspi 
SoC gestorben warum kann nicht mehr nachvollzogen werden, stecken unter 
Spannung, Lötfehler, allgemeiner Schaltfehler, oder ist doch ein fetter 
Impuls durchgekommen?

Ein Raspi ist nun mal portseitig viel sensibler als der typische AVR 
megaAT und teurer ist jeder Pi auch.

Obelix X. schrieb:
> ich sage nur additive- und
> subtraktive-Farbmischung.

ist total ab vom Thema und hat hiermit nichts zu tun

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Rainer W. schrieb:
> Hast du inzwischen verstanden, wie du die Rasberrys genau getötet hast,
> d.h. woran sie wirklich gestorben sind, oder sind das alles nur
> Vermutungen?

Das wäre die wichtigste Frage. Aber ich denke wenn er neu anfängt und

Andreas S. schrieb:
> 3.) Den Rest machst Du per Software - ob beim Druck auf einen
>     Taster nun eine Klingel klingelt oder alle oder ob auch
>     Deine Zugbrücke hochfährt - ein paar Zeilen Code erledigen
>     das für Dich.

das beherzigt, haben sich auch alle Probleme erledigt.

von Michael (sirmike)


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Rainer W. schrieb:
> Michael schrieb:
>> Für mich ist es einfach wichtig, dass mir nicht wieder ein Raspi hops
>> geht, wenn die Software da murks macht, wie mit den PullUp Widerständen
>> z.B.
>
> Hast du inzwischen verstanden, wie du die Rasberrys genau getötet hast,
> d.h. woran sie wirklich gestorben sind, oder sind das alles nur
> Vermutungen?

Nein, leider nicht zu 100%, also mehr Vermutung.

Zum Thema Optokoppler, wie ich Anfangs geschrieben habe, habe ich 
standardmäßig erhältliche Relais Boards. Bei denen ist die Schaltung 
natürlich fest verlötet am Board, d.h. die Beschaltung der Relais ist so 
vorgegeben. Was ich auf den Board machen kann ist die Trennung der 
Stromkeise zu trennen oder die 3,3V bzw. 5V (kommt auf da Board drauf 
an) vom Raspberry zu nehmen.
Das was ich hinzugefügt habe war die Beschaltung der Eingänge am 
Raspberry, nachdem ich mich fälschlicherweise auf die internen PullUps 
verlassen habe.
Deswegen auch meine Frage wie ich am besten die GPIOs gegen falsche 
Anwendung (fehlende interne PullUps, Eingang fälschlicherweise als 
Ausgang programmiert, usw usw..) bzw. Überspannung schützen kann. Dabei 
hab ich gelesen, dass man das mit Optokopplern machen kann. Es gehen 
natürlich auch andere Möglichkeiten. Das die normalerweise natürlich für 
was anderes gedacht sind ist mir klar.

Auf dem Weg zum Klingel Relaisboard sind nur zwei Adern, d.h. ich brauch 
eine Schaltung mit der ich einerseits die Klingel ansteuern und 
andererseits auch den Zustand des Tasters abfragen kann. Ich hab das 
zuerst mit einem PNP Transistor gemacht, mit der anliegenden Spannung 
zwischen den Widerständen die am Relais hängen und damit an der Basis 
ist und den 3,3V die vom GPIO 6 INPUT kommen.

Die Schaltung hat auch am Tisch soweit funktioniert.
Jetzt hab ich halt vom PNP auf einen Optokoppler gewechselt, aber selbes 
Prinzip. Der schaltet halt durch wenn wenn nichts gedrückt wird und 
schaltet halt nicht wenn der Taster gedrückt wird.

Ich bin sehr offen für alternativen, wie ich das am besten 
bewerkstelligen kann.

Zwei der Rapsis sind nach dem Einbau gestorben.
Die Umgebung könnte vielleicht dabei auch eine Rolle gespielt haben. Der 
Spannungswandler ist sehr nah am Raspi dran. Aber alles nur Vermutungen.

Fakt ist, dass das direkte Anschließen des Schalters nicht korrekt war 
und ohne PullUp dort natürlich zu viel Strom geflossen ist.

von Rainer W. (rawi)


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Michael schrieb:
> Fakt ist, dass das direkte Anschließen des Schalters nicht korrekt war
> und ohne PullUp dort natürlich zu viel Strom geflossen ist.

Der PullUp hat mit "zu viel Strom" nichts zu tun. Mit PullUp fließt 
nicht weniger Strom.

Warum muss für das bisschen Schalterei überhaupt ein Raspi herhalten?

: Bearbeitet durch User
von Norbert (der_norbert)


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Michael schrieb:
> Der Raspi verträgt maximal 16 mA an den GPIOs.

An EINEM Pin! Drei Pins würden auch noch gerade so gehen.
Insgesamt ist das Limit aber auf ca. 50mA festgelegt.

Ich hatte mir schon vor langer Zeit angewöhnt,
nie mehr als 2mA aus einem Pin zu ziehen oder hinein zu schieben.
Das kann man sich merken, ohne jedes mal die Datenblätter zu bemühen.

von Joachim B. (jar)


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Norbert schrieb:
> Michael schrieb:
>> Der Raspi verträgt maximal 16 mA an den GPIOs.
>
> An EINEM Pin! Drei Pins würden auch noch gerade so gehen.
> Insgesamt ist das Limit aber auf ca. 50mA festgelegt.
>
> Ich hatte mir schon vor langer Zeit angewöhnt,
> nie mehr als 2mA aus einem Pin zu ziehen oder hinein zu schieben.
> Das kann man sich merken, ohne jedes mal die Datenblätter zu bemühen.

das Thema wurde so oft im Raspi Forum durchgekaut und immer wieder neu 
diskutiert!
Auch der Schmus mit den 16 mA, also sollte man die GPIO nicht 
überfordern und auch nie davon ausgehen das jeder Raspi unter allen 
Umständen 16mA überlebt, im Einzelfall mag das zutreffen aber kann nicht 
immer gelten.

von Obelix X. (obelix)


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Joachim B. schrieb:
> Obelix X. schrieb:
>> ich sage nur additive- und
>> subtraktive-Farbmischung.
>
> ist total ab vom Thema und hat hiermit nichts zu tun

Doch hat sehr Wohl etwas damit zu tun. Wenn du möchtest das ich dir das 
weiter erkläre, machen wir einen anderen Thread auf. Einen Ansatz von 
dem hat Rainer W. bereits geschrieben.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael schrieb:
> habe ich standardmäßig erhältliche Relais Boards. Bei denen ist die
> Schaltung natürlich fest verlötet am Board, d.h. die Beschaltung der
> Relais ist so vorgegeben.
Leider brauchst du dann auch viel mehr Ansteuerleistung als wenn du 
einfach nur einen Transistor als Relaistreiber nimmst.

Aber sies drum: bei der Verdrahtung dieser Leiterplatten musst du sehr 
gut auf die Masseführung aufpassen.

Michael schrieb:
> Ich hab das zuerst mit einem PNP Transistor gemacht, mit der
> anliegenden Spannung zwischen den Widerständen die am Relais hängen und
> damit an der Basis ist und den 3,3V die vom GPIO 6 INPUT kommen.
Da ist gleich mal mein mentaler txt2schematic-Konverter abgestürzt. Denn 
mit einem PNP-Transistor lässt sich bei 3,3V Basisspannung ein Relais 
nur schlecht schalten. Das müsste glatt ein 2,5V-Relais sein.

Schaltplan statt Prosa ist das Kommunikationsmittel unter Elektronikern 
schlechthin.

Michael schrieb:
> Ich bin sehr offen für alternativen, wie ich das am besten
> bewerkstelligen kann.
Mach es wie es erfahrene Elektroniker machen: steuere deine Relais mit 
einem NPN-BJT oder einem N-Kanal-Mosfet an:
1
             12V
2
              |
3
              o-----.
4
              |     |      | 
5
              -    [/]----\
6
              ^     |      |
7
              |     |
8
              o-----'
9
              |
10
            |/
11
µC--2k2--o--|
12
         |  |>
13
        10k   |
14
         |    |
15
GND -----o----'
16
17
18
19
             12V
20
              |
21
              o-----.
22
              |     |      | 
23
              -    [/]----\
24
              ^     |      |
25
              |     |
26
              o-----'
27
              |
28
            |-'
29
µC-------o--|<.
30
         |  |-|
31
        10k   |
32
         |    |
33
GND -----o----'
Dann sparst du dir auch gleich die 5V-Versorgung.

Mir ist in deinem Schaltplan noch was aufgefallen: da ist ein namenloses 
Bauteil, das vermutlich ein Wechselschalter ist. Wenn der ungünstig 
steht, dann kann das dem GPIO Pintreiber beim Ausgeben von "Low" das 
Leben kosten. Siehe dazu den Screenshot.

von Michael (sirmike)


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> Michael schrieb:
>> Ich hab das zuerst mit einem PNP Transistor gemacht, mit der
>> anliegenden Spannung zwischen den Widerständen die am Relais hängen und
>> damit an der Basis ist und den 3,3V die vom GPIO 6 INPUT kommen.
> Da ist gleich mal mein mentaler txt2schematic-Konverter abgestürzt. Denn
> mit einem PNP-Transistor lässt sich bei 3,3V Basisspannung ein Relais
> nur schlecht schalten. Das müsste glatt ein 2,5V-Relais sein.


> Mir ist in deinem Schaltplan noch was aufgefallen: da ist ein namenloses
> Bauteil, das vermutlich ein Wechselschalter ist. Wenn der ungünstig
> steht, dann kann das dem GPIO Pintreiber beim Ausgeben von "Low" das
> Leben kosten. Siehe dazu den Screenshot.

Den PNP hab ich zum Auswerten des Türöffner Tasters benutzt, nicht zum 
ansteuern des Relais.

Den Wechselschalter hab ich nur zum Simulieren des Zustandes im 
Simulationsprogramm drinnen. D.h. der soll den Zustand des GPIOs in der 
Simulation wiedergeben entweder 3,3V oder GND. Stimmt ist verwirrend, 
nehm ich raus aus der Zeichnung.

von Rainer W. (rawi)


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Michael schrieb:
> Den PNP hab ich zum Auswerten des Türöffner Tasters benutzt, nicht zum
> ansteuern des Relais.

Dann zeig den Schaltplan. Das erspart viel Hin und Her. Für einen BJT 
gibt es immerhin drei verschiedene Grundschaltungen.

von Andreas S. (igel1)


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Rainer W. schrieb:
> Michael schrieb:
>> Den PNP hab ich zum Auswerten des Türöffner Tasters benutzt, nicht zum
>> ansteuern des Relais.
>
> Dann zeig den Schaltplan. Das erspart viel Hin und Her. Für einen BJT
> gibt es immerhin drei verschiedene Grundschaltungen.

Ja, bitte - ich schließe mich Rainer W. an: zeig mal den Schaltplan.

Außerdem hat Du geschrieben:

> Zum Thema Optokoppler, wie ich Anfangs geschrieben habe, habe ich
> standardmäßig erhältliche Relais Boards. Bei denen ist die Schaltung
> natürlich fest verlötet am Board, d.h. die Beschaltung der Relais ist so
> vorgegeben.

Welcher Teil auf Deinem Schaltplan ist fest vorgegeben? (sprich: was
sind fertige Module?)

Alles was im gestrichelten Kasten mit Beschriftung "Relais Platine 4 
Kanal" drin ist?

Und ist das Innenleben dieser 4 Kanal Relaisplatine wirklich so, wie Du 
gezeichnet hast? (also inkl. Optokopplern?)

Und was ist mit den 3 Blöcken unten rechts, die jeweils eine Klingel und 
einen Türöffner Taster enthalten?  Sind das ebenfalls (für unsere 
Betrachtung) fix vorgegebene Module, die man nur über 2 Drähte erreichen 
kann? (so jedenfalls habe ich Dich verstanden).

Ich glaube es würde uns allen sehr helfen, wenn Du diese Fragen 
möglichst klar und genau beantwortest.

Wenn meine Annahmen hier alle zutreffen, dann schnackel ich so langsam 
den rechten, unteren Teil Deiner Schaltung und Deine Gedanken, warum Du 
ihn so ausgeführt hast, wie Du es getan hast, denn Du steckst ja durch 
die Fertig-Module in einem recht engen Korsett, in dem Du Dich bewegen 
musst.

Dass Du die UND-Verknüpfung in Software machen solltest (und damit jedes 
Deiner Klingel-Module auf jeweils einen GPIO-Eingang führst), wurde hier 
ja schon gesagt.

Wurde auch erwähnt, dass Du in dem Moment, wo eine Klingel im rechten 
unteren Teil angesteuert wird, immer zuerst ein Türöffner-Signal an GPIO 
6 messen wirst?

Warum? Ganz einfach: Deine Klingel-Ansteuerrelais (also die, wo der 1k 
und der 25 Ohm Widerstand dranhängen), werden beim Umschalten immer 
vielleicht 1ms keinen Kontakt haben - weder zum 25Ohm Widerstand noch 
zum 1k Widerstand.

Der entsprechende Optokoppler (ich spreche von denen in der 
UND-Verschaltung) wird dann für diesen winzigen Zeitraum keinen Strom am 
Eingang bekommen und das entspricht genau dem Verhalten, als ob Du für 
1ms den Türöffner drückst.

Das kannst Du entweder später in der Software abfangen oder Du überlegst 
Dir eine etwas geschicktere Schaltung. Z.B. könntest Du den 1k 
Widerstand jeweils direkt an +5V legen und nicht über das Relais 
schalten - dann hast Du beim Umschalten des Relais auch keinen 
Stromausfall auf Deinem Optokopplereingang.

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Andreas S. schrieb:
> Und ist das Innenleben dieser 4 Kanal Relaisplatine wirklich so, wie Du
> gezeichnet hast? (also inkl. Optokopplern?)
Das ist mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit das bekannte 
China-Mist-Design mit dem selben GND vor und hinter dem OK, wo die OK 
also nur zum Zeitvertreib, aber nicht zur Potentialtrennung drin sind:

https://www.google.com/search?q=relaiskarte+4-fach+arduino

von Rainer W. (rawi)


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Lothar M. schrieb:
> ... wo die OK also nur zum Zeitvertreib, aber nicht zur Potentialtrennung
> drin sind:

Immerhin werden sie ESDs auf den Tasterleitungen von den GPIOs 
fernhalten, so als Alternative zu einer 
Widerstand/Kondensator/TVS-Kombination.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Rainer W. schrieb:
> Immerhin werden sie ESDs auf den Tasterleitungen von den GPIOs fernhalten
> so als Alternative zu einer Widerstand/Kondensator/TVS-Kombination.
Ganz ohne Widerstände geht es auch mit dem OK nicht. Die R/C/TVS-Lösung 
ist kleiner als der OK. Die TVS ist eigentlich eh' unnötig. Und ESD 
passiert auch auf der Masse.

Also: wenn schon OK, dann mit getrennter Versorgung, getrennter Masse 
und getrenntem Potential.

von Joachim B. (jar)


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Lothar M. schrieb:
> Und ESD
> passiert auch auf der Masse.

deswegen schrieb ich ja: sinnvoll nur mit DC/DC Wandler

von Michael (sirmike)


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Andreas S. schrieb:
> Rainer W. schrieb:
>> Michael schrieb:
>>> Den PNP hab ich zum Auswerten des Türöffner Tasters benutzt, nicht zum
>>> ansteuern des Relais.
>>
>> Dann zeig den Schaltplan. Das erspart viel Hin und Her. Für einen BJT
>> gibt es immerhin drei verschiedene Grundschaltungen.
>
> Ja, bitte - ich schließe mich Rainer W. an: zeig mal den Schaltplan.
>

Das wär der alte Aufbau.

> Außerdem hat Du geschrieben:
>
>> Zum Thema Optokoppler, wie ich Anfangs geschrieben habe, habe ich
>> standardmäßig erhältliche Relais Boards. Bei denen ist die Schaltung
>> natürlich fest verlötet am Board, d.h. die Beschaltung der Relais ist so
>> vorgegeben.
>
> Welcher Teil auf Deinem Schaltplan ist fest vorgegeben? (sprich: was
> sind fertige Module?)
>
> Alles was im gestrichelten Kasten mit Beschriftung "Relais Platine 4
> Kanal" drin ist?
>
> Und ist das Innenleben dieser 4 Kanal Relaisplatine wirklich so, wie Du
> gezeichnet hast? (also inkl. Optokopplern?)
>

Ja, ich hab das nochmal im angehängtem Schaltplan aufgezeigt. Das in den 
gestrichelten Boxen ist fest auf dem Board.
Die Bauteile entsprechen denen auf dem Board, hab ich auch ausgemessen.

> Und was ist mit den 3 Blöcken unten rechts, die jeweils eine Klingel und
> einen Türöffner Taster enthalten?  Sind das ebenfalls (für unsere
> Betrachtung) fix vorgegebene Module, die man nur über 2 Drähte erreichen
> kann? (so jedenfalls habe ich Dich verstanden).
>

Ja genau, so ist es. Bis auf den Taster selber.

> Ich glaube es würde uns allen sehr helfen, wenn Du diese Fragen
> möglichst klar und genau beantwortest.
>
> Wenn meine Annahmen hier alle zutreffen, dann schnackel ich so langsam
> den rechten, unteren Teil Deiner Schaltung und Deine Gedanken, warum Du
> ihn so ausgeführt hast, wie Du es getan hast, denn Du steckst ja durch
> die Fertig-Module in einem recht engen Korsett, in dem Du Dich bewegen
> musst.
>
> Dass Du die UND-Verknüpfung in Software machen solltest (und damit jedes
> Deiner Klingel-Module auf jeweils einen GPIO-Eingang führst), wurde hier
> ja schon gesagt.
>
> Wurde auch erwähnt, dass Du in dem Moment, wo eine Klingel im rechten
> unteren Teil angesteuert wird, immer zuerst ein Türöffner-Signal an GPIO
> 6 messen wirst?
>

> Warum? Ganz einfach: Deine Klingel-Ansteuerrelais (also die, wo der 1k
> und der 25 Ohm Widerstand dranhängen), werden beim Umschalten immer
> vielleicht 1ms keinen Kontakt haben - weder zum 25Ohm Widerstand noch
> zum 1k Widerstand.
>
> Der entsprechende Optokoppler (ich spreche von denen in der
> UND-Verschaltung) wird dann für diesen winzigen Zeitraum keinen Strom am
> Eingang bekommen und das entspricht genau dem Verhalten, als ob Du für
> 1ms den Türöffner drückst.
>
> Das kannst Du entweder später in der Software abfangen oder Du überlegst
> Dir eine etwas geschicktere Schaltung. Z.B. könntest Du den 1k
> Widerstand jeweils direkt an +5V legen und nicht über das Relais
> schalten - dann hast Du beim Umschalten des Relais auch keinen
> Stromausfall auf Deinem Optokopplereingang.
>

Ja, hab ich hab das am Anfang in der Software gesehen. Es hat teilweise, 
genauso wie du gesagt hast, der Türöffner GPIO angeschlagen (war mir 
nach reichlicher Überlegung dann auch klar bei 5ms Umschaltzeit). Ich 
hab das per Software ausgeglichen gehabt.

> Viele Grüße
>
> Igel1

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Schalt mal parallel zum internen 50k Pullup noch einen 2k2 Pullup. Denn 
sonst klingelt es beim nächsten Gewitter oder wenn einer seinen 
Polyesterpulli auszieht gleich bei allen...

Die Eingangsbeschaltung sieht also so aus:
1
                                 3V3
2
                                  |
3
                                 2k2
4
                                  |  
5
    .--langeleitung---------100R--o---10k---o-------µC-Pin
6
    |                             |         |
7
   \  Klingeltaster              TVS       === 100n
8
    |                             |         |
9
    '--gleichlangeleitung---100R--o---------o------
10
                                  |
11
                                 GND

Und weil du jetzt sowieso eine Platine für das Zeug machen musst, kannst 
du die Relaisansteuerung gleich noch so machen wie oben beschrieben.

: Bearbeitet durch Moderator
von Andreas S. (igel1)


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Lothar M. schrieb:
> Schalt mal parallel zum internen 50k Pullup noch einen 2k2 Pullup. Denn
> sonst klingelt es beim nächsten Gewitter oder wenn einer seinen
> Polyesterpulli auszieht gleich bei allen...

Oder großen Faradayschen Käfig um alles und nur noch Wollpullis tragen 
:-)

Als kleine Hilfe noch für sirmike: das von Lothar eingezeichnete "TVS" 
Bauelement ist eine spezielle Diode, die sich sehr lebensverlängernd auf 
Deinen RasPi auswirken kann :-)  Einfach mal hier nachlesen: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Suppressordiode.

Und ja - Lothar's Vorschlag ist gut - die kannst Du für die 
Klingeltaster und auch für die Türöffnertaster gleichermaßen verwenden. 
Im letzteren Fall hast Du auch gleich das 5ms-Unterbrechungsproblem 
damit gelöst.

Schmeiß also die PNP-Transistorschaltung raus und ersetze sie durch 
Lothar's Schutzschaltung - und das 3x für alle 3x 
Kingel/Türöffner-Kombis -> also auch 3 GPIOs dafür verwenden. Und dann 
nochmals 3x dieselbe Schutzschaltung für alle Klingel-Taster verwenden.

@Lothar M.: welches Programm benutzt Du, um diese hübschen Ascii-Arts zu 
generieren?

@sirmike: welches Programm benutzt Du für Deine Schaltpläne? Und danke 
für den überarbeiteten, vereinfachten und auf das Wesentliche 
reduzierten Schaltplan. Mein Vorschlag: passe diesen Schaltplan an, 
indem Du Lothar's Vorschlag folgst und zeig dann nochmals hier das 
Ergebnis, damit wir wissen, ob Du Lothar auch richtig verstanden 
hattest.

von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Oder großen Faradayschen Käfig um alles und nur noch Wollpullis tragen
> :-)

😂👍

Das was ich jetzt hier über die Raspberry gelesen habe lässt bei mir den 
Eindruck entstehen, dass man bloß nichts an die Eingänge schalten 
sollte.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Andreas S. schrieb:
> welches Programm benutzt Du, um diese hübschen Ascii-Arts zu generieren?
Das ist Hardware und nennt sich Keyboard ;-)

von Rainer W. (rawi)


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Andreas S. schrieb:
> Im letzteren Fall hast Du auch gleich das 5ms-Unterbrechungsproblem
> damit gelöst.

Dafür wäre es deutlich sinnvoller, die Ursache für die Unterbrechung zu 
beseitigen, statt sie hinterher heraus zu filtern. Beide Widerstände 
über die Umschaltkontakte zu führen, ist einfach Unsinn, wenn die 
Unterbrechung woanders stört.

: Bearbeitet durch User
von Otto K. (opto_pussy)


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Rainer W. schrieb:
> Beide Widerstände über den Umschaltkontakt zu führen, ist einfach
> Unsinn, wenn die Unterbrechung woanders stört.

Eben, der größere von den beiden Widerständen kann direkt als Pull-Up 
Widerstand fest installiert werden.

von Rainer W. (rawi)


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Otto K. schrieb:
> Eben, der größere von den beiden Widerständen kann direkt als Pull-Up
> Widerstand fest installiert werden.

Das wurde von Andreas oben schon vorgeschlagen und genau beschrieben, 
aber gut, dass du auch noch einmal darauf hinweist ;-)

Andreas S. schrieb:

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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Lothar M. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> welches Programm benutzt Du, um diese hübschen Ascii-Arts zu generieren?
> Das ist Hardware und nennt sich Keyboard ;-)

Nein - Du bist echt crazy!
Das nenne ich mal Liebe zur Elektronik.

Bis ich so ein Teil per Tastatur zusammengestockelt hätte,
wären andere schon im Bett.

Aber: wer kann, der kann - Respekt, Lothar!

von Andreas S. (igel1)


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Frank O. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Oder großen Faradayschen Käfig um alles und nur noch Wollpullis tragen
>> :-)
>
> 😂👍
>
> Das was ich jetzt hier über die Raspberry gelesen habe lässt bei mir den
> Eindruck entstehen, dass man bloß nichts an die Eingänge schalten
> sollte.

Warum? Trägst Du nicht gerne Wollpullis?  :-)

von Hannes J. (pnuebergang)


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Andreas S. schrieb:
> Bis ich so ein Teil per Tastatur zusammengestockelt hätte,
> wären andere schon im Bett.

Wenn du es nicht auf die harte Tour willst :)

https://josoansi.de/aacircuit.php
http://www.jave.de/

von H. H. (hhinz)


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Andreas S. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Andreas S. schrieb:
>>> welches Programm benutzt Du, um diese hübschen Ascii-Arts zu generieren?
>> Das ist Hardware und nennt sich Keyboard ;-)
>
> Nein - Du bist echt crazy!
> Das nenne ich mal Liebe zur Elektronik.
>
> Bis ich so ein Teil per Tastatur zusammengestockelt hätte,
> wären andere schon im Bett.
>
> Aber: wer kann, der kann - Respekt, Lothar!

Empfehlung:
https://josoansi.de/download.php

von Otto K. (opto_pussy)


Angehängte Dateien:

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Andreas S. schrieb:
> Bis ich so ein Teil per Tastatur zusammengestockelt hätte,
> wären andere schon im Bett.

Einmal das. Und zum anderen bekommt man die Schaltung manuell mit 
Wachsmalstifte schneller auf ein Stück Papier gemalt als mühsam über die 
Tastatur und man kann die Schaltung im Hochformat und im Querformat 
lesen, ohne dass sie beim drehen des Smartphones auseinander reißt.

von Norbert (der_norbert)


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Ich benutze für so etwas gerne LTspice.
Muss mir nur noch angewöhnen, selbst die offensichtlichsten Dinge noch 
zusätzlich mehrfach redundant im größten Font aufzulisten.

von Frank O. (frank_o)


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.---o----o------o---o---------------o---o----o------------o12-15V
  |   |    |  22uF| + |               |   |    |
 .-.  |   .-.    ###  |              .-.  |    |    .-------o
 | |<-'   | |    ---  |              | |  |    |    |   .---o
 | |5k    | |5k6  |   |              | |  |    |    |   |
 '-'      '-'     |   o--.           '-'  |   _|_   o  /o
  |        |     ===  |  |            |   |  |_/_|-   /
 .-.       |     GND  | ---100n   LED V   -    |     /
 | |       |          | ---           -   ^    |    o
 | |6k2    |          |  |            |   |    |    |
 '-'       |          | GND           '---o----o    '-------o
  |        |       2|\|7                       |
  o-----------------|-\ LM741      _       |/
  |        |        |  >-------o--|___|--o---|
  |        o---o----|+/ 6      |   22k   |   |>  BC547
  |        |   |   3|/|4       |         |     |
 .-.       |   |     ===       o---.    .-.    |
 | |       |   o---. GND       |   |    | |5k6 |
 | |2k7   .-.  |   |   __    _V  |    | |    |
 '-'     KTY10 | + '--|___|--|___|-'    '-'    |
  |       | | ###      47k   220k        |     |
  |       '-' ---                        |     |
  |        |   |                         |     |
  |        |   |                         |     |
  '--------o---o-------------------------o-----o------------o GND
(created by AACircuit v1.28.7 beta 10/23/16 www.tech-chat.de)

H. H. schrieb:
> Empfehlung:
> https://josoansi.de/download.php

Sehr geil! Vielen Dank für den Link!

von H. H. (hhinz)


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Frank O. schrieb:
> .---o----o------o---o---------------o---o----o------------o12-15V
>   |   |    |  22uF| + |               |   |    |

https://www.mikrocontroller.net/articles/Formatierung_im_Forum

pre!

von Otto K. (opto_pussy)


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Frank O. schrieb:
> Sehr geil! Vielen Dank für den Link!

Was soll denn das sein? Selbst im Querformat ist die Schaltung nicht 
lesbar!

Da bleibe ich doch lieber bei Papier und Bleistift. Ein echtes Foto von 
dem Schaltplan kann wenigstens jeder lesen.

von H. H. (hhinz)


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Otto K. schrieb:
> Was soll denn das sein? Selbst im Querformat ist die Schaltung nicht
> lesbar!

Du hast ein untaugliches Endgerät.

von Michael (sirmike)


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Andreas S. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Schalt mal parallel zum internen 50k Pullup noch einen 2k2 Pullup. Denn
>> sonst klingelt es beim nächsten Gewitter oder wenn einer seinen
>> Polyesterpulli auszieht gleich bei allen...
>
> Oder großen Faradayschen Käfig um alles und nur noch Wollpullis tragen
> :-)
>
> Als kleine Hilfe noch für sirmike: das von Lothar eingezeichnete "TVS"
> Bauelement ist eine spezielle Diode, die sich sehr lebensverlängernd auf
> Deinen RasPi auswirken kann :-)  Einfach mal hier nachlesen:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Suppressordiode.
>
> Und ja - Lothar's Vorschlag ist gut - die kannst Du für die
> Klingeltaster und auch für die Türöffnertaster gleichermaßen verwenden.
> Im letzteren Fall hast Du auch gleich das 5ms-Unterbrechungsproblem
> damit gelöst.
>
> Schmeiß also die PNP-Transistorschaltung raus und ersetze sie durch
> Lothar's Schutzschaltung - und das 3x für alle 3x
> Kingel/Türöffner-Kombis -> also auch 3 GPIOs dafür verwenden. Und dann
> nochmals 3x dieselbe Schutzschaltung für alle Klingel-Taster verwenden.
>
> @Lothar M.: welches Programm benutzt Du, um diese hübschen Ascii-Arts zu
> generieren?
>
> @sirmike: welches Programm benutzt Du für Deine Schaltpläne? Und danke
> für den überarbeiteten, vereinfachten und auf das Wesentliche
> reduzierten Schaltplan. Mein Vorschlag: passe diesen Schaltplan an,
> indem Du Lothar's Vorschlag folgst und zeig dann nochmals hier das
> Ergebnis, damit wir wissen, ob Du Lothar auch richtig verstanden
> hattest.

Ich benutze das Simulationsprogramm CircuitJS1.

Also den Klingeltaster Eingang hab ich jetzt mal so Umgeändert. Hoffe 
das stimmt so. Beim drücken des Tasters hab ich allerdings am GPIO 23 
noch immer über 700mV anliegen. Soll ich den R4 kleiner machen?

Die Relaisanschaltung hab ich auch mal so umgesetzt.

Ich komme aber nicht klar mit der Anschaltung und Auswertung für das 
Relais der Klingel und dem Türöffner. Ich bekomme da keine sauberen 
Pegel am GPIO 6 hin dass ich gute Pegel für LOW und HIGH hab.

Wahrscheinlich hab ich auch alles Falsch

von Otto K. (opto_pussy)


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H. H. schrieb:
> Du hast ein untaugliches Endgerät.

Ich bin sicherlich nicht der einzige hier im Forum mit einem 
untauglichen Endgerät. Wichtig ist doch, dass wir uns im Forum alle über 
die Schaltungen unterhalten können, sonst werden die Leute mit einem 
untauglichen Endgerät außen vor gelassen und können dann nicht mehr 
mitreden.

von Nemopuk (nemopuk)


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Rainer W. schrieb:
> Immerhin werden sie ESDs auf den Tasterleitungen von den GPIOs
> fernhalten,

aber nicht von der Versorgungsspannung!

von Rainer W. (rawi)


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H. H. schrieb:
> Du hast ein untaugliches Endgerät.

Die Endgeräte, für die ASCII-Art entwickelt wurde, waren Fernschreiber 
und Zeilendrucker. Graphische Ausgabemöglichkeiten waren damals noch 
ziemlich unerschwinglich.

von H. H. (hhinz)


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Rainer W. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Du hast ein untaugliches Endgerät.
>
> Die Endgeräte, für die ASCII-Art entwickelt wurde, waren Fernschreiber
> und Zeilendrucker. Graphische Ausgabemöglichkeiten waren damals noch
> ziemlich unerschwinglich.

AAcircuit wurde im 21. Jahrhundert entwickelt.

von H. H. (hhinz)


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Otto K. schrieb:
> können dann nicht mehr
> mitreden.

Das könnte eine echte Chance sein.

von Otto K. (opto_pussy)


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H. H. schrieb:
> Das könnte eine echte Chance sein.

Wie meinst du das? Meinst du dass die alten kompetenten Hasen ihr Wissen 
mit ins Grab nehmen sollten, nur weil sie kein passendes Endgerät haben?

von Frank O. (frank_o)


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Michael schrieb:
> Wahrscheinlich hab ich auch alles Falsch

Ich habe keine Lust deinen Schaltplan zu zeichnen,  aber mach doch mal 
einen,wo oben dein Raspberry ist, daneben deine Versorgungsspannungen 
und ganz unten der gemeinsame Minus.
Dann von links nach rechts deine Taster (Tür vorne, Tür hinten,  Tür 
Garage). Dann eine oder mehrere Klingeln. Rechts daneben die 
Türöffnerer, die ja sicher 8V Wechselstrom bekommen und deshalb über 
Relais angesteuert werden.
Dann hast du einen schönen und übersichtlichen Schaltplan.
Und dann lasse die OKs da raus.

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (igel1)


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Michael schrieb:
>
> Ich benutze das Simulationsprogramm CircuitJS1.

Danke für die Info.

> Also den Klingeltaster Eingang hab ich jetzt mal so Umgeändert. Hoffe
> das stimmt so.

Du hast alles perfekt nach unseren Tipps angepasst.
Nur waren bei unseren Tipps noch kleine Fehlerchen drin - die
merzen wir jetzt in den nächsten Posts aus.

> Beim drücken des Tasters hab ich allerdings am GPIO 23
> noch immer über 700mV anliegen.

Das glaube ich Dir, denn Dein interner Pullup zieht Dir das
Potenzial an GPIO23 hoch.  Schalte ihn ab! Den brauchst Du
wirklich nicht.

> Soll ich den R4 kleiner machen?

Da hast Du Dich bestimmt verschrieben, denn R4 hat mit GPIO23
ja nichts zu tun - lass den, wie er ist.
Wie gesagt: internen Pullup ausschalten und das Problem ist gelöst.

> Die Relaisanschaltung hab ich auch mal so umgesetzt.
>
> Ich komme aber nicht klar mit der Anschaltung und Auswertung für das
> Relais der Klingel und dem Türöffner. Ich bekomme da keine sauberen
> Pegel am GPIO 6 hin dass ich gute Pegel für LOW und HIGH hab.

Yep, da hast Du völlig recht. Da passte unser Tipp zwar zur
Auswertung des Türöffners, aber nicht so ganz zur Ansteuerung
des Klingelrelais.

In diesem Fall muss R7 raus (also Drahtbrücke ...) und auch
hier bitte wieder den internen Pullup (R12) ausschalten.
Dann sollte es passen.

> Wahrscheinlich hab ich auch alles Falsch

Nein - ich finde sogar, dass Du das für einen Elektronik-
Anfänger recht gut machst!  Wir kriegen das hier auf jeden
Fall gemeinsam hin - versprochen!

Falls Du den Hinweis von nepomuk noch beachten möchtest,
der da schrieb:
----
Nemopuk schrieb:
> Rainer W. schrieb:
>> Immerhin werden sie ESDs auf den Tasterleitungen von den GPIOs
>> fernhalten,
>
> aber nicht von der Versorgungsspannung!
----

... falls Du diesen Hinweis also auch noch beachten möchtest,
so schaltest Du von der Kathode einer jeden TVS-Diode
noch jeweils eine zweite TVS-Diode zur Versorgungsspannung.
Dann kommst Du der ursprünglich von mir verlinkten
Schutzschaltung wieder ein Stückchen näher :-)

Das wären meine Tipps.
Bitte spendier uns dann nochmals den angepassten Plan.
Vermutlich müssen wir noch ein oder zwei Iterationen machen.

Viele Grüße

Igel1

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Frank O. schrieb:
1
 .---o----o------o---o---------------o---o----o------------o12-15V
2
 |   |    |  22uF| + |               |   |    |
3
 .-.  |   .-.    ###  |              .-.  |    |    .-------o
4
 | |<-'   | |    ---  |              | |  |    |    |   .---o
5
 | |5k    | |5k6  |   |              | |  |    |    |   |
6
 '-'      '-'     |   o--.           '-'  |   |   o  /o
7
 |        |     ===  |  |            |   |  |/|-   /
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 .-.       |     GND  | ---100n   LED V   -    |     /
9
 | |       |          | ---           -   ^    |    o
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 | |6k2    |          |  |            |   |    |    |
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 '-'       |          | GND           '---o----o    '-------o
12
 |        |       2||7                       |
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 o-----------------|-\ LM741      ___       |/
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 |        |        |  >-------o--||--o---|
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 |        o---o----|+/ 6      |   22k   |   |>  BC547
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 .-.       |   |     ===       o---.    .-.    |
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 | |       |   o---. GND       |   |    | |5k6 |
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 | |2k7   .-.  |   |   ___    V  |    | |    |
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 '-'     KTY10 | + '--||--|___|-'    '-'    |
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 |       | | ###      47k   220k        |     |
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 |       '-' ---                        |     |
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 |        |   |                         |     |
25
 '--------o---o-------------------------o-----o------------o GND
26
 (created by AACircuit

Bedienungsanleitung lesen und die [pre] Tags verwenden.

Otto K. schrieb:
> Ein echtes Foto von dem Schaltplan kann wenigstens jeder lesen.
Jetz gib deine Strichpunktzeichnung einfach noch in ein anständiges OCR 
und du hast einen amtliche ASCII-Schaltplan.

Otto K. schrieb:
> Und zum anderen bekommt man die Schaltung manuell mit Wachsmalstifte
> schneller auf ein Stück Papier gemalt als mühsam über die Tastatur
Nicht bei mir.

> und man kann die Schaltung im Hochformat und im Querformat
> lesen, ohne dass sie beim drehen des Smartphones auseinander reißt.
Bei mir reißt da nichts. Und so einen ASCII-Schaltplan kann ich und 
jeder anderde leicht kopieren und ändern (siehe oben die Schaltung mit 
dem BJT und dem Mosfet). Aber gerne jeder nach seinem Gusto.

: Bearbeitet durch Moderator
von Frank O. (frank_o)


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Lothar M. schrieb:
> Bei mir reißt da nichts.

Vermutlich hat er den falschen Zeichensatz aktiviert.

von Michael (sirmike)


Angehängte Dateien:

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> Da hast Du Dich bestimmt verschrieben, denn R4 hat mit GPIO23
> ja nichts zu tun - lass den, wie er ist.
> Wie gesagt: internen Pullup ausschalten und das Problem ist gelöst.
>

Jup war ein Schreibfehler, sollte R2 sein.

> In diesem Fall muss R7 raus (also Drahtbrücke ...) und auch
> hier bitte wieder den internen Pullup (R12) ausschalten.
> Dann sollte es passen.
>

Hab ich gemacht.

>
> ... falls Du diesen Hinweis also auch noch beachten möchtest,
> so schaltest Du von der Kathode einer jeden TVS-Diode
> noch jeweils eine zweite TVS-Diode zur Versorgungsspannung.
> Dann kommst Du der ursprünglich von mir verlinkten
> Schutzschaltung wieder ein Stückchen näher :-)
>

Hab ich gemacht.

Hab jetzt nen besseren LOW Pegel ca. 145 mV aber der HIGH ist noch be 
850mV also zu niedrig.

Die internen PullUps hab ich auch raus.

Und Danke für die Hilfe!

von Andreas S. (igel1)


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Michael schrieb:
> Hab jetzt nen besseren LOW Pegel ca. 145 mV aber der HIGH ist noch be
> 850mV also zu niedrig.

Bitte immer genau angeben, wo Du misst - sonst können wir nur raten.

Ich rate also mal, dass Du den Pegel an GPIO23 meinst.
Wenn Klingel Taster 1 offen ist, so muss an GPIO23 3,3V liegen.
Klemm mal Deinen GPIO23 ab und messe nach.

Wenn Du bei abgeklemmtem GPIO23 immer noch 850mV misst,
so hast Du vermutlich die untere TVS-Diode falsch herum
eingebaut.

Wenn Du bei abgeklemmtem GPIO23 genau 3,3V misst und bei
angeklemmtem GPIO plötzlich 850mV, so ist im GPIO ein
Pull-down Widerstand aktiv - bitte den ebenfalls abschalten.

Viele Grüße

Igel1

von Michael (sirmike)


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Andreas S. schrieb:
> Michael schrieb:
>> Hab jetzt nen besseren LOW Pegel ca. 145 mV aber der HIGH ist noch be
>> 850mV also zu niedrig.
>
> Bitte immer genau angeben, wo Du misst - sonst können wir nur raten.
>
> Ich rate also mal, dass Du den Pegel an GPIO23 meinst.
> Wenn Klingel Taster 1 offen ist, so muss an GPIO23 3,3V liegen.
> Klemm mal Deinen GPIO23 ab und messe nach.
>
> Wenn Du bei abgeklemmtem GPIO23 immer noch 850mV misst,
> so hast Du vermutlich die untere TVS-Diode falsch herum
> eingebaut.
>
> Wenn Du bei abgeklemmtem GPIO23 genau 3,3V misst und bei
> angeklemmtem GPIO plötzlich 850mV, so ist im GPIO ein
> Pull-down Widerstand aktiv - bitte den ebenfalls abschalten.
>
> Viele Grüße
>
> Igel1

Sorry hast recht sollte ich angeben, ich meinte am GPIO 6, der soll ja 
den Türtaster auswerten.

GPIO 23 sollte jetzt passen 276mV LOW und HIGH 3,3 V

von Andreas S. (igel1)


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@sirmike:

Noch ein paar kleine Anmerkungen/Fragen:

Evtl. könntest Du auch die TVS-Dioden noch mit eindeutigen Bezeichnern 
versehen (TVS1, TVS2, ...) und die noch nicht bezeichneten Bauteile 
ebenfalls noch mit Bezeichnern versehen.

Das erleichtert das Fachsimpeln, weil dann jeder ganz genau sagen kann,
an welcher Stelle er welches Potenzial erwartet oder welche Änderung er
durchführen möchte, oder, oder, oder ...

Außerdem kannst Du R3 m.M.n. auch durch eine Drahtbrücke ersetzen.

Ach ja: und im realen Aufbau muss die Schutzschaltung möglichst
nahe an den GPIO-Pins aufgebaut werden, sonst kann sie ihre
Funktion nicht erfüllen.

Dann noch eine Frage:

Bei der Suche nach Deinem CircuitJS1 Programm stoße ich immer nur auf 
die Online-Version von Falstad.  Hast Du den Plan Online gezeichnet? 
Oder läuft CircuitJS1 bei Dir als Programm auf dem Rechner?

Viele Grüße

Igel1

: Bearbeitet durch User
von Michael (sirmike)


Angehängte Dateien:

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Andreas S. schrieb:
> @sirmike:
>
> Noch ein paar kleine Anmerkungen/Fragen:
>
> Evtl. könntest Du auch die TVS-Dioden noch mit eindeutigen Bezeichnern
> versehen (TVS1, TVS2, ...) und die noch nicht bezeichneten Bauteile
> ebenfalls noch mit Bezeichnern versehen.
>
> Das erleichtert das Fachsimpeln, weil dann jeder ganz genau sagen kann,
> an welcher Stelle er welches Potenzial erwartet oder welche Änderung er
> durchführen möchte, oder, oder, oder ...
>
> Außerdem kannst Du R3 m.M.n. auch durch eine Drahtbrücke ersetzen.

Ist ersetzt.


> Ach ja: und im realen Aufbau muss die Schutzschaltung möglichst
> nahe an den GPIO-Pins aufgebaut werden, sonst kann sie ihre
> Funktion nicht erfüllen.
>
> Dann noch eine Frage:
>
> Bei der Suche nach Deinem CircuitJS1 Programm stoße ich immer nur auf
> die Online-Version von Falstad.  Hast Du den Plan Online gezeichnet?
> Oder läuft CircuitJS1 bei Dir als Programm auf dem Rechner?
>

https://github.com/SEVA77/circuitjs1/releases

Ich hab die 1.3.1 auf meinem Mac laufen.
Find ich einfacher als LTSpice z.B.

von Andreas S. (igel1)


Angehängte Dateien:

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Tja - in der Tat haben wir mit dem "Kingelkasten" samt eingebautem 
Türöffner nun ein kleines Problem:

Wenn dort ein HIGH-Pegel anliegen soll, so wird es klingeln ...
Das willst Du aber nicht.

Gleichzeitig möchtest Du aber auch eine Betätigung des Türöffners
sauber erkennen.

Das könntest Du sogar mit Deiner letzten Schaltung,
wenn denn der RasPi einen AD-Wandler eingebaut hätte und
Du Spannungen damit messen könntest - hat er aber nicht - so'n Pech.

Daher könnte die im Anhang auf die Schnelle gezeichnete
Schaltung eine Lösung sein.  Wenn Du nämlich 850mV an Deinem
Klingel-Modul misst, so kannst Du damit T1 ansteuern.
Der schaltet dann durch und Du wirst bei nicht gedrücktem
Türöffner stets ein LOW an GPIO6 messen.

Bei gedrücktem Türöffner wird die Basis von T1 auf GND gezogen
und T1 sperrt. Ergo wirst Du ein HIGH an GPIO6 messen.

Wenn Du ganz auf Nummer sicher gehen willst, musst Du T1 auch
mit 2 TVS-Dioden schützen (bin mir dabei nicht so ganz sicher,
ob das nötig ist - das sollten die ESD/EOV-Profis hier wissen).

Soweit meine Lösungsidee ...
Alles ohne Gewähr und Pistole ...

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Andreas S. schrieb:
> Gleichzeitig möchtest Du aber auch eine Betätigung des Türöffners
> sauber erkennen.

Die saubere Erkennung liefert der vor der Tür. Wenn die nicht aufgeht, 
dann klingelt er wieder.

von Michael (sirmike)


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Andreas S. schrieb:
> Tja - in der Tat haben wir mit dem "Kingelkasten" samt eingebautem
> Türöffner nun ein kleines Problem:
>
> Wenn dort ein HIGH-Pegel anliegen soll, so wird es klingeln ...
> Das willst Du aber nicht.
>
> Gleichzeitig möchtest Du aber auch eine Betätigung des Türöffners
> sauber erkennen.
>
> Das könntest Du sogar mit Deiner letzten Schaltung,
> wenn denn der RasPi einen AD-Wandler eingebaut hätte und
> Du Spannungen damit messen könntest - hat er aber nicht - so'n Pech.
>
> Daher könnte die im Anhang auf die Schnelle gezeichnete
> Schaltung eine Lösung sein.  Wenn Du nämlich 850mV an Deinem
> Klingel-Modul misst, so kannst Du damit T1 ansteuern.
> Der schaltet dann durch und Du wirst bei nicht gedrücktem
> Türöffner stets ein LOW an GPIO6 messen.
>
> Bei gedrücktem Türöffner wird die Basis von T1 auf GND gezogen
> und T1 sperrt. Ergo wirst Du ein HIGH an GPIO6 messen.
>
> Wenn Du ganz auf Nummer sicher gehen willst, musst Du T1 auch
> mit 2 TVS-Dioden schützen (bin mir dabei nicht so ganz sicher,
> ob das nötig ist - das sollten die ESD/EOV-Profis hier wissen).
>
> Soweit meine Lösungsidee ...
> Alles ohne Gewähr und Pistole ...

Klappt in der Simulation auf den ersten Blick sehr gut!

Danke!

Welchen Typ an TVS würdest du empfehlen ?

Und noch eine andere Frage, vielleicht weist du das, kann es sein dass 
der Türöffner keine Freilaufdiode hat. Der ist nämlich bestimmt schon 
ca. 30 Jahre alt.

von Andreas S. (igel1)


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Michael schrieb:
> Klappt in der Simulation auf den ersten Blick sehr gut!

Na supi.

> Danke!

Gerne

> Welchen Typ an TVS würdest du empfehlen ?

Hier begebe ich mich auf dünnes Eis, denn als Hobby-Elektroniker
gebe ich persönlich meist wenig Acht auf ESD & Co.

Hier können Dir andere in diesem Forum bestimmt besser zur
Seite stehen.

Mein Tipp, die ESD-Dioden möglichst nahe beim GPIO zu verbauen war
z.B. schon mal Käse - die Dinger müssen möglichst nahe an die 
Eingangsklemmen, siehe Diskussion hier:
Beitrag "Re: TVS - Dioden Schutzschaltung Funktion erklären ?"

Rein theoretisch (also ohne praktische Erfahrung) würde ich
eine PESD3V3S2UT verwenden - gibt's für 12ct bei Reichelt
und lässt sich noch halbwegs gut für Hobby-Menschen löten.
Ob die aber der Weisheit letzter Schluss ist, weiß ich nicht -
sorry.

> Und noch eine andere Frage, vielleicht weist du das, kann es sein dass
> der Türöffner keine Freilaufdiode hat. Der ist nämlich bestimmt schon
> ca. 30 Jahre alt.

Yep, kann gut sein - sollte sich aber leicht per Messung feststellen
lassen ...

Viele Grüße

Igel1

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