GPIO anschaltung so ok?

Heute ist Stammtischzeit:
Jeden Donnerstag 20:30 Uhr hier im Chat.
Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Hallo zusammen,

    ich habe eine kleine Schaltung für meinen Pi geplant und würde gerne wissen ob ich das so umsetzten kann, oder ob ich irgendwas beachten muss. Die Darstellung im Anhang ist eine Vereinfachte form um die Übersichtlichkeit zu wahren.

    Im Bild sind GPIO4 und GPIO5 als Eingang beschaltet und GPIO21 als Ausgang.

    In der endgültigen Version sind folgende GPIO als Eingang definiert:

    4,17,27,22,5,6,13,19,26

    als Ausgang:

    18,23,24,25,12,16,20,21

    Ich bin für jeden hinweis dankbar.

    Gruß Micha


  • ....Die Darstellung im Anhang ist eine Vereinfachte form um die Übersichtlichkeit zu wahren.

    Ich bin für jeden hinweis dankbar.

    das ist weder einfach noch übersichtlich,

    Schaltpläne haben für bessere Lesbarkeit Symbole für Gatter, ich suche den IC nun nicht und ersetze dein Bild mit Gatter.

    Der PI Stecker ist üblicherweise vertikal zu zeichnen, ich mag mir den Kopf nicht verrenken.

    Für Relais gibt es auch EU-Symbole.

    Sorry ich wollte ja helfen, aber das übersteigt gerade meine Möglichkeiten, ich hoffe der Hinweis hilft dir.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Einmal editiert, zuletzt von jar (15. Dezember 2015 um 11:46)

  • Also ich habe im Garten eine Steuerung für Lampen und ähnliches die mit Stromstoßschaltern arbeitet, diese haben zwei Potentialfreie Ausgänge einmal um die 230v zu schalten und einmal um mir 12V für die Rückmeldung an die Beleuchtung meiner Taster zu liefern.

    Jetzt möchte ich diese Rückmeldung abgreifen und auch in den Pi Einspeisen, um zu sehen welche Lampen / Geräte eingeschaltet sind. Da ja nun der Pi nur 3,3v an den GPIO verkraftet habe ich ein Relais dazwischen geschaltet welches die 3,3v in Verbindung mit einem Flip Flop zum entprellen an den jeweiligen GPIO hängt.

    Damit ich das ganze auch vom Pi aus schalten kann habe ich mir von Sainsmart das 8 Fach Relaisboard geholt und über die von denen empfohlene Transistorschaltung an einen anderen GPIO gebastelt.

    Soweit so gut, da meine Ursprüngliche Schaltung einen Fehler aufwies und dazu geführt hat das wenn ich einen Ausgang geschaltet habe der PI an allen Eingängen eine Flanke registriert hat, habe ich das ganze jetzt wie im Anhang dargestellt überarbeitet.

    Gruß Micha


  • ....ich habe das ganze jetzt nochmal anders Dargestellt, ich hoffe in einer für dich besseren Ansicht.

    leider nicht wirklich, ich glaube du bist in dem Thema noch fremd weil:

    deine 12v Quelle liegt quer (OK kann man ja noch interpretieren oder den Kopf drehen.
    Dein T1 Taster schaltet offensichtlich - ist aber unüblich, man schaltet i.d.R. + (ist aber hier für die Funktion egal)

    Jetzt wirds übel,
    an den Gattern geht ein V3,3 nach oben, soll wohl + 3,3V heissen?

    ein V3,3V geht nach unten, ist das der Bezugspunkt GND oder auch +3,3V kann man nur raten!

    Zum GPIO gibt es keinen GND Bezug, die Leitung fehlt ganz also so wird das nix.

    Das IC hat auch keinerlei sichtbare Versorgung VCC also unversorgt oder mit einer zu ratenen Spannung, positiv ist das der Ausgang zu GPIO4 wenigstans nach rechts geht.

    Der untere Teil ist noch grausamer:

    Man kann nur raten was aus dem Mittelkontakt vom Relais nun rauskommen soll oder hingehen? Der 10k und der Emitter vom Transistor hängt in der Luft und hat wieder kein Bezugspotenzial zu NIX.

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  • Hallo jar,

    ja in der tat ich bin neue in dem Thema was das zeichnen von solchen Sachen betrifft habe für mich auch noch kein Programm gefunden womit ich vernünftig zurecht komme, aber das ist ein anderes Thema.

    Ich gebe zu das ich vergessen habe den GND einzuzeichnen, dies habe ich nun nachgeholt.

    Die Zeichnung mit dem IC habe ich von einer anderen Quelle "abgeschrieben" hier wird leider auch nicht erklärt mit welcher Spannung ich das teil versorgen muss ich würde vermuten ebenfalls mit den 3,3V vom Pi und dem GND vom Pi???

    Den Unteren teil habe ich aus der Anleitung von Sainsmart nachgezeichnet, wenn dort etwas nicht stimmt tut mir das leid, aber ich weiß es gerade nicht besser, ob ein Pin nach oben oder Rechts gezeichnet ist halte ich persönlich für Völlig uninteressant lasse mich aber gerne mit guten Gründen eines Besseren belehren.

    Ich stelle die Überarbeitete Version nun nochmal Online, wenn vermutlich auch hier noch einige Sachen nicht nach deinem Geschmack sind.

    Gruß Micha

  • Hallo Micha,

    ich möchte mich jetzt in die Diskussion mit der Schaltung nicht einmischen - da ist Jar der Fachmann.

    Aus eigener Erfahrung kann ich nur sagen, dass es immer wieder sinnvoll ist, sich mit den Datenblättern der Hersteller zu beschäftigen. Dort steht alles drin, angefangen bei der Spannungsversorgung über Basisschaltungen bis hin zu diversen Anwendungsbeispielen.

    Wenn Du ein gutes Programm suchst, mit dem Du elektronische Schaltungen zeichnen kannst, dann empfehle ich Dir Fritzing. Dieses Programm kannst Du kostenlos herunterladen und auf Windows- oder Linux-Rechner inkl. Raspberry Pi installieren. Die meisten Schaltungen, die Du in diesem Forum findest, wurden mit diesem Programm erstellt.

    Und das Stecken der Schaltungen auf einem Steckbrett ist dann sowohl für Anfänger als auch zum Überprüfen Deines Schaltungsvorschlages wesentlich einfacher.


    Beste Grüße

    Andreas

    Ich bin wirklich nicht darauf aus, Microsoft zu zerstören. Das wird nur ein völlig unbeabsichtigter Nebeneffekt sein.
    Linus Torvalds - "Vater" von Linux

    Linux is like a wigwam, no windows, no gates, but with an apache inside dancing samba, very hungry eating a yacc, a gnu and a bison.

    Einmal editiert, zuletzt von Andreas (15. Dezember 2015 um 15:34)


  • ....wenn vermutlich auch hier noch einige Sachen nicht nach deinem Geschmack sind.

    Es geht hier nicht um Geschmack, es geht darum den Plan schnell zu erfassen und zu verstehen, jedenfalls für den der helfen möchte, wenn man den Plan nicht gleich versteht könnte man die Freude am helfen verlieren, genauso wie wenn sich der Fragesteller nicht die geringste Mühe gibt. Hier bei dir ist es ja glücklicherweise anders, du bemühst dich und da finden wir schon den optimalen Weg und können deine Frage hoffentlich beantworten.

    Das Relais soll also GND mal auf den einen und mal auf den anderen schalten.
    Das sieht aus wie ein nachgemachtes FlipFlop aus 2 Nand Gatter, da stellt sich sofort die Frage nach dem warum, das kann doch der Relais Kontakt auch, die Gatter laufen immer mit dem Relais mit.

    Dein 2tes +3,3V nach unten ist nicht Geschmackssache sondern kann im schlimmsten Fall zu Fehlern führen, positive Potenziale sind i.d.R. oben hier könnte einer beim verdrahten auf die Idee kommen es nach GND oder minus zu verdrahten weil unten.

    Da wir hier aber nur GND und +3,3V haben sollte man GND nach unten setzen und +3,3V nach oben.

    Du hast Recht wenn der Ausgang vom bis jetzt unnötigen IC zum PI GPIO gehen soll dann ist 3,3V die bessere VCC für das IC obwohl die VCC immer noch nicht eingezeichnet ist. In einem Quad 2-Input NAND wie den 7400 gibt es aber keine 2x Pin1 , besser hätte man gleich gezeichnet 123 456 und unbeschaltete Eingänge wenn du schon ein IC nimmst werden nie offen gelassen -> 9+10 und 12 + 13 auf GND gelegt.

    Wenn es wirklich das 7400 (hier für den PI besser ein 74HC00 sein soll gehört zwischen 14 (+ 3,3V ) und 7 (GND) ein 220nF Abblockkondensator keramik.

    Der 10k am Transistor gehört an die Basis als pulldown oder unterem Teil des Spannungsteilers, aber ob der 2,2k passt ist unklar welcher Strom fliesst zum Relaisboard? so ein typisches Arduino Relaisbord? dort oft 20mA am IN div. durch V=100 -> 0,2mA x 2,2k = 4,4V ....hm passt irgendwie nicht,
    sollte besser 3,3V - 0,7V = 2,6V / 0,2mA -> / 3 -> 4,7k Ohm bis 3,3k Ohm sein.

    Bei den meisten Toleranzen wirds schon gehen, nur sicher ist das halt nicht.

    Deine R Werte sehen eher aus wie für Arduino, nur der braucht den Transistor nicht.

    Nochmal die Frage: "was soll das werden?"
    Ist T1 ein Taster oder ein Schalter?
    Sind da wirklich 12V?

    Was ist dein Ziel? Das Relais klappert mit dem Taster odere bleibt wie der Schalter, also braucht man das IC danach nicht.

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    Einmal editiert, zuletzt von jar (15. Dezember 2015 um 16:11)

  • Nun gut.

    also das Relais wird von dem Stromstoßschalter in der UV geschaltet also bei An dauerhaft gezogen bei Aus dauerhaft gelöst und wird hier mit 12V geschaltet.

    Den IC bei mir auf dem Schreibtisch ein 74HC00 ist zum entprellen gedacht, da ich bei meinen letzten versuchen eine Prellung zumindest bei der Flanke feststellen konnte.

    Der IC ist in der Fertigen Variante voll beschalltet.

    Und wird an Pin 14 mit 3,3V Versorgt und mit Pin 7 an GND gehängt, habe leider keinen weg gefunden das sauber ein zu Zeichnen.

    Bei den Pin Bezeichnungen hätte ich gerne 456 als Bezeichnung genommen nur habe ich leider noch keinen Möglichkeit gefunden in den Programm was ich nutze die nummern zu ändern und bei Fritzing fehlt mir der 74HC00 gänzlich, das waren die ersten Bilder die ich hatte.

    Die 2,2k Ohm habe ich aus einer Anleitung zur Beschaltung des Arduino Relaiboards an einen Pi, gerne werde ich aber deiner Empfehlung folgen und und einen 4,7k Ohm Widerstand verwenden.

    Den Kondensator werde ich dann ebenfalls nachrüsten.

  • Hallo Micha,

    ein kleiner Tip zu Fritzing:
    Wenn ein IC dort nicht namentlich enthalten ist, dann kannst Du einen generischen IC nehmen, die "Beinchenzahl" festlegen, diesen benennen und die einzelnen Beinchen kennzeichnen / Funktion definieren.

    Aber all das kommt mit der Übung ;)


    Beste Grüße

    Andreas

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  • also das Relais wird von dem Stromstoßschalter in der UV geschaltet also bei An dauerhaft gezogen bei Aus dauerhaft gelöst und wird hier mit 12V geschaltet.

    hmm Relais würde ich dann aber nicht nehmen sondern einen Optokoppler, der klappert weniger.

    Den IC bei mir auf dem Schreibtisch ein 74HC00 ist zum entprellen gedacht, da ich bei meinen letzten versuchen eine Prellung zumindest bei der Flanke feststellen konnte.

    aber es klappert trotzdem weil das IC schnell dem Relais folgt, zum entprellen fehlt mindestens eine Zeitkonstante oder RC Glied

    Der IC ist in der Fertigen Variante voll beschalltet.
    Und wird an Pin 14 mit 3,3V Versorgt und mit Pin 7 an GND gehängt, habe leider keinen weg gefunden das sauber ein zu Zeichnen.
    Bei den Pin Bezeichnungen hätte ich gerne 456 als Bezeichnung genommen nur habe ich leider noch keinen Möglichkeit gefunden in den Programm was ich nutze die nummern zu ändern und bei Fritzing fehlt mir der 74HC00 gänzlich

    dann nehme besser eine anderes free Programm, weil ich eagle 6.6 nehme wäre es für einen Datentausch auch günstiger, ich könnte deine mühsam gezeichneten Werke wenigstens korrigieren.


    , das waren die ersten Bilder die ich hatte.

    ich sag doch ich sehe deinen guten Willen und dann helfe ich gerne.


    Die 2,2k Ohm habe ich aus einer Anleitung zur Beschaltung des Arduino Relaiboards an einen Pi, gerne werde ich aber deiner Empfehlung folgen und und einen 4,7k Ohm Widerstand verwenden.
    Den Kondensator werde ich dann ebenfalls nachrüsten.

    prima, wird schon

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  • Okay, hast du eine Empfehlung für den Optokoppler?

    bei 12V kannst du jeden nehmen, kommt auf deinen Platz und Vorlieben an, oft gibt es die 6-poligen, seltener die 8-poligen, aber für die hat man oft Sockel und es gibt die platzsparenden 4-poligen, habe aber für diese noch keinen Sockel gesehen.
    Es ist deine Wahl was du kaufen kannst und möchtest, billig, leicht zu beschaffen....
    CNY17 und 6-polige Sockel gibt es auch, ich nehme gerne Präzisionsfassungen
    https://www.conrad.de/de/ic-fassung-…sc.ref=Homepage

    vielleicht ist das ja so eine für 4-pol
    Ich hasse es wenn da steht Abbildung ähnlich, wo ist da eine Ähnlichkeit zum Text?
    https://www.conrad.de/de/ic-fassung-…st-1371847.html
    der Opto dazu
    https://www.conrad.de/de/optokoppler…gle-183249.html
    habe ich aber noch nie verbaut.


    Meinst du als Zeitelement einen Kondensator der parallel beschaltet wird?

    ja ich dachte so:
    http://www.loetstelle.net/content/praxis…s/entprell0.gif
    http://www.loetstelle.net/praxis/entprellen/entprellen.php

    und ich sehe gerade deine Entprellschaltung wäre auch OK, ich bin einem Gedankenfehler aufgesessen, es ist richtig das der Umschaltekontakt setzt und rücksetzt, aber ein Prellen wird den Kontakt nicht soweit bewegen das das "Rücksetzen" sofort einsetzt, oft so aber nicht garantiert? Jedenfalls benutze ich das so nicht.
    Bei der instabilen DCF77 Auswertung habe ich mit der Trägheit der Optokoppler gute Erfolge erzielt, einfach zur IR Diode einen kleinen Kondi parallel, der muss erst mal aufgeladen werden bis genug Licht überkoppelt und dann geht die Transistorseite auch nicht bei jedem Flattern aus, die Ladungsträger müssen ja erst mal den Transistor verlassen.

    also Optokoppler nach deiner Wahl, Rv bestimmen U - Uir 12V -1,25V = 11V / 10 mA = 1,1k +- also 1k bis 1,2k und einen Kondi zur IR Diode sagen wir 100ms = R x C gibt nach C umgestellt -> 100 x 10^-3 s x A / 1000 V = 100µF (vermutlich ginge auch 22-47µF)


    Kannst du auch Eagle 6.0.0 Dateien bearbeiten?

    klaro, LG jar

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  • ...also Optokoppler nach deiner Wahl, Rv bestimmen U - Uir 12V -1,25V = 11V / 10 mA = 1,1k +- also [bold]1k bis 1,2k[/bold] und einen Kondi zur IR Diode sagen wir 100ms = R x C gibt nach C umgestellt -> 100 x 10^-3 s x A / 1000 V = [bold]100µF[/bold] (vermutlich ginge auch 22-47µF)

    ????


    Habe mal eine neue variante mit Optokoppler Angehängt wäre das denkbar?

    GPIO Input:
    R1 470 Ohm, C1 100nF

    meinen Text nicht gelesen?
    Highschalten ist auch selten gut, also auf der GPIO Seite einen 3,3k nach +3,3V zum Collector vom Transistor, vom collector zum GPIO4 und mit dem Emitter nach GND.

    GPIO Output:
    kann klappen, aber das hatten wir ja schon mal anders vorher geklärt, ich frage mich warum alte "Fehler" in neuen Plänen auftauchen.

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  • Also deinen Text habe ich gelesen und für meine Begriffe bis auf den "falsch" gewählten Kondensator meines Erachtens auch getan.

    Also Kondensator sollte 100µF stehen und nicht 100nF.

    Und der Optokoppler den ich genommen habe, wenn ich mich nicht vertan habe, nutzt nicht 10mA sonder 25mA somit sollte ich mit den 470 Ohm deiner Berechnung nach doch auch passen oder?

    Und bei dem GPIO hattest du bislang doch nur die 2,2k als nicht passend angesprochen und empfohlen diesen durch einen 4,7k zu ersetzen oder habe ich irgendwo etwas falsch verstanden?

    Hiernach habe ich den Output gebaut, was bislang auch einwandfrei geklappt hat.

    http://i.imgur.com/4HzhwYB.jpg


  • ... bis auf den "falsch" gewählten Kondensator meines Erachtens auch getan.
    Also Kondensator sollte 100µF stehen und nicht 100nF.

    konnte ich aber nicht erkennen wegen 100nF, OK also 22µ - 100µ ist dann passend.


    Und der Optokoppler den ich genommen habe, wenn ich mich nicht vertan habe, nutzt nicht 10mA sonder 25mA somit sollte ich mit den 470 Ohm deiner Berechnung nach doch auch passen oder?

    sagen wir so, der Optokoppler nutzt nicht 25mA sondern kann verschiedenste I nutzen, im Datenblatt:
    http://www.if.pw.edu.pl/~alice/DAC/pc847.pdf
    wird mal von 20mA ausgegangen, aber die brauchst du nicht, du willst ja nur einen PI Port anklingeln und mit 3,3k Ohm Vorwiderstand fliessen da maximal 1mA -> 3,3V/3,3k Ohm

    auf Seite 3 von
    http://www.if.pw.edu.pl/~alice/DAC/pc847.pdf
    siehst du ein Diagramm CTR
    Fig.4 Current Transfer Ratio vs. Forward Current

    Strom rein Strom raus, der Strom raus ist maximal 1mA also bei über 80% CTR braucht man keine 25mA rein, warum sollte man die IR Diode unnötig quälen?

    Ich ging mal von 10mA aus in meiner Berechnung, hier mit einem konkreten Optokoppler sieht man am Datenblatt und diagramm das auch 5mA reichen.

    Warum ist nun noch mal ein Transistor dazugekommen? du musst nicht nochmal invertieren, du fragst den Port einfach auf low ab, weitere Bauteile sind doch ncht nötig.
    Es ist der Software und dem Port egal ob ein high oder low dein aktives Signal ist, also T2 ist absolut entbehrlich und wenn der sein SOLL dann fehlt ihm wieder der Basiswiderstand und die ganze Rechnerei beginnt von vorne.
    Und bei dem GPIO hattest du bislang doch nur die 2,2k als nicht passend angesprochen und empfohlen diesen durch einen 4,7k zu ersetzen oder habe ich irgendwo etwas falsch verstanden?

    Hiernach habe ich den Output gebaut, was bislang auch einwandfrei geklappt hat.

    http://i.imgur.com/4HzhwYB.jpg
    [/quote]

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  • Oh man,

    kannst laut sagen


    Habe mit Optos noch gar nicht gearbeitet.

    ach was.....

    und wozu nutzen wir einen Optokoppler wenn du beide Seiten auf den selben GND klemmst?

    links gehört der 12V GND aka - ran

    rechts gehört der PI GND ran, das wollten wir doch trennen oder irre ich mich da?

    Die beiden sollten i.d.R. nicht verbunden sein....

    trollst du mich gerade oder fällt dir das wirklich so schwer?

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