Grundlagen weitere Spannungsquelle

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

    Eine 7-Segment Anzeige (ähnlich dieser ) wird über einen IC ( Datenblatt ) erfolgreich angesteuert. An den IC ist eine Spannungsversorgung von 9 V durch ein Netzteil angeschlossen. Nun will ich die Eingänge des ICs gerne mit meinem Raspberry ansteuern.

    Leider habe ich noch nie den Raspberry mit einem weiteren Netzteil zusammen verwendet. Ich vermute, ich muss nur den GND von meinem weiteren Netzteil mit dem GND vom Raspberry verbinden, und kann dannn GPIO Pins an den IC anlegen. Das traue ich mich leider nicht, da ich absolut nichts zur Verwendung von weiteren Netzteilen und dem Raspberry finde, ich google wohl nach den falschen Begriffen.

    Kann mir jemand da vlt weiterhelfen? Vlt gibt es ja ein Tutorial, wo ein einfaches Beispiel mit einem weiteren Netzteil gut dokumentiert ist.

    Wäre euch super dankbar!

    Gruß
    Phawi

  • Flyppo,
    vielen vielen dank für deine hilfreiche Antwort! :danke_ATDE:

    Zitat von "flyppo" pid='292093' dateline='1500820488'


    Da wirst du Levelshifter benötigen...


    Nicht so cool!

    Ok würde also einen Level Shifter bzw. Pegel Umsetzer IC zu verwenden, wie z.B. diesen. 9 V als Versorgungsspannung ran, die Engänge per GPIO ansteuern, die Ausgängen an meinen anderen IC für die Steuerung der Segmentanzeige weitergeben.

    Deutlich mehr Aufwand aber theoretisch doch machbar: Vor jeden Eingang einen Transistor zu hängen, und diesen per GPIO anzusteuern.

    Beides so schlüssig? ;)

    Zitat von "flyppo" pid='292093' dateline='1500820488'


    Du liegst richtig mit deiner Vermutung.

    Cool!
    Sorry für die vlt. banalen Fragen, aber mir fehlt da noch einiges an Erfahrung und habe Angst den Pi zu grillen.

    Auch wenn ich nun mehrere ICs mit der höheren Spannung betreibe: Es reicht also wenn ich eine einzige Verbindung zwischen den beiden GNDs herstelle?


    Gruß
    Phawi

    Einmal editiert, zuletzt von Phawi (23. Juli 2017 um 17:30)

  • Erst mal liegt an den Eingängen des CD4511B keine Spannung an, dass heißt die GPIOs können schon mal keinen Schaden nehmen. Allerdings hängt das vom Schaltkreis erkannte high von der Betriebsspannung ab. Damit überhaupt was passiert brauchst du bei 9V bummelig 7V. Also die 3,3V am Eingang bewirken nichts. Selbst bei 5V ist da mit 3,5V als high noch nichts los. Mit anderen Schaltkreisen sieht es ähnlich aus, also immer 3,5V als high. Um einen Pegelwandler wirst Du in dem Fall also nicht rumkommen. https://raspiprojekt.de/kaufen/shop/ak…l-cmos-i-c.html oder der https://raspiprojekt.de/kaufen/shop/ba…l-cmos-spi.html wären was. Wenn Du genug GPIOs frei hast, kannst Du das Multiplexing aber auch dem RasPi überlassen. 7 GPIOs für die Segmente und je Anzeige 1 GPIO. Dann entweder ULN2803 als Treiber oder entsprechende Transistoren.

  • Ok super!
    Danke euch beide für die hilfreichen Antworten.

    Werde dann mal mein Zelt einpacken und bis morgen früh vorm Conrad campieren und mir den ULN2803a holen.

    Euch noch nen schönen abend!

  • Zitat von "flyppo" pid='292113' dateline='1500834119'


    Hast du bedacht, dass der die Signale des Pi negiert, aus H wird L und aus L vom Pi wird ohne Ausgangswiderstand am ULN ein open Collector, mit Ausgangswiderstand aus L ein H?

    Nein habe ich nicht, aber an sich ist die Invertierung ja jetzt mit deinem Hinweis kein Problem. Die Signale vom Pi kann ich ja einfach invertiert ausgeben. Mehr Sorge macht mir da der Ausgangswiderstand den ich erstmal verstehen muss, und meine Schaltung wächst und wächst...

    Vlt schau ich noch ob ich nicht einen geeigneteren Levelshifter als ein Transistor Array finde.

    Erneut danke für deinen hilfreichen Hinweis!

    Gruß
    Phawi

  • Ok, ich habe mich mit dem Ausgangswiderstand beschäfftigt. Das habe ich so verstanden:

    Beim Open Collector hängt der Pegel in einem Schwebezustand, und ich brauche einen Pullup Widerstand, um wider einen klaren Pegel zu erhalten. Korrekt soweit?

    Ich würde dazu, von jedem Ausgang des Transistor Arrays mit einem hochohmigen Widerstand, zur Versorgungsspannung des Transistor Array ICs abzweigen. Richtig?

    Wie ich diesen dimensioniere konnte ich jedoch leider nicht herausfinden. Typisch sind wohl werte zwischen 1 kΩ und 10 kΩ. Kann ich einfach etwas um die 4 kΩ bis 5 kΩ verwenden?

    Gruß
    Phawi

  • Hallo phawi.

    Zitat von "Phawi" pid='292138' dateline='1500845097'


    Ok, ich habe mich mit dem Ausgangswiderstand beschäfftigt. Das habe ich so verstanden:

    Beim Open Collector hängt der Pegel in einem Schwebezustand, und ich brauche einen Pullup Widerstand, um wider einen klaren Pegel zu erhalten. Korrekt soweit?


    ...welcher Pegel hängt da im Schwebezustand ?
    Der Verbraucher hängt an Uv (wenn nötig mit Rv) am Collector. Emitter an Gnd.
    Die Basis bekommt einen Rv und einen Pull_down.. fertig.

    Zitat von "Phawi" pid='292138' dateline='1500845097'


    Ich würde dazu, von jedem Ausgang des Transistor Arrays mit einem hochohmigen Widerstand, zur Versorgungsspannung des Transistor Array ICs abzweigen. Richtig?


    ... verstehe die Frage nicht, mal konkretisieren bitte... Zeichnung

    gruß root

    Einmal editiert, zuletzt von root (23. Juli 2017 um 23:40)

  • Wieso betreibst du diesen IC eigentlich nicht mit 3,3 V? Bei höherer Spannung musst du die ganze Energie doch eh nur in Vorwiderständen wieder verbraten. Der IC liefert bis zu 25 mA pro Ausgang. Versorge ihn mit einem externen 3,3V Netzteil und es sollte auch ohne Transistorarray gehen. Übrigens: Wenn ich das richtig sehe, brauchst du für den direkten Anschluss an diesen IC 7-Segment-Anzeigen mit gemeinsamer KATHODE, deine hat gemeinsame ANODE.

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

  • Far away ... I rip out myself...

    Zitat

    The CD54HC4511, CD74HC4511, and CD74HCT4511 are BCD-to-7 segment latch/decoder/drivers with four
    address inputs (D0−D3), an active-low blanking (BL) input, lamp-test (LT) input, and a latch-enable (LE) input
    that, when high, enables the latches to store the BCD inputs. When LE is low, the latches are disabled, making
    the outputs transparent to the BCD inputs.

    These devices have standard-size output transistors, but are capable of sourcing (at standard VOH levels) up
    to 7.5 mA at 4.5 V. The HC types can supply up to 10 mA at 6 V.

  • Zitat von "Gnom" pid='292144' dateline='1500846632'


    Wieso betreibst du diesen IC eigentlich nicht mit 3,3 V?

    Weil meine 7-Segment Anzeige 9 V braucht, und dementsprechend 3,3 V nicht als Eingangspegel für den IC reichen, das ist ja der Witz an dem Transistor Relais, das die Spannung hoch gepusht wird. Danke für den Hinweis mit Kathode / Anode. Meine hat gemeinsame Kathode, ich schrieb ja "ähnlich" dieser, hatte leider nicht die genaue gefunden. Habe nochmal nachgeschaut, diese ist es, welche mit dem IC super zu betreiben ist. Der verbleibende Knackpunkt ist wie gesagt, dies jetzt noch mit den GPIOs anzusteuern.


    Zitat von "flyppo" pid='292142' dateline='1500846568'


    Prinzipiell schon. Besser wäre es wenn du uns deine Schaltung offerierst. Dann gibt es keine Missverständnisse.

    Zitat von "root" pid='292140' dateline='1500845927'


    ... verstehe die Frage nicht, mal konkretisieren bitte... Zeichnung

    gruß root


    Gerne ;)


    Gruß
    Phawi

    Einmal editiert, zuletzt von Phawi (24. Juli 2017 um 00:20)

  • ok...
    der uln hat ne base-current von 25mA... das packt ein GPIO nicht... level-shifter.
    Deine Pull-down's schaden nicht, nehm Standard.. 2k2...
    und vegiss nicht, LT,BL und Strobe zu verdrahten... :)

  • Betreibe doch den Steuer -IC mit den 3,3 V vom Pi und schalte das Transistor-Array dahinter, um die LEDs anzusteuern.

    Zitat von "root" pid='292151' dateline='1500849572'


    der uln hat ne base-current von 25mA... das packt ein GPIO nicht... level-shifter.

    Der ULN? Basisstrom 25 mA bei nem Darlington? Als Maximalwert vielleicht - aber der lässt sich doch mit < 1 mA schalten. Oder steh ich auf dem Schlauch?
    Der CD4511 lässt sich doch vom Pi aus ansteuern (3,3 V) und seine Ausgänge können den ULN2003 schalten... (zumindest den von Toshiba mit TTL - angegeben mit min 2,8 V - das reicht). Der dürfte mit der TTL nicht mal nennenswert Strom ziehen, wenn ich das richtig sehe. Und falls doch, kann man das ja mit Widerständen beschränken.
    Der ULN arbeitet aber als Open Collector und bräuchte dann doch eine 7-Segment-Anzeige mit gemeinsamer ANODE.

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    Einmal editiert, zuletzt von Gnom (24. Juli 2017 um 01:39)

  • Zitat von &quot;Gnom&quot; pid='292153' dateline='1500850863'

    Der ULN? Basisstrom 25 mA bei nem Darlington? Als Maximalwert vielleicht - aber der lässt sich doch mit < 1 mA schalten. Oder steh ich auf dem Schlauch?


    weißt was mein Guter ?
    Wenn du zu faul bist, dir ein datasheeht durchzulesen. dann frag nicht .
    Shieß los und wuderne dich...
    Von mir kommt kein Kommentar mehr zu diesem Thema.

  • Ich hab im Datasheet vom TI ULN 2003A keine 25 mA gefunden.
    Aber statt mit Pseudofakten aufzutrumpfen... dann erklär mal, was du eigentlich meinst!
    Die Ausgänge des ULN schalten bis zu 500 mA bei einem darlington-typisch großen Verstärkungsfaktor. Wie kommt du da auf einen Basisstrom von 25 mA? In diesem Datenblatt sehe ich jedenfalls nichts vergleichbares. Input Current bei 12 V = 1 mA.

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  • Zitat von &quot;root&quot; pid='292151' dateline='1500849572'


    ok...
    der uln hat ne base-current von 25mA... das packt ein GPIO nicht... level-shifter.
    Deine Pull-down's schaden nicht, nehm Standard.. 2k2...
    und vegiss nicht, LT,BL und Strobe zu verdrahten... :)

    LT, BL und Strobe vergesse ich nicht ;)
    2k2 => 2,2 kΩ?

    Zu den 25 mA konnte ich allerdings auch in keinem der Datenblätter etwas finden, magst du uns nochmal verraten wo genau du das gefunden hast?
    beim ULN2803a steht: ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS, Continuous Base Current: 25 mA

    beim ULN2003A steht sogar folgendes:

    Each channel of the ULN2003A device consists of Darlington connected NPN transistors. This connection creates the effect of a single transistor with a very high-current gain ( β 2). This can be as high as 10,000 A/A at certain currents. The very high β allows for high-output current drive with a very low input current, essentially equating to operation with low GPIO voltages. The GPIO voltage is converted to base current through the 2.7-k Ω resistor connected between the input and base of the predriver Darlington NPN. The 7.2-k Ω and 3-k Ω resistors connected between the base and emitter of each respective NPN act as pulldowns and suppress the amount of leakage that may occur from the input

    Zitat von &quot;Gnom&quot; pid='292153' dateline='1500850863'


    Betreibe doch den Steuer -IC mit den 3,3 V vom Pi und schalte das Transistor-Array dahinter, um die LEDs anzusteuern.

    Ok, aber wenn der Base current nicht die 25 mA betragen sollte, verstehe ich leider den Mehrgewinn an dieser Anordnung nicht, da es dann ja auch andersrum klappen müsste. Hätte dann höchstens noch das zusätzliche Problem dass meine Signale invertiert an meine common Kathode Anzeige ankommen.

    Ich bedanke mich erneut für die große Hilfsbereitschaft hier im Forum! :danke_ATDE:

  • Ja, im Grunde egal, welchen der beiden ICs du vorne und hinten hast. ULN vorne braucht nur 4 der 7 Transistorstufen. ULN hinten trennt deine Last von der Steuerung, die dann komplett auf der Pi-Seite ist. Im Prinzip ist es aber wohl egal.

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

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