Optokoppler soll GPIO-Eingang schalten

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  • Halli hallo allesamt,

    nun wage ich mich auch einmal an ein "elektronisches Projekt" (#Neuland) und hoffe, dass ich hier ein paar Hilfestellungen bei Fragen bekomme und falls ich etwas falsch verstanden habe.

    Ich möchte ein Signal an ein GPIO-Pin bekommen und zwar genau dann, wenn ein Schalter betätigt wird. Der Schalter befindet sich in einem eigenen Stromkreis, so dass ich das Signal über einen Optokoppler steuern will.

    Jetzt frage ich mich, wie das Signal (bei geschaltetem Optokoppler) an dem entsprechenden GPIO-Pin ankommen kann. Ich habe mir gedacht einen 3,3 V Ausgang von der GPIO-Schnittstelle zu nehmen und diesen als Eingang für bspw. GPIO24 zu nutzen (RPi B+).
    Ist das so möglich oder totaler Nonsens und macht den Raspberry kaputt?
    Möglicherweise muss ich einen Widerstand oder Transistor vorschalten?
    Bei meiner Recherche bin ich leider auf keinen grünen Zweig gekommen...

    Ich hoffe ich konnte mich klar genug ausdrücken und bin auf Antworten gespannt.

    Viele Grüße
    Oliver

    Einmal editiert, zuletzt von OliverPi (17. Juli 2015 um 02:13)

  • Das geht ganz sicher.

    Die Schaltung ist eine vereinfachte Version von Eingang schalten mit Wechselstrom

    Weglassen: die Klingel und die antiparallele Diode zum Optokoppler.

    Der Trafo symbolisiert die externe Stromversorgung und der Schalter den Schalter oder Taster.

    Der mit 560Ohm angeschriebene Widerstand ist natuerlich abhaengig von der externen
    Spannung. Er wird berechnet mit (Spannung - 0.7V) / Ansteuerstrom fuer den Optokoppler.
    (Im Datenblatt des Optokopplers nachsehen wie hoch die Durchlasspannung ist. Es kann
    sein dass es mehr als 0.7V sind)

    Einmal editiert, zuletzt von Tell (17. Juli 2015 um 13:35)

  • Hallo Tell,

    danke für deine Antwort, der Link hat mir sehr für mein Verständnis weitergeholfen. Ich habe mich jetzt auch intensiver mit Pull-Up und Pull-Down Widerständen auseinandergesetzt :)

    Zwei Verständnisfragen habe ich dazu allerdings noch:

    1. Wird beim Optokoppler mit "Typ. Vorwärtsspannung" und "Typ. Vorwärtsstrom" gerechnet? Laut Datenblatt gibt es noch "Max. Vorwärtsspannung und -strom", was wohl die Obergrenze angibt. Ist das richtig? Für ersteres komme ich bei 12 VDC auf 540 Ohm.

    2. In dem Stromkreis zum Raspberry wird ein Pull-Up Widerstand von 4700 Ohm eingesetzt. Wenn ich das umrechne, entspricht das einem Strom von 0,7 mA. Dieser Strom würde also für einen Pegelwechsel auf dem GPIO-Pin ausreichen?

    Schöne Grüße
    Oliver



    Das geht ganz sicher.

    Die Schaltung ist eine vereinfachte Version von Eingang schalten mit Wechselstrom

    Weglassen: die Klingel und die antiparallele Diode zum Optokoppler.

    Der Trafo symbolisiert die externe Stromversorgung und der Schalter den Schalter oder Taster.

    Der mit 560Ohm angeschriebene Widerstand ist natuerlich abhaengig von der externen
    Spannung. Er wird berechnet mit (Spannung - 0.7V) / Ansteuerstrom fuer den Optokoppler.
    (Im Datenblatt des Optokopplers nachsehen wie hoch die Durchlasspannung ist. Es kann
    sein dass es mehr als 0.7V sind)


  • 1. Wird beim Optokoppler mit "Typ. Vorwärtsspannung" und "Typ. Vorwärtsstrom" gerechnet? Laut Datenblatt gibt es noch "Max. Vorwärtsspannung und -strom", was wohl die Obergrenze angibt. Ist das richtig? Für ersteres komme ich bei 12 VDC auf 540 Ohm.

    Man rechnet mit den typischen Werten. Die Maximalwerte sind Strom und Spannung die das Bauteil gerade noch aushaelt ...

    Ich hab das Datenblatt nicht im Kopf, aber 540 Ohm scheint vernuenftig. Den kann man aber nicht kaufen, also kommt ein 560er zum Zug.


    2. In dem Stromkreis zum Raspberry wird ein Pull-Up Widerstand von 4700 Ohm eingesetzt. Wenn ich das umrechne, entspricht das einem Strom von 0,7 mA. Dieser Strom würde also für einen Pegelwechsel auf dem GPIO-Pin ausreichen?

    Nein, VIEL weniger ! Der Eingangswiderstand eines GPIO ist sehr gross, es braucht also kaum Strom um den Eingang auf 1 zu bringen. (Man sieht das auch an den Klagen wegen Stoerungen hier im Forum)

    Von den 0.7mA fliessen geschaetzte 98% durch den Optokoppler. Das ist so weil hochohmige Schaltungen sehr empfindlich auf Stoerungen reagieren.

    Einmal editiert, zuletzt von Tell (20. Juli 2015 um 00:04)

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