PiFace zu geringe Spannung

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  • Hallo

    Im Rahmen eines Projekts nutz ich den PiFace um mir ein PWM Signal mit 5V Spannung erzeugen zu lassen. Leider funktioniert dabei etwas nicht.
    Um zu schauen was das Problem ist hab ich den Ausgang am PiFace gemessen (normales on-off-Signal/kein PWM Signal) und musste feststellen das der PiFace keine 5V sondern nur 4,3V liefert. Nach dem entfernen des JP7 (wodurch LEDs und Relays deaktiviert werden) hab ich nochmal gemessen und kam auf eine Spannung von 4,38V ~ 4,4V.

    Ich wollte daher mal fragen ob jemand vllt die Werte bestätigen kann? Ist das normal das 5V angegeben werden und im besten Fall nur 4,4V rauskommen? Ist sowas ein normaler Toleranzbereich?

    Danke schonmal!

  • Ich nehme mal an es handelt sich um das PiFace-Digital Board?
    Die Ausgaenge des PiFace sind open-Collector Ausgaenge eines ULN2803A. Je nach dem wieviel Strom der Ausgang treiben muss faellt zwischen dem Ausgang und GND bis zu 1V ab.
    Wenn Du also zwischen 5V VCC und dem Ausgang 4.4V misst, is das m.E. normal.

    Aber es kommen nicht direkt 4.4V "raus". Im inaktiven Zustand fliesst kein Strom, im aktiven Zustand fliesst Strom.
    Wenn am Ausgang z.B ein Motor angeschlossen ist (eine Ader am Ausgang, eine an 5V), dann ist im Inaktiven Zustand die Spannung am Ausgang nahezu 5V weil kein Strom fliesst. Im aktiven Zustand aber ist der Ausgang niederohmig und es fliesst Strom. Die Spannung am Ausgang ist dann irgendwas zwischen 0.6V und 1 V, der Rest faellt ueber dem Motor ab und, oh Wunder, der Luefter dreht sich.

    Wenn du mehr als die 4.4 V brauchst, kannst du den Motor vom Beispiel auch an 12V haengen. In diesem fall aber Vorsicht, JP4 muss raus da sonst die "Snubber"-Dioden leitend werden.
    Im Zweifel das PiFace Operating Manual lesen, ist glaub ich eine gute Idee anyway.

    (Sorry hab gerade keine deutsche Tastatur greifbar)

  • Erstmal danke für deine Ausführungen.

    Ja es geht ums PiFace-Digital Board.

    So richtig hab ich deine Ausführung nicht verstanden. (hab in Elektrotechnik nur ne 4 bekommen <.<)
    Bei der Messung war am Ausgang nix dran außer das Messgerät. Ich nehm an das bedeutet es war im inaktiven Zustand?

    Zum Motor an sich ist zu sagen das er über ne Motorreglung gesteuert wird für die ich ja das PWM-Signal mit 5V brauche. Aber ich hab eben das Gefühl das ich beim PiFace keine 5V bekomme.

  • Zitat

    Aber ich hab eben das Gefühl das ich beim PiFace keine 5V bekomme


    Natuerlich bekommst du keine 5V, weil es eben ein open-collector Ausgang ist.
    Das ist in etwa mit einem Schalter zu vergleichen, der an einem Ende mit Masse (GND) verbunden ist und am anderen offen liegt.
    Schau mal hier nach
    Im aktiven Zustand, also wenn der Ausgang von der Software her auf "1" liegt, ist der Schalter geschlossen, und es kann Strom fliessen. Wenn der Ausgang inaktiv ist, kann kein Strom gegen Masse fliessen.
    Damit bei Dir also 5V "rauskommen", musst du einen Widerstand vom Ausgang auf +5V legen und den Ausgang auf "0" schalten. Wenn du jetzt den Ausgang auf "1" legst, ist derSchalter geschlossen und es fliesst Strom ueber den Widerstand in den Ausgang. Die Spannung am Ausgang ist jetzt -je nach Groesse des Widerstandes - so um die 0.6 ..0.7 V.
    Die Groesse des Widerstandes musst du so dimensionieren, dass du damit den PWM Eingang des Motors treiben kannst.

  • Ich hab mal versucht das zu verstehen und ne Zeichnung gemacht wie ich es jetzt verstehen würde:

    Ich hoffe ich lieg damit richtig sonst seh ich einfach nich mehr durch :wallbash:

    Das erste Bild soll nur zeigen wie ich mir das jetzt aufgebaut vorstellen würde. Statt ner zusätzlichen 5V Quelle könnt ich ja eh glei den Strom nehmen, den mir das BEC vom Fahrregler gibt.

    Im Bild 2 wird gezeigt, was passiert, wenn kein Strom an der Basis fließt. Die gesamten 5V gehen über den Widerstand (ich weiß ich hab den im Bild falsch geschrieben) zum Fahrregler. Für den Fahrregler fließt also grad ein ON-Signal.

    Im letzten Bild liegt ein Strom an der Basis, so das der Kollektor geschaltet wird und die Spannung statt zum Fahrregler, einfach nur so durch den Widerstand zum GND fließt. Für den Fahrregler wär es also ein OFF-Signal.


    Im letzten Fall versteh ich nicht ganz warum der Strom nicht zum Fahrregler geht wie es für mich bei ner Parallelschaltung ist, aber hmm...naja. Oder gehört noch ein Widerstand zwischen Knotenpunkt und Fahrregler, damit der Strom lieber nicht zum Fahrregler fließt?


    Falls meine Zeichung nahe dran is, aber noch was fehlt steht dir natürlich zu es zu verbessern und drin umzumalen.

    EDIT: Ich hab noch ne Erklärung für das was quasi 5V OpenCollector heißen soll. Das heißt quase das die 5V das gesamnte sind, was am Ende zwischen Emitter und GND gemessen werden kann. Wobei sich das aus dem Basisstrom und dem Kollectorstrom zusammen rechnet!? Also B + C = E => 0,6V + 4,4 V = 5V

    Einmal editiert, zuletzt von blinkfreak182 (6. August 2014 um 13:15)

  • was ist rot am Fahrregler ? was will gelb am Fahrregler haben ?

    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)

  • Sry für die magere Beschreibung:

    Der Fahrregler gibt ein Teil der Spannung (5V) von den Akkus für den eigentlichen Empfänger bereit. In meinem Fall für den Raspberry Pi. Das rote Kabel liefert dabei +5V, was ich ja theoretisch glei ma nutzen könne. Das gelbe Kabel ist das Steuersignal was normalerweiße vom Empfänger kommen würde (sollen PWM-Signal 5V, 1kHz sein). Am echten Fahrregler ist das Kabel weiß, was ich aber bei weißem Hintergrund schlecht einzeichnen lässt.
    Kabel vom Akku zum Fahregler und vom Fahrregler zum Motor hab ich einfachhalber weggelassen.

    dreamshader

    Da ja n Widerstand an der 5V Quelle dran is sollte es eigentlich keinen Kurzschluss geben. Vorallem nicht wenn ich auch noch einen Widerstand zwischen Kabelknoten und gelben Fahrregleranschluss mache. Ich glaub da muss eh einer hin, weil sonst der Strom immer in den Fahrregler fließt. (jedenfalls nach meinem mauen Elektrotechnikverständnis)

    Einmal editiert, zuletzt von blinkfreak182 (6. August 2014 um 14:06)


  • Im letzten Fall versteh ich nicht ganz warum der Strom nicht zum Fahrregler geht wie es für mich bei ner Parallelschaltung ist....

    weil der Strom sich den leichtesten Weg sucht und der geht über den Transistor, oder anders gesagt, der Transistor ist wie ein Kurzschluß, an der gelben Buchse steht keine Spannung an also keine Fahrt ! (aber das ist ja digital PWM also keine Impulse keine Info über das Tempo)


    Sry für die magere Beschreibung:


    OK passt schon, wenns nicht funktioniert hast du nur GND deiner externen 5V an GND PI (Face) vergessen


    denn externe 5V sind nix wenn der GND nicht verbunden wird.....

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  • weil der Strom sich den leichtesten Weg sucht und der geht über den Transistor, oder anders gesagt, der Transistor ist wie ein Kurzschluß, an der gelben Buchse steht keine Spannung an also keine Fahrt ! (aber das ist ja digital PWM also keine Impulse keine Info über das Tempo)


    Naja ich weiß ja nicht genau ob der Fahrregler einen Widerstand darstellt. Daher würd ich glaub vor den Fahrregler auch noch einen Widerstand hängen.

    OK passt schon, wenns nicht funktioniert hast du nur GND deiner externen 5V an GND PI (Face) vergessen


    denn externe 5V sind nix wenn der GND nicht verbunden wird.....

    Stimmt das wär sinnvolles den externe Quelle vollständig anzuschließen. Ich würd wie gesagt eh die 5V vom Fahrregler nehmen. Der is ja dann schon mit dem GND verbunden.


  • Naja ich weiß ja nicht genau ob der Fahrregler einen Widerstand darstellt. Daher würd ich glaub vor den Fahrregler auch noch einen Widerstand hängen.

    du hast schon einen Widerstand vor dem Fahrregler, der von 5V zur gelben Leitung geht, mehr Widerstand wäre nicht sinnvoll oder führt zu Fehlfunktion !
    aber wie groß ist denn der Widerstand ?

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    Einmal editiert, zuletzt von jar (6. August 2014 um 16:00)

  • Ich hab zwar schon einen Widerstand vor dem Fahrregler, dieser würde jedoch nicht verhindern das wenn der Transitor schaltet die Spannung sich aufteilt oder?

    Den Wert der Widerstände kann ich ja dann ausrechnen. Ich muss nur schauen was für ne Stromstärke ich verwenden darf und dann wärs glaub nich schwer.

    R = U /I

    Ansonsten kann ich ja auch schauen das I möglichst klein ist um nix kaputt zu machen. Der Fahrregler selbst kann wohl bis zu 1A bereitstellen (also über die rote Leitung).


  • Ich hab zwar schon einen Widerstand vor dem Fahrregler, dieser würde jedoch nicht verhindern das wenn der Transitor schaltet die Spannung sich aufteilt oder?

    du weisst mehr als ich, nennst aber keine Daten !


    Den Wert der Widerstände kann ich ja dann ausrechnen.

    wie denn ? kennst du den Innenwiderstand vom Fahrregler ?


    Ansonsten kann ich ja auch schauen das I möglichst klein ist um nix kaputt zu machen.

    oder bis nix mehr geht, vielleicht braucht die gelbe Leitung ja einen Strom, also ohne Innenwiderstand nix zu rechnen.


    Der Fahrregler selbst kann wohl bis zu 1A bereitstellen (also über die rote Leitung).

    Das ist ne andere Baustelle !

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