Raspberry Pi 3 GPIO Pinbelegung (IR + Fan + LED)

  • Hallo werte Himbeer Profies.

    Da ich grade vor einem "Probelemen" stehe dacht ich machs kurz und meld dich an. Also hier bin ich, der gefürchtete Himbeer n00b. :blush:

    Kann Also zum Problem bzw. meiner Frage/n.

    1) Kann ich die folgende GPIO belgung gefahren frei umsetzen ?

    IR Empfänger (TSOP4838)

    01 - Power (3,3 V.)
    06 - Masse
    12 - GPIO 18

    Lüfter (5V.)

    02 - Power (5,0 V.)
    09 - Masse

    LED (3,0V./3,2V.) *

    17 - Power (3,3 V.)
    20 - Masse

    * Logischerweise mit Widerstand.


    2) Thema LED Widerstand. Also ich hab hier noch einen "Haufen" schöner blauer LED´s. Wies garnicht mehr woher. :s
    Nun dachte ich mir davon eine in den PI also Case beläuchtung einzubauen. Laut Info Zellelchen handelt es sich um
    5mm VF:3.0 - 3.2V. (Wavelength:452-455nm).

    Da ich aus dem ganzen berechnen nicht wirklich schlau werde zur sicherheit eine Frage. Ich habe für die LED einen 50 Ohm Widerstand
    errechnet. Stimmt das oder sollte bzw. muß ich einen anderen nutzen? Beim googeln bin ich mehrfach auf 200, 220,300 Ohm gestoßen und bin da nun ziehmlich unsicher.

    Wäre nett wenn sich jemand meinen Fragen annehmen könnte.

    Gruß DD.

  • Hallo DarkDestiny,

    herzlich Willkommen in unserem Forum!


    Beim Lüfter solltest Du Dir im Klaren sein,
    - dass Du für die meisten Anwendungen keinen benötigst (ein teilweise offenes Gehäuse oder eines mit ausreichenden Lüftungsschlitzen, durch das ein Luftaustausch erfolgen kann, reicht vollkommen aus). Solltest Du eine Kühlung benötigen, würde ich dies mit einem Voll-Metall-Gehäuse erreichen, bei denen die Wärme direkt über das Gehäuse abgeführt ist, das Kontakt mit den drei Chips hat.

    Zum LED-Widerstand: Mit R = (U -Uv) / I = (3.3 - 3.1) V / 0.002 A = 0.2 V / 0.002 A = 100 Ohm.

    Da bist Du auf der sicheren Seite. Hier im Forum hat es sich durchgesetzt, pro GPIO-Pin nicht mehr als 2 (meinetwegen auch 3 mA) zu nehmen. Denn die GPIO sollten eigentlich als Signalleitung verwendet und nicht als Stromlieferant missbraucht werden.

    Je höher der Widerstand, umso weniger Strom fließt, umso besser ist das für den Raspberry Pi. Nur leuchtet's dann nicht so hell...

    Hast Du ein Digitalmultimeter und ein Poti? Dann könntest Du mal austesten, welcher Strom bei welcher Helligkeit fließt und dann den passenden Widerstand einsetzen.

    Frei nach dem Motto "Versuch macht kluch": Ich habe eine blaue LED mit einem 100 Ohm-Widerstand an ein Labornetzteil (3.3 V) gehängt und wurde fast blind. Strom von knapp 4 mA fließen. Das heißt, besser wäre da ein Widerstand von 220 Ohm. Dann leuchtet's fast genauso hell - bei beruhigenden 1.6 mA.


    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 (22. Oktober 2016 um 23:35)

  • Hallo ANdreas. Danke dir für die Antwort. :)

    Ich weis, das ich in den meisten fällen keinen Lüfter brauche, das mehr ne spielrei. ;)
    Hatte hier halt noch einen 5 Volt (50x50x10) Lüfter und ein Poti liegen und dachte hey baust nen kleinen Pi tower mit zwei gehäusen.

    Dabei hab ich dann auch einen Power / Reset Schalter mit eingebaut und den besagten IR-Mod vorgenommen.

    Ich hing halt an der beschlatung (obs so geht weil eigentlich andere Pins angegeben sind) und dem Widerstand. Werd dann jetzt für die LED den von dir vorgeschlagenen 220 Ohm nehmen. Es soll ja nur leicht diffus aus dem Belüftunsschlitz leuchten, mehr nicht. :)

    Zum Digitalmultimeter. Nein hab ich nicht. Ich löte für normal eigenlich nicht und bin bisher auch nicht in die Verlegenheit gekommen sowas zu benötigen, werd ich warscheinlich auch nicht mehr. *lach*

    Ich dannke dir nochmal für deine Anwort. :)

    Gruß DD

    PS. Für die Neugierigen werd ich die Tage mal ein, zwei Bilder vom "Mod" hier anfügen.

    EDIT:

    Da fällt mir grade auf 16 mA darf ich maximal an einem Pin entnehmen. 45 mA hat der Lüfter. Ich glaub ich muss da nochmal was überdenken. :(

    Edit 2 :

    Ich werd mir den Strom für den Lüfter am USB Port abgreifen. Da gehen wohl bis zu 1A. Sollte also für den 45mA lüfter funktionieren. An den USB Ports häng eh nichts ausser eine 3,5er HDD welche eine eigne Stromversorgung hat.

    Einmal editiert, zuletzt von Dark Destiny (23. Oktober 2016 um 11:56)


  • Andreas hat im Grunde alles geschrieben, aber nun erklär doch bitte, was Dein EDIT bedeuten soll.
    16mA - welchen "Pin" meinst Du?
    Solltest Du ihn per GPIO schalten wollen, wäre ein Transistor eine Möglichkeit.

    Andreas hat es auch gut erklärt. Keine Frage. :)

    Das mit den Edits ....

    Also die Erklärung von Andreas hat mich darauf aufmerksam gemacht, das es sich "durchgesetzt"
    hat nicht mehr als "2-3mA" zu entnehmen. Die maximal Leistung der GPIO Pins (je Pin) wäre aber
    nur maximal 16mA (Wusste ich nicht).

    Der Lüfter hat, wie sich rausgestellte 45mA. Also viel zu viel um ihn ganz simpel an den GPIO zu klemmen.
    Da hab ICH als elektronik "noob" garnicht drauf geachtet (Dachte 5v passt schon. ;) ).
    Es hängt zwar ein Poti am Lüfter aber sicher ist sicher - zumal ich auch kein Multimeter hätte
    um am Poti eine Markierung zu setzten, wie weit man ihn maximal drehen darf.

    Also kurz gegoogelt wie ich das nun lösen könnte wegen der maximal benötigten 45mA.
    Dabei bin ich dann drauf gestoßen dass ich mir den Strom einfach vom USB Port abgreifen könnte.
    Der USB Port läst ja maximal mehr mA zu als die GPIO Pins mit 16mA.

    Da wie, oben im Post bereits angemerkt, nicht an den USB Ports hängt sollte dieser eine Lüfter
    selbst auf "full Power" kein Problem sein.

    Höffe das ich dass nun aufklären konnte. :)

    Gruß DD

  • Hallo Dark Destiny,

    da muss ich jetzt etwas weiter ausholen.

    Wenn Du diesen Thread zur Kenntnis nimmst (und ggf. ausdruckst und wie ich einlaminierst), dann gibt es dazu folgendes zu sagen:
    - die 2x20 Pins werden als GPIO-Leiste gezeichnet - GPIO bedeutet General Purpose Input/Output.
    - Es gibt mit GPIO bezeichnete Pins; das sind die, die Du mit nicht viel mehr als 2 mA belasten solltest, weil über alle diese grünen GPIO-Pins und 3V3 und GND nur 50 mA Strom fließen darf. Diese kann man auf INPUT schalten und einen physikalischen Vorgang messen, der sich durch einen Spoannungswert zwischen 0 und 3,3 V ausdrücken lässt. Spannung < 0,8 V ist 0, Spannung > 1,3 V ist 1. Du kannst diesen Pin auch als Ausgang schalten und dann selber 0 oder 1 setzen, wobei 0 = 0V und 1 = 3,3 V bedeutet (jeweils gegen GND gemessen oder einen anderen Eingangs-GPIO). [Widerstände mal außer Betracht gelassen] 0 wird auch als LOW und 1 als HIGH bezeichnet. Über Alternativ-Funktionen können den einzelnen GPIO-Pins noch ganz spezielle Eigenschaften und Funktionen zugewiesen werden, die diese in bestimmten Protokollen / Kommunikationsarten verwenden.
    - Es gibt Pins, die mit GND bezeichnet sind. Hierbei handelt es sich um Pins, die eine gemeinsame Bezugsbasis (0 V) herstellen. Umganssprachlich fließt der Strom da ab.
    - Es gibt 3V3-Pins. Dort liegt eine Spannung von 3,3 V gegen GND an. Oder 3V3 gegen einen auf Input geschalteten GPIO-Pin (s.o).

    Alle diese Pins erzeugen 3,3 V oder vertragen maximal 3,3 V. Wenn irgendein Vorgang 5V-Signale erzeugt, dann musst Du diese erst auf max. 3,3 V bringen, um beim Raspberry Pi keinen Schaden zu erzeugen.

    Wenn das alles so wäre, dann wäre die Beschreibung der GPIO-Leiste einfach und leichte Kost.


    Aber es gibt da noch die 5V-Pins. Über diese kannst Du eine Spannung von 5 V beziehen. Strom kannst Du diesen 5V-Pins soviel entnehmen, wie die Kiste hergibt. Also maximaler Ausgangsstrom Deines Netzteils - Strombedarf Raspberry Pi - Summe aller Verbraucher. Das können etliche Hunderte von mA sein. Wenn Du über 5V mehr entnimmst als das Netzteil liefern kann, dann schaltet sich der Raspberry Pi einfach ab. Mit etwas Pech bootet er nicht mehr, wenn im Moment des Ausschaltens noch etwas auf die SD-Karte geschrieben wurde und dann das Dateisystem zerstört wurde.

    Für mich persönlich sehen die Leitungsbahnen auf der Platine, die alle 5V-Stelle (GPIO-Leiste, µUSB, USB) miteinander verbinden nicht so aus, als ob da etliche Hunderte mA dauerhaft fließen könnten, ohne Schaden anzurichten.

    Auch hier würde ich es so machen, dass Du einen Transistor, MOSFET etc. als Schalter nutzt und eine externe Spannungsversorgung schaltest, um Deinen Lüfter anzutreiben.

    Die 5V-Pins würde ich nur für Anwendungen einsetzen, bei denen ein sehr überschaubarer Strombedarf erforderlich ist. Also nicht zum Antrieb von Motoren, Lüftern und dergleichen.

    Beste Grüße

    Andreas

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    Einmal editiert, zuletzt von Andreas (16. Oktober 2017 um 20:11)

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