Zusätzliche 3,3 V/5 V Pins

  • Hallo,


    mein erstes Projekt neigt sich der Endmontage. Nun ist es ja so, dass man immer wieder neue Ideen und Anreize in der Welt des RPi's findet - so ist es auch bei mir.


    Bis jetzt inkludiert mein Projekt:
    2x Temperatursensoren (DHT22) - 3,3 V
    1x Ultraschallsensor (HR-SR04) - 5 V
    1x 433,92 MHz Sender - 5V


    Da ich es aber um ein LCD-Display erweitern möchte, habe ich nun das Problem, dass ich keinen freien 5 V-Pin mehr habe um es zu betreiben.
    Bisher konnte ich mich erfolgreich von allem ferngehalten habe was in der SI-Einheit Ohm, Ampere oder Volt angegeben wird, sogar im Studium. Aber bin ich jetzt mit meinem Latein am Ende.


    Erwähntes LCD-Display: RGB 20x4 Display


    Nun zu meiner Frage(n):
    1. Gibt es eine Möglichkeit 2 Geräte mit einem Spannungs-Pin zu betreiben? Also etwas was die Spannung 'splittet' und regelt.
    2. Die beiden DHT22 laufen über 2 seperate Pins. Kann ich beide an einem Kabel der vom 3,3 V-Pin abgeht anlöten, so das dieses Kabel beide Sensoren speist?


    Vielen Dank im Voraus.
    Gruß Kai

  • Hallo,
    du kannst einfach neue Pins hinzufügen..
    Die Spannung ist in einer Parallel Schaltung überall gleich.


    Lg dukennstmichnicht

    Edited once, last by StillFire23143 ().

  • Da kannst Du Dich freuen, dass Du soweit gekommen bist. Spannungen hängen nicht an irgendwelchen Pins. Du kannst die 5V so oft verteilen wie Du möchtest, Du darfst nur nicht den maximal zulässigen Strom überschreiten. Und da geht es dann Wohl oder Übel an Grundlagen der Elektrotechnik / Elektronik.

  • Ja, Du kannst mehrere Verbraucher an einem Pin betreiben. (Paralelschaltung) Solange die der Strom in der Summe nicht die Belastbarkeit Deines Pin's übersteigt.
    Hier sehe ich bei den verwendeten Komponenten bisher kein Problem. Den 433 Mhz Sender würde ich allerdings mit 12 Volt betreiben, da die Reichweite mit 5 Volt doch sehr bescheiden ist. Ich gehe hier allerdings davon aus, das Du diesen 08 /15 Sender hast, der auch 12 Volt verträgt.

  • Hallo und danke für das Feedback.


    @ raspi-wetter:
    Laut Herstellerangaben in der Spitz bis 2,5 mA.


    rmjspa:
    Bei meinem Sender handelt es sich um diesen: WRL-08946
    Die Reichweite ist für mich zweitrangig, muss lediglich eine Distanz von 2 m überwinden.




    Im Anhang befindet sich ein Bild, würde diese Verkabelung funktionieren?
    Ich hoffe, mir wird kein Strick aus diesen vereinfachten Darstellung gedreht.

  • Hallo,


    @ raspiprojekt:
    Also würde ich meine dargestellte Schaltung verwenden, müsste ich nur je einen 4k7 Widerstand von Data an 3,3 V löten?
    Würde ich 5 V verwenden, bräuchte ich keinen Widerstand?


    Dann ergibt sich aber immer noch die Frage, woher bekomme ich die 5 V? Dann hätte ich nämlich 3 von 2 Pins belegt und der für das Display würde immer noch fehlen.


    Gruß Kai

  • Hallo TyRann002,


    nein, das ist noch nicht ganz richtig. Die beiden Pullup-Widerstände solltest du AUF JEDEN FALL gegen 3.3V bauen.


    Das mit dem 'splitten' der 5V-, 3.3V- und GND-Pins hast du jedenfalls schon komplett richtig verstanden. So schwer ist das nicht.
    Bei einem Breadboard stecke ich mir in die oberste Leiste meine 5V ein und hab dann auf allen Pins dieser Leiste meine 5V (das sog. 5V Rail). Solange ich die Spannungsquelle von der die 5V kommt nicht überlaste kann ich da auch 150 Kabel abzweigen lassen.
    Bei den 5V ist das sowieso relativ unkritisch denn die kommen quasi direkt auf dem USB-Netzteil. Bei den 3.3V Pins ist es eher etwas knapp, denn die erzeugt ein Spannungswandler auf dem Pi selbst (der macht aus den 5V einfach mal 3.3V).


    Was nun die Pullups betrifft ist das auch einfach. Wenn ein Pin garnicht mit VCC (also 5V oder 3.3V) oder GND verbunden ist dann sagt man er 'floatet' - heißt also er schwimmt umher und hat mal 0.1V, mal 0.5V und wenn deine Nachbarin die Dusche einschaltet vielleicht 2V... fakt ist, man weiß es nicht!
    Und da so ein 'weiß man nicht' natürlich beim Datenverkehr eher unpraktisch ist nimmt man einen Widerstand der den Pin auf ein definiertes Niveau setzt. Das kann VCC sein, kann aber auch GND sein.
    Aber keine Angst: Der Widerstand ist so groß gewählt dass sowohl der Pi als auch der Sensor ihn trotzdem einfach auf GND oder VCC setzen kann, so als ob der Widerstand garnicht da wäre.


    Soweit verstanden?


    Thomas


    PS: Früher oder später wird dich sicherlich auch mal "Ohms Law" beißen - da muss man dann durch :)

  • In diesem Fall benötigt man den Pullup, weil der DHT11 einen offenen Kollektor hat und beim Senden von Daten den Pegel auf low zieht. Selbst wenn man das "floaten" in Kauf nehmen würde, könnten ohne Pullup gegen 3,3V keine Daten übertragen werden!

  • Hallo,


    erst Mal danke für eure Geduld. Hätte ich im Vorfeld gewusst, dass das so komplex ist, dann hätte ich es vielleicht sogar gelassen. ;)
    Strom wird mir immer unsympathischer. Da bleibe ich wohl doch lieber bei der guten alten Mechanik und ggf. bei thermodynamischen Systemen.


    Quote

    Die beiden Pullup-Widerstände solltest du AUF JEDEN FALL gegen 3.3V bauen.


    Also würde es wie im Anhang funktionieren?


    Quote

    Was nun die Pullups betrifft ist das auch einfach. Wenn ein Pin garnicht mit VCC (also 5V oder 3.3V) oder GND verbunden ist dann sagt man er 'floatet' - heißt also er schwimmt umher und hat mal 0.1V, mal 0.5V und wenn deine Nachbarin die Dusche einschaltet vielleicht 2V... fakt ist, man weiß es nicht!
    Und da so ein 'weiß man nicht' natürlich beim Datenverkehr eher unpraktisch ist nimmt man einen Widerstand der den Pin auf ein definiertes Niveau setzt. Das kann VCC sein, kann aber auch GND sein.


    Ich frage mich dann nur, wofür die Widerstände dann sind? Das Grungprinzip habe ich verstanden: 'Pullup versorgt Data (gegen VCC)' und 'Pulldown entnimmt von Data (gegen GND)' um einen gleichbleibende Versorgung des Data-Pins zu gewährleisten.
    Ich meinem Beilspiel verwende ich diesen: DHT22
    Dieser hat bereits einen eingebauten Widerstand. Und im 'einzelnen' Gebrach (ohne 'gesplittetem VCC für 2 Sensoren) liefert er auch korrekte Werte.



    Wäre es nicht auch möglich, die Module so anzuschließen:
    2x Temperatursensoren (DHT22) - 3,3 V (Schaltung wie besprochen)
    1x Ultraschallsensor (HR-SR04) - 5 V
    1x 433,92 MHz Sender - 3,3 V via Pegelwandler - 5V
    1x LCD-Display - 5 V


    Gruß Kai

  • Du kannst alles so anschließen. Auch für den Sender benötigst Du keinen Pegelwandler. Es ist aber schwierig Dir alle zu erklären. In den Sender geht was rein (3,3V) vom GPIO, da kommt nichts von der Betriebsspannung an. Und in den Fällen der Sensoren sind die Pullups nicht wegen dem Floating da, sondern wegen den offenen Kollektoren an den Sensoren. Aber damit haben auch versierte Bastler ihre Probleme.

  • Na dann probier ich mal kurz noch das Open Collector zu erklären:
    Ein Open Collector Pin ist endweder: LOW (also auf Ground) oder aber -nicht verbunden-.
    Damit man also überhaupt Daten übertragen kann muss irgendjemand dafür sorgen dass die Leitung wenn der IC nicht verbunden ist auch einen definierten Pegel hat.
    In dem Fall sind das die PullUp Widerstände richtung 3.3V.


    Wenn also der IC gerade nicht verbunden ist, so haben wir 3.3V auf der Leitung, und wenn er sich verbindet so haben wir GND auf der Leitung.
    Ohne die Widerstände hätten wir immer GND auf der Leitung, bzw. wenn der IC nicht verbunden ist eine 'floatende' Leitung.


    Thomas

  • Genau so ist es :thumbs1: Das gute am open collector ist, dass man sich nicht um den Pegel kümmern muss, den der wird von der Datenleitung bestimmt. Kommt die also wie beim RasPi mit Pullups gegen 3,3V daher ist der Pegel 3,3v und wird vom Sensor auf GND gezogen, egal welche Betriebsspannung der Sensor (oder was auch immer) hat. Beim Arduino wären es 5V auf der Datenleitung, aber auch die werden auf GND gezogen. Es ist also egal!

  • Hallo


    und vielen Dank für die Hilfe und die Erklärungen (alles habe ich zwar nicht verstanden, aber das Grundprinzip ist angekommen). Ich finde es persönlich immer wichtig zu wissen was ich mache und vorallem warum. :thumbs1:


    Ich habe nochmal die aktuelle Schaltung angehangen, die ich meinem letzten Beitrag vergessen habe. Es wäre super, wenn ihr sie nochmal abnicken könntet bevor ich sie montiere.


    Eine kleine Frage stellt sich mir aber noch. Regeln die Pullup's auch die Datenleitung wenn ich beide Pins gleichzeitig ansteuere oder gibt es Spannungsprobleme?
    Also ein 'sleep' von 2,5 Sekunden zwischen den Anfragen der einzelnen Sensorn oder ist das unnötig?


    Gruß Kai