Verständnis-/Sicherheitsfrage vorm Aktivieren der Schaltung (Hall Sensor)

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  • Liebes Forum,

    ich möchte als erstes Projekt einen UPM-Rechner bauen und für's Erste soll bei Pull Up eine LED leuchten.

    Hierzu habe ich auch eine Schaltung gefunden, aber als blutiger Anfänger habe ich damit meine Schwierigkeiten und möchte ein paar Verständnisfragen klären:

    Der A1302 Hall Sensor (gab es bei Ebay, den aus der Beschreibung habe ich bestellt und kommt wohl so in 2 Wochen) kriegt beim Vcc die 5V vom Pin2. Im Datenblatt steht, dass er bis zu 4.65V ausgeben kann. Kann ich daraus entnehmen, dass er nur 0.35V nutzt?

    Wie kann ich meinen Pi schützen? Ich verstehe die Berechnung der Voltstärke nach "R=UxI" zwar, aber es gibt beim Stromkreis ja kein "vor" und "hinter", sodass ich "hinter" den Sensor etwas setzen kann, dass genug Spannung zieht, um dem Input nur 3.3V anzuliefern. Oder habe ich hier einen meiner Denkfehler?

    EDIT: Habe einfach mal gemessen: Es liegt bei der Schaltung, wenn ich vor und hinter Sensor + Widerstand messe, 1,8V an. Wenn ich einen Magnet nähere, 0,7V.
    Eigentlich alles gut, oder?

    Die Schaltung funktioniert bei mir trotzdem nicht - es leuchtet keine LED und wenn ich im Script hallActive ausgeben lasse, bleibt es die gesamte Zeit bei True...


    Außerdem:
    In der Schaltung aus dem Link oben wird die LED an GPIO 04 gesteckt, im Script steht aber GPIO16. Daher habe ich in meiner Schaltung die LED auf GPIO16 gesteckt. Oder ist das auch ein Denkfehler? Wenn ich im Script den LED-Status zu beginn von False auf True ändere, leuchtet sie jedenfalls. Immerhin.

    Viele Grüße!
    Jonas

    Einmal editiert, zuletzt von jonase (22. November 2015 um 14:14)

  • Verständnis-/Sicherheitsfrage vorm Aktivieren der Schaltung (Hall Sensor)? Schau mal ob du hier fündig wirst!

  • Der Sensor läuft mit 5V Betriebsspannung, damit gibt der Sensor vermutl. auch ein 5V Signal an seinem Ausgang aus. Damit der RPi keinen Schaden erleidet, wenn Du diesen Sensor an einem GPIO Port anschließt, brauchst Du einen Spannungsteiler am Ausgang des Sensors. Wenn Du z.B. 2 gleiche Widerstände ca. > 1K in Reihe an den Ausgang des Sensors gegen Masse schaltest, hast Du ca. 2,5V an der Verbindung der beiden Widerstände gegen GND. Damit sollte der RPi sicher ein H Signal erkennen und der GPIO Port ist auch nicht mehr in Gefahr. Desweiteren unterscheiden sich beide Sensoren bei ihrem Ausgang. Der A1302 Hall Sensor gibt ein Signal aus bzw. dieses wird von H nach Low gezogen, während der Sensor aus der Anleitung einen Open Kollektor Ausgang hat und damit noch einen Pullup Widerstand, für die Signalausgabe braucht.

    Einmal editiert, zuletzt von Fliegenhals (22. November 2015 um 15:01)

  • Die Angabe der 4.65V bedeutet lediglich, dass der Bereich, den der Sensor ausgeben kann, nicht voll von 0-5V geht, sondern etwas darunter. Das liegt an internen Schaltungsdetails des Sensors, und muss dich nicht kuemmern, denn dich interessiert ja nur, das er ueber das TTL-Niveau kommt und damit von 0 auf 1 schaltet. Analoge Signale kannst du eh nicht auswerten so ohne weiteres.

    Die 440 Ohm sind auch ok, das macht die LED ein bisschen dunkler. Alternativ kannst du einen 220 Ohm und dann zwei 220 Ohm Widerstaende parallel verwenden. Denn deren Widerstand kombiniert ist 1 / ( 1 / x) * 2 = 1 / (2 / x) = x / 2, also 110 Ohm - und mit dem 220er in Reihe hast du dann 330 Ohm. Ist aber nicht sooo wild.

    Das mit den GPIOs rauszufummeln habe ich jetzt gerade keine Lust, das kann aber ggf. der Unterschied zwischen Stecker & "interner" Zaehlweise sein. Das kannst du aber nachlesen. Und wenn die LED geht, dann geht sie ja.

  • Verstehe - dass zwei Widerstände in Reihe als Spannungsteiler wirken find ich gut :)

    Heisst das, dass ich den 10k Widerstand zum Pull Up gar nicht benötige, da der A1302 kein Open Collector Kram ausgibt? Habe ihn mal entfernt.

    Meine Schaltung sieht nun aus wie angehangen, es tut sich aber nichts bei Annäherung eines Magneten.
    Ich habe wohl etwas falsch verkabelt vermute ich, aber finde nicht heraus, was.

    Wenn ich direkt vor und hinter dem Sensor messe, bin ich nun bei 0.65V - egal ob Magnet oder nicht. So ganz verstehe ich das wohl noch nicht.

    Ziehe ich das orangene Kabel, leuchtet die LED. Also so grundsätzlich habe ich wohl nur den Sensor falsch verkabelt :)

    Liebe Grüße und danke!
    Jonas

  • Ja der Sensor ist nicht richtig angeschlossen. VCC des Sensors gehört an +5V, GND an GND und der Spannungsteiler an den Ausgang. Das Signal wird dann zwischen beiden Widerständen zum GPIO Port geführt. Vorher sollte man aber mal messen, ob denn der Spannungsteiler auch wirklich funktioniert. Ist ein Widerstand defekt o. hat den falschen Wert bzw. ist falsch gesteckt, liegen schnell mal 5V am GPIO Port, was diesen beschädigen kann.

  • Das verstehe ich nicht so ganz - bei der original Schaltung ist der 300 Ohm Widerstand fuer den LED-Strom da. Der 10K-Widerstand ist am Sensor, und dort in der Spannungszufuehrung. Und zwei Widerstaende *IN SERIE*, so wie du sie verschaltet hast, bedeuten eine Summierung, sprich also 2 * den Widerstand bei zwei gleichen. Fliegenhals hat dir einen Spannungsteiler geraten, den allerdings auf der Sensor-Leitung (orange bei dir). Das ist aber was ganz anderes, als das was du jetzt gebaut hast.

    Ich bin der Meinung, dass du den nicht brauchst, weil die GPIO 5V Eingang vertragen.

    Ausserdem verwirrt mich die Stromversorgung des Sensors. Laut deinem Datenblatt ist Pin 1 (links) VCC. Das hast du mit einem schwarzen Kabel verbunden - das steht erst mal fuer Masse!! Ob das eine *ist*, haengt natuerlich davon ab woher du das vom PI hast. Das kann ich jetzt so nicht erkennen. Aber da ist es mit rot verbunden - *mindestens* also bist du inkonsistent in der Beschriftung, und das kann zu Fehlern fuehren.

    Ich wuerde darum zuerst mal pruefen, dass der Hallsensor korrekt Strom bekommt. Ohne Widerstandsgedoens, wozu das gut sein soll erschliesst sich mir nicht - man muss einen solchen Baustein nicht kuenstlich in seiner Stromaufnahme beschraenken.

    Dann mit Magnet & Multimeter pruefen, dass er schaltet. Danach mit dem PI verkabeln.

  • Ah - an den Ausgang! Ich habe den Spannungsteiler an den GND angeschlossen (meine Logik: Egal wo die Überschüssige Spannung hin ist, hauptsache sie ist weg) - jetzt klappt es ! Juhu! Danke :)
    Automatisch zusammengefügt:


    Das verstehe ich nicht so ganz - bei der original Schaltung ist der 300 Ohm Widerstand fuer den LED-Strom da. Der 10K-Widerstand ist am Sensor, und dort in der Spannungszufuehrung. Und zwei Widerstaende *IN SERIE*, so wie du sie verschaltet hast, bedeuten eine Summierung, sprich also 2 * den Widerstand bei zwei gleichen. Fliegenhals hat dir einen Spannungsteiler geraten, den allerdings auf der Sensor-Leitung (orange bei dir). Das ist aber was ganz anderes, als das was du jetzt gebaut hast.

    Ich bin der Meinung, dass du den nicht brauchst, weil die GPIO 5V Eingang vertragen.

    Ausserdem verwirrt mich die Stromversorgung des Sensors. Laut deinem Datenblatt ist Pin 1 (links) VCC. Das hast du mit einem schwarzen Kabel verbunden - das steht erst mal fuer Masse!! Ob das eine *ist*, haengt natuerlich davon ab woher du das vom PI hast. Das kann ich jetzt so nicht erkennen. Aber da ist es mit rot verbunden - *mindestens* also bist du inkonsistent in der Beschriftung, und das kann zu Fehlern fuehren.


    Du hast recht - ich bin totaler Quereinsteiger und habe die Beschriftungen noch nicht drauf.

    Es funktioniert nun (LED leuchtet bei Magnet Annäherung).

    Bzgl. Spannungsteiler habe ich es so verstanden, dass das einfach 2 Widerstände in Serie sind. Falls ich da falsch liege, habe ich Glück, dass ich nichts kaputt gemacht habe ...

    Einmal editiert, zuletzt von jonase (22. November 2015 um 16:45)

  • Ich würde mich da lieber nicht auf irgendwelche Meinungen verlassen, in der offiziellen Beschreibung des RPi steht, das dieser an seinen GPIO Ports nicht 5V tolerant ist und daran halte ich mich. Ich hab auch ( seit 2012 ) noch keinen RPi beschädigt.

  • Hast du dazu einen Link? Etwas offizielles habe ich bei meiner Suche zu dem Thema naemlich genau nicht gefunden - waere darum also dankbar, das irgendwo zu lesen.

  • Der Hall Sensor US5881LUA hat einen Open-Drain-Ausgabetreiber. Das heißt die 3.3V die mit dem 10K Wiederstand am Ausgang des Hall Sensor anliegen werden vom Hall Sensor beim schalten auf LOW gesogen.
    Das einzige was ich an der Beispielschaltung des 1 Beitrags falsch ist Zitat: A 300 ohm resistor (Orange, Orange, Brown) der ist 330ohm!
    Anscheinend hat der TE einen anderen Hall Sensor als in der Beispielschaltung US5881LUA
    Der A1302 Hall Sensor ist nicht mit der Beispielschaltung Kompatibel der hat bis 4,7V am Ausgang.

    Einmal editiert, zuletzt von BarnyFeuerstein (22. November 2015 um 20:47)

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