Gerät per Transitor einschalten

  • Hallo zusammen,


    ich möchte über den Raspi ein Gerät einschalten. Vorab muss ich gestehen, dass ich zwar mit Elektrik sehr gut zurechtkomme, aber bei Elektronik leicht an meine Grenzen komme.


    Das Gerät wird normal per Taster angeschaltet. Ich habe an den Taster zwei Kabel angelötet, wenn man die nun kurzschließt, springt das Gerät an. Auf einem Kabel liegen 3,3V an. Ziel wäre nun also, über den Raspi eine Verbindung zwischen beiden Kabeln herzustellen.


    Zuerst hatte ich vor ein Relais zu nutzen (da verstehe ich die Funktionsweise...). Nachdem ich dann aber im Netz mehrfach gelesen habe, dass der Raspi mit einem Relais überfordert wäre, bin ich auf einen Transistor umgeschwenkt. Ich habe mich an dieser Schaltung orientiert (http://elinux.org/RPi_GPIO_Int…s#Using_an_NPN_transistor) und die entsprechenden Bauteile besorgt.


    Was mich an dieser Schaltung aber von vornherein irritiert hat, ist die Tatsache, dass der GPIO an der Basis so ganz ohne Verbindung zum Minus- oder Plus-Pol ist. So wie ich diesen Transistor verstehe, wird die Verbindung Kollektor -> Emitter geschaltet, wenn ein (kleiner) Strom zwischen Basis und Emitter fließt. Für einen Stromfluss wird doch aber ein geschlossener Stromkreis benötigt? Den kann ich hier nicht erkennen.


    Trotzdem habe ich alles mal wie vorgesehen ausprobiert. Zunächst mit Batterien, einer LED statt dem Gerät und ohne Raspi. Später dann mit Raspi und dem Gerät. Grundsätzlich funktioniert die Schaltung, allerdings nur, wenn ich zusätzlich den Minus/Ground-Pin des Raspi (oder den Minuspol der Test-Batterie) mit dem Minus/Ground-Kabel des Gerätetasters (bzw. dem Emitter des Transistors) verbinde.


    Das ganze erscheint mir durchaus als logisch, weil es so dann auch wieder einen geschlossenen Stromkreis mit Basis und Emitter gibt. Allerdings war das ja eigentlich in der Schaltung gar nicht vorgesehen und so richtig wohl ist mir nicht dabei, den Raspi und das Gerät dauerhaft über Ground zu verbinden.


    Mache ich hier irgendwas falsch? Gibt es andere, bessere Möglichkeiten einer solchen Schaltung, die ohne eine dauerhafte Kopplung von Raspi und Gerät auskommt?


    Danke und Gruß, Limes

  • Prinzipiell ist richtig, was du machst. Die Grounds müssen verbunden sein.
    Alternativ kannst du das Gerät mit einem Optokoppler schalten. Der hat auf der einen Seite den GPIO und GND vom Pi und auf der anderen deine beiden Kabel vom Taster. Damit bist du auch auf der sicheren Seite, weil Pi und Gerät galvanisch getrennt sind. 1-2 kOhm vor dem Optokoppler ist ok.

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  • Hallo,
    das eim Raspi Pin zu schwach für ein Relais ist stimmt zwar zu weiten Teilen aber es würde einfacher sein wenn du die Art der Last und die Leistung des Gerätes angeben würdest.
    Vielleicht schaltest du so wenig Leistung das ein Relais Breakoutboard von bsp. Ardafruit oder Sunfounder für kleinstes Geld schon ausreichend ist.
    Ansonsten bleibt die hier schon genannte Lösung mit einem Optokoppler das Lastrelais "anzuschalten".


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  • Ich gehe nicht davon aus, dass über den Taster große Lasten geschaltet werden - sicher ist das ein elektronischer Einschalter, der auf die Steuerplatine des Geräts geht... Schließ die beiden Kabelenden mal über einen 47, 68 oder 100 Ohm Widerstand kurz. Wenn das Gerät dann immer noch anspringt, kannst du es problemlos über einen Transistor oder Optokoppler schalten. Optokoppler ist m. E. naheliegender, weil wie gesagt galvanisch getrennt und somit risikolos für den Pi und außerdem kein Problem mit dem Verbinden der GNDs.

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  • ich würde auch Optokoppler sagen,


    Diode vom OK bekommt einen 1k Vorwiderstand, ich nehme gerne den CNY 17-F4.


    Damit hast du die galvanische Trennung und bist sicher vor Rückwirkungen zum PI.


    Mit 1k auf der PI Seite für die Diode ist der Strom am GPIO sicher unter 3mA und im schlechtesten Fall vom Koppler CTR 50% kann immer noch rund 1,5mA geschaltet werden.


    Was am Taster normal anliegt misst man mit Spannung ungetastet und getastet als Strommessung über den Taster, wenn das Spannung und Strom innerhalb der Grenzen vom Optotransistor liegt ist alles im grünen Bereich.

    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)

  • Hallo zusammen,


    vielen Dank für Eure Antworten. Optokoppler mit galvanischer Trennung klingt für mich erst mal nach einer sehr guten Idee. Dabei hätte ich ein besseres Gefühl, als bei den dauerhaft gekoppelten Grounds.


    Wie ich die Art der Last feststellen könnte weiß ich leider nicht. Die Leistung des Gerätes kann ich wohl auch nicht bestimmen. Wenn ich über mein Messgerät die Tasterkabel verbinde, springt zwar das Gerät an, aber das Messgerät bleibt bei "000", auch bei Einstellung auf die kleinste Einheit 2000µA. Liegt aber vermutlich eher an mir als am Messgerät...


    Das mit den Widerständen habe ich ausprobiert: Wenn ich die Kabelenden über 100 Ohm Widerstand kurzschließe, springt das Gerät auch an. Es geht sogar mit 470 Ohm.


    CNY 17-F4 verwirrt mich ja schon wieder. Wieso hat der denn nun 6 Anschlüsse, 4 sollten doch ausreichen. Geht auch dieser Optokoppler (siehe folgende Daten)? Auf welche Werte müsste ich achten?


    817c
    Stromtransferrate: 50% -600%
    Hohe Isolationsspannung: 5000V (Effektivwert)
    Foward: 50mA
    Peak-Foward Stromstaerke: 1A
    Collector Current: 50mA
    Rueckwaerts Spannung: 6V
    Emitterpannung: 35V
    Emitter Collector Spannung: 6V
    Leistungsaufnahme: 70mW
    Collector Leistung: 150mW
    Package: DIP-4
    Betriebstemperatur: -30 ¡ã C bis +100 ¡ã C
    Cut-off-Frequenz: 80kHz


    Danke, Limes

  • Quote from "limes007" pid='292305' dateline='1500923281'


    Das mit den Widerständen habe ich ausprobiert: Wenn ich die Kabelenden über 100 Ohm Widerstand kurzschließe, springt das Gerät auch an. Es geht sogar mit 470 Ohm.


    CNY 17-F4 verwirrt mich ja schon wieder. Wieso hat der denn nun 6 Anschlüsse, 4 sollten doch ausreichen. Geht auch dieser Optokoppler (siehe folgende Daten)? Auf welche Werte müsste ich achten?


    Dann ist die Last (wie erwartet) sehr sehr gering - unter 1 mA - kein Problem, das mit dem Optokoppler oder Transistor zu schalten.


    Quote from "limes007" pid='292305' dateline='1500923281'


    CNY 17-F4 verwirrt mich ja schon wieder. Wieso hat der denn nun 6 Anschlüsse, 4 sollten doch ausreichen. Geht auch dieser Optokoppler (siehe folgende Daten)? Auf welche Werte müsste ich achten?
    817c


    Zwei der Anschlüsse sind überflüssig. Schau dir das Datenblatt an.
    Der 817 ist der Universal-Standardoptokoppler - der geht (fast) immer...

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

  • Ok, besten Dank an alle, insbesondere Gnom. Dann besorge ich mir als nächstes so einen Optokoppler.


    Viele Grüße, Limes