Ein- Ausschalter mit sicherem shutdown

  • Guten Tag,


    ich habe eine RFID Jukebox gebaut und ich find es momentan noch nicht so dolle für die Kinder, dass ich einen Hauptschalter habe, welcher einfach die Stromversorgung kappt, und einen zweiten Schalter fürs herunterfaheren. Die Kinder drücken halt direkt auf den Ausschalter.


    Nun möchte ich dies gerne über einen Schalter oder Taster realisieren.

    Ich habe eine Menge gelesen aber so richtig habe ich keine passende Lösung gefunden.


    Hier im Forum gab es auch schon einige Threads dazu.


    Ich habe mir gestern etwas überlegt aber ich möchte dies von euch begutachtet haben und eure Meinung dazu hören. Auch habe ich ein paar Frage hierzu.


    Übrigens, falls der Thread hier falsch sein sollte, dann bitte verschieben.


    Situation:

    Ich habe das Netzteil an einer Powerbank, welche gleichzeitig laden und den Pi mit Strom versorgen kann. (Intenso)

    Der Pi wird an Pin 2(5V) und an PIN 6(GND) mit Strom/Spannung versorgt.


    Nun zum Aufbau meiner Schaltung. (Eingeschalteter Zustand)

    Der Schalter S1 ist ein wirklicher Schalter mit Rastfunktion. Solange dieser aktiv ist liegt am Pi an PIN (2) Spannung an und dieser kann starten. Gleichzeitig wird der PIN 11 auf High gesetzt, da dieser so mit Spannung direkt von der Powerbank beaufschlagt wird. (Hier muss noch ein Widerstand zwischen)

    An den Dioden ist mit einem Spannungsabfall zu rechnen. Zwei Sperrdioden sollten 1,4V Spannungabfall verursachen.

    Gleichzeitig wird das Relai KS2 aktiviert was eine direkte Stromversorgung des Pi an PIN 2 sicherstellt. Also kein Spannungsabfall mehr.

    Der Schalter KS1 ist ein öffner, somit ist die Verbindung zu GND offen.

    Ein Kondensator nach der ersten Sperrdiode wird geladen. Dieser soll später als Puffer verwendet werden, damit der Pi sicher runterfährt.


    Zustandsänderung (Schalter wird deaktiviert)

    Schalter S1 gibt auf dem blauen Draht keine Spannung mehr. Das Relai KS1 wird inaktiv und der Schalter KS1 schließt hier den Stromkeis richtung GND.

    Der Pi erkennt nun an PIN 11 ein LOW Signal und führt den shutdown-Befehl aus.

    Während dessen wird die Stromversorgung weiterhin über den Kondensator, welcher das Relai KS2 ansteuert aufrecht gehalten.

    Sobald der Kondensator leer ist bzw. die Spannung das anziehen des Relais nicht mehr schafft, wird die Spannungversorgung des Pis eingestellt.



    Was in dem Plan noch meines erachtens fehlt:

    - Widerstand vor PIN 11 damit am PIN nur 3,3V ankommen.

    - Vor dem Kodensator fehlt eine Spule, damit dieser im beim Laden nicht zu viel Strom zieht.



    Weitere Idee ist den PIN 11 so zu programmieren, das bei Low-Siganl mindesten eine Zeit von z.B. 2 Sekunden vergehen muss bevor dieser den Pi abschaltet.


    Momentan nutze ich einen Kondensator mit Spule zwischen PIN 4 und PIN 6, um den Neustart des Pis zu verhindern, wenn z.B. das Netzteil an der Powerbank abgezogen wird und diese die Anschlüsse kurz Spannungsfrei schaltet.


    Meine Fragen:

    - Wie müssen die Sperrdioden ausssehen? Welche Dimensionierung??

    - Wie groß muss der Kondensator sein, welcher das Relai bestrommt? (Als Relai wollte ggf. diese verwenden Relai) (Affiliate-Link) Kann mir hierzu jemand eine Beispielrechnung geben? Ich habe im Internet schon geschaut aber komme mit den Daten vom Relai und das was ich gefunden habe auf über 1F.

    - Kann man anstelle des Kondensators auch ein kleinen Akkublock benutzen? Was muss ich hierbei beachten. Der Akkublock sollte dann einfach aus 3AAA Akkus bestehen. Dieser müsste dann auch immer wieder geladen werden. Ist dafür dann ein Ladegerät notwendig oder kann man diese direkt anschließen?



    Ich hoffe auf eure Unterstützung.


    Schaltung


  • Meine Fragen:

    - Wie müssen die Sperrdioden ausssehen? Welche Dimensionierung??

    - Wie groß muss der Kondensator sein, welcher das Relai bestrommt? (Als Relai wollte ggf. diese verwenden Relai) (Affiliate-Link)

    Beide riesig, wenn Du über die Relaisspule einen Kondensator lädst, ist dieser gleich voll. Ausserdem braucht ein mechanisches Relais relativ viel Strom.


    Irgendwie kommt mir vor, alsob Du mit KFZ-Elektrik aus den 1960-er Jahren den Pi beschalten willst und Du den Wald vor lauter Bäumen nicht siehst.


    Nimm als Ein-/Ausschalter einen mit zwei Schaltkreisen, oder klemm einen Optokoppler am geschaltenen Netzstrom an.

    Fürs Durchschalten vom der Powerbank zum Pi bietet sich eher ein MOSFET oder ein Solid State Relais an. Und für Schaltzeiverzögerungen würde ich empfehlen einen Blick auf den ältesten, bekanntesten und noch inner aktuellen IC (aus den 1970-er Jahren), den NE555, zu werfen.


    Zu bedenken wäre auch, dass der Pi erst nach dem Hochfahren (bis 20-30 Sek.) an den IO-Pins einen eindeutig definierten Zustand einnehmen (ohne Pullup/Pulldown) und dass kurzfristige Netzschwankungen nicht schon ein Runterfahren auslösen.



    Servus !

    RTFM = Read The Factory Manual, oder so

  • RTFM

    Ja die Technik ist alt :), da ich mich nicht wirklich in Elektrotechnik 100% auskenne und noch nicht wirklich eine Schaltung selber gebaut habe.

    Und du hast Recht ich habe was mit der KFZ Branche mal zu tun gehabt.


    Neueinsteiger Kann man deine Platine noch bekommen? Wenn ja was kostet diese?