Potentiometer durch einen RasPi ersetzen

  • Hallo Zusammen,


    ich versuche einen Elektromotor über einen RasPi zu steuern.
    Der Elektromotor hat bislang als Steuerelement einen Drehschalter (Potentiometer mit drei Kontakten: Ein Ground, einen Kontakt mit permanent 5V und einen Kontakt, der Werte zwischen 0V und 5V annimmt, worüber dann die Geschwindigkeit des Motors gesteuert wird.)

    Der Aufbau ist wie folgt: (vgl.Bild)
    An der Steckdose hängt ein Transformator, der den Strom auf 24V runter regelt. Dieser strom läuft über eine "Steuerplatine" in den Motor, an dieser Platine hängt momentan noch ein Drehschalter zum Regulieren der Geschwidigkeit, diesen möchte ich durch einen RasPi ersetzen.


    Meine Idee dafür war, einen DA-Wandler zu nutzen, der ein digitales Signal aus dem RasPi in ein analoges Signal zwischen 0V und 5V übersetzt und dieses dann als Spannung an die Steuerplatine zu übergeben.
    https://www.conrad.de/de/daten…921-ep-pdip-8-651483.html


    Allerdings bin ich mir mittlerweile garnicht mehr sicher, ob das so überhaupt funktioniert...
    Ich habe von Elektrotechnik und dem ganzen drumherum ziemlich wenig Ahnung, für gewöhnlich programmiere ich nur! Deshalb tue ich mir mit dem ganzen technischn Aufbau ziemlich schwer.

    Meine erste Idee war, den DAC mit der Stromversorgung (5V), dem Ground und der Ausgangsspannung (0-5V) mit der Steuerplatine zu verbinden und lediglich den digitalen input aus dem RasPi zu ziehen. Allerdings bin ich damit überhaupt nicht weiter gekommen...


    Bin ich auf dem richtigen Weg? Wenn ja, wo hänge ich und wenn nein, was wäre denn der richtige Ansatz??

    Vielen Dank schonmal für eure Hilfe!!!!!

  • Meine erste Idee war, den DAC mit der Stromversorgung (5V), dem Ground und der Ausgangsspannung (0-5V) mit der Steuerplatine zu verbinden und lediglich den digitalen input aus dem RasPi zu ziehen. Allerdings bin ich damit überhaupt nicht weiter gekommen...

    keine doofe Idee, wenn man einiges berücksichtigt!


    der Lösungen gibt es viele, am einfachsten dürfte (für dich?) sein


    1x bi-dir Pegelwandler die Raspi I2C Pins +3,3v & GND an (ohne eigene Spannungsversorgung)

    https://www.exp-tech.de/module…2_qNLLrDiUbxoCNv4QAvD_BwE


    an I2C DAC diesmal mit 5V deswegen der Pegelwandler, damit auch 0-5V rauskommen.

    https://eckstein-shop.de/Adafr…txzjlH33KigRoCi3QQAvD_BwE


    damit ist das Meiste geschafft, sollte der DAC zu wenig Strom liefern, ich weiss ja nicht was deine Steuerung schluckt hilft noch ein Treiber OPV r2r rail to rail mit single voltage.

    lasst die PIs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr

  • Als Denkanstoß: Du kannst das Poti auch einfach durch ein digitales ersetzen. Ich hab jetzt keine Anleitung zu Hand, aber ich habe das mit einem MCP42010 am Arduino gelöst. Ein dig. Poti gibt's sicher auch für den Pi. Dann kannst du über den Pi die Widerstandswerte ändern.

  • Ich nehme an, die Einspeisung eines 0-5-V-Signals wird hier nicht funktionieren. Der Motortreiber wird nicht spannungsgesteuert sein. Vgl. den Schaltungsaufbau hier etwa in der Mitte des Dokuments unter der Überschrift "Mach mal langsam" (und das nachfolgende Bild, das deinem Teil sehr ähnlich sieht).

    Ich vermute eher, dass es mit einem digitalen Potentiometer klappt oder du klemmst ein Soft-PWM-Signal (ggf. indirekt) an den Eingang des Transistors und umgehst die Schaltung des Treibers komplett.

  • Servus Wurtzelbert ,


    hast Du irgendwelche Infos zu Deiner Steuerplatine?

    Ich nehme mal an, dass das eine H-Brücke ist ...

    Ohne weitere Infos wird es, denke ich, ziemlich schwierig, weil nicht klar ist, ob die Platine mit z.B. PWM Ansteuerung richtig umgeht.

    Am saubersten wäre da imho in der Tat der Ansatz mit einem DAC, wie von Dir angedacht und jar ihn schon grob skizziert hat.


    cu,

    -ds-

  • Ich nehme an, die Einspeisung eines 0-5-V-Signals wird hier nicht funktionieren.

    warum liest du nicht einfach?

    ist leichter als annehmen und wo ist bei dir hier?


    Der TO schrieb mehr als deutlich (übrigens vorbildlich so viele Infos):

    Der Elektromotor hat bislang als Steuerelement einen Drehschalter (Potentiometer mit drei Kontakten: Ein Ground, einen Kontakt mit permanent 5V und einen Kontakt, der Werte zwischen 0V und 5V annimmt, worüber dann die Geschwindigkeit des Motors gesteuert wird.)

    Poti und das ist ja nun zweifelsfrei identifiziert.

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  • Wurtzelbert : Schau mal, ob du auf deinem Motortreiber einen 555 findest - davon gehe ich aus. Wenn das so ist, kannst du das mit dem DAC vergessen. Der erzeugt ein PWM Signal, indem er einen Kondensator auf 2/3 der Betriebsspannung (bei 5 V also ungefähr 3,3 V) lädt und dann wieder auf 1/3 der Betriebsspannung, also ca. 1,6 V entlädt. Das Poti bildet mit dem Kondensator ein RC-Glied (eigentlich zwei - eins zum Laden und eins zum Entladen). Wenn du da mit einem DAC eine feste Spannung drauf gibst, funktioniert das nicht.
    Aber du hast ja sicher meinen Link gelesen - dann hast du das sowieso längst verstanden.

  • Ich habe das mal vor Urzeiten mit einem Arduino gemacht.

    Seriell die Stelldaten an den Arduino übergeben.

    Am Arduino ein Stereo Motorpoti.

    Mit einem Poti auf den vorgegeben Stellwert (Arduino) den Motor gesteuert.

    Das zweite Poti auf meine andere Elektronik.

    Lange her, ich finde die Qellfiles leider nicht mehr.

    Geht nicht, gibts nicht. Reine Preisfrage....

  • Hallo, erstmal vielen vielen Dank für die ganzen schnellen Rückmeldungen!!!
    Ich habe das meiste davon jetzt mal ausprobiert:


    jar das mit dem voltage translator verstehe ich nicht ganz, ich habe doch eine 5V Spannung, am RasPi, die ich nutzen kann und eien Konverter habe ich bereits, ist halt ein anderer, aber was solls!


    Dev das ist eine sehr gute Idee, ich wusste garnicht, dass es sowas gibt aber eienn analogen Potentiometer durch einen digitalen zu ersetzen scheint mir auf jeden Fall eine sinnvolle Möglichkeit zu sein!


    Gnom ich habe mittlerweile auch das Gefühl, dass die Einspeisung der falsche Weg ist...
    ich habe heute früh noch ein paar Messungen mit dem Potentiometer (Drehschalter) gemacht...
    Dort habe ich (steht aufs Board gedruckt):
    GND; 0-5V; 5V
    Was wohl Ground, input und output entspricht, wenn ich der folgenden Quelle vertrauen kann
    https://de.wikihow.com/Ein-Potentiometer-verdrahten

    ich habe zunächst den Schalter angeschlossen und bei allen drei kabeln jeweils einen unterbrechungsschalter zwischengeschaltet.
    Wenn ich das GND-Kabel oder das 0-5V Kabel unterbreche, läuft der Motor einfach auf voller Tour,
    Wenn ich das 5V Kabel unterbreche, lässt er sich ganz normal regeln, läuft jedoch langsamer (max. ist hierbei ca. 1V bei voll aufgedrehtem Schalter, statt 5V)
    wenn ich bei voll verkabeltem Potentiometer messe, bekomme ich zwischen 5V-Pin und GND-Pin immer 5V raus, zwischen 0-5V-Pin und GND-Pin einen Wert zwischen 0V (motor steht still) und 5V (vollgas).
    Wenn ich jedoch zwischen 5V und 0-5V messe, erhalte ich einen Wert zwischen 0V (vollgas) und 5V (stillstand) also genau entgegengesetzt zu dem Messert von 0-5V-Pin und GND-Pin.

    Das alles macht mich sehr stutzig, vor allem, dass das Potentiometer auch mit nur zwei der drei Kabel funktioniert, dann allerdings eine verschobene Skala und ein deutlich geringeres Minimum hat...
    Deinen Artikel habe ich gelesen und auch (mehr oder weniger) verstanden. Ich habe auf dem Motortreiber (ich schätze du meinst damit die Platine) und auch auf dem Motor nichts dazu gefunden...
    Die einzigen beiden Zahlen, die ich auf der Platine gefnden habe sind eine 512 und eine 103 je auf einem der "Bauteile" direkt neben dem Licht.
    auch auf dem Motor oder im Datenblatt habe ich nichts gefunden
    http://www.micromotors.eu/motoriduttore_e192_ita.html (E192 24 625)

    Was vielleicht noch interessant ist: wenn ich statt des Potentiometers einfach drei ins nichts führende Kabel anschließe, dann läuft der Motor zunächst auf vollgas, sobald ich jedoch den Ground mit einem der beiden anderen Kabel, oder auch mit beiden anderen kabel direkt verbinde, stopt der motor. wenn ich den Ground in ruhe lasse und nur die beiden anderen Kabel erbinde, passiert garnichts (also der Motor läuft weiter).



    dreamshader Ich habe leider keine näheren informationen zu der Platine... Die war einfach dabei, genau so wie der Transformator; ich habe den Motor gebraucht gekauft!
    Ich weiß nur, dass sie einen riesigen Kondensator und einen Haufen Kühlelemente verbaut hat, an denen auch kabel hängen, vermutlich der GND. Zwei "Steuerelemente" sind auch noch verbaut, allerdings ohne bezeichnung drauf; keine Ahnung ob es sich dabei um irgendwelche Wandler, oder Controller oder irgendwas anderes handelt. Wenn dir das weiter Hilft, kann ich auch gerne nochmal eine exakte Aufnahme nur von der Steuerplatine machen, aber ich habe von der ganzen Thematik leider nicht genug Ahnung, um Auskunft darüber zu geben.



    Ich werde zunächst auf jeden Fall den Ansatz mit dem digitalen Potentiometer versuchen, vielleicht komme ich damit ja zum Ziel!


    Euch allen auf jeden Fall schon mal Vielen Vielen Dank, dass ihr mir trotz meiner wahrscheinlich doch recht löchrigen Vorkenntnisse so gut weiter helft!


    Natürlich mache ich Fehler :stumm:

  • Wurtzelbert schrieb:

    ich wusste garnicht, dass es sowas gibt

    Ging mir genauso!


    Wenn ich jedoch zwischen 5V und 0-5V messe, erhalte ich einen Wert zwischen 0V (vollgas) und 5V (stillstand) also genau entgegengesetzt zu dem Messert von 0-5V-Pin und GND-Pin.


    Das macht absolut Sinn und hängt mit der Funktionsweise eines Potentiometers zusammen. Durch Drehen des Potis veränderst du den Widerstand zwischen Außenpin1 und Mittelpin und gleichzeitig zwischen Außenpin2 und Mittelpin (entgegengesetzt). Geht der eine Widerstand hoch, geht immer der andere Widerstand runter, sodass sie addiert immer den Gesamtwiderstand ergeben.

    Hast du z.B. ein 10k-Poti und du drehst es ganz zu einer Seite, wird der Widerstand zwischen Außenpin1 und Mitte 0 Ohm sein und der zwischen Außenpin2 und Mitte 10k. Drehst du ihn zur anderen Seite ist es halt umgekehrt und in der Mittelstellung sind beide Widerstände bei 5k. Ist der Poti in einer Spannungswandler-Schaltung verbaut entsprechen die Werte dann in deinem Fall dem Bereich zwischen der vollen Spannung (5V) und 0V. Hier ist das recht anschaulich dargestellt:

    Grundlagen-Poti

  • jar das mit dem voltage translator verstehe ich nicht ganz, ich habe doch eine 5V Spannung, am RasPi, die ich nutzen kann und eien Konverter habe ich bereits, ist halt ein anderer, aber was solls!

    nee das ist wichtig das du den benennst was du hast Link und bilder von deiner Platine, hier von uns raten zu lassen ist keine gute Idee.

    Du sagst ja selber das du nicht so viel Ahnung hast, dann nimm auch nicht an das es egal ist wenn du anderes verwendest!


    Dev das ist eine sehr gute Idee, ich wusste garnicht, dass es sowas gibt aber eienn analogen Potentiometer durch einen digitalen zu ersetzen scheint mir auf jeden Fall eine sinnvolle Möglichkeit zu sein!

    möglich nur sind diese digitalen Potis nicht sehr strombelastbar wie auch DACs deswegen schrieb ich ja:


    sollte der DAC zu wenig Strom liefern, ich weiss ja nicht was deine Steuerung schluckt hilft noch ein Treiber OPV r2r rail to rail mit single voltage.



    Gnom ich habe mittlerweile auch das Gefühl, dass die Einspeisung der falsche Weg ist...
    ich habe heute früh noch ein paar Messungen mit dem Potentiometer (Drehschalter) gemacht...
    Dort habe ich (steht aufs Board gedruckt):
    GND; 0-5V; 5V
    Was wohl Ground, input und output entspricht, wenn ich der folgenden Quelle vertrauen kann


    ich sehe Einspeisung immer noch als möglich an, der Fehler liegt eher hier:


    Wenn ich das GND-Kabel oder das 0-5V Kabel unterbreche, läuft der Motor einfach auf voller Tour,

    du darfst nicht willkürlich alle Kabel unterbrechen,


    +5V am Poti und am Schalter müssen nicht dieselben sein

    GND darf nie unterbrochen werden

    lasst die PIs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr

  • Was steht denn auf dem Poti/Drehschalter drauf?

    Irgendwas mit xxK und LOG oder LIN?

    Wenn Ja sind es Potis, welche sich vielleicht durch die passende Elektronische Version ersetzten liesen.

  • Das macht absolut Sinn und hängt mit der Funktionsweise eines Potentiometers zusammen. Durch Drehen des Potis veränderst du den Widerstand zwischen Außenpin1 und Mittelpin und gleichzeitig zwischen Außenpin2 und Mittelpin (entgegengesetzt). Geht der eine Widerstand hoch, geht immer der andere Widerstand runter, sodass sie addiert immer den Gesamtwiderstand ergeben.

    Das heißt, ich habe einen flexiblen Spannungsteiler?...
    Aber habe ich bei einem Spannungsteiler nicht für gewöhnlich eine Stromquelle und zwei "Ziele"?
    ich habe Spannungsteiler bisher nur genutzt, um eine Spannung runter zu regulieren und habe den einen Teil der Spannung auf dem Ground geschickt, während ich mit dem anderen Teil weiter gearbeitet habe.
    Wie sieht denn in diesem Fall die Stromflussrichtung aus?
    Wird meine 5V Spannung jetzt aufgeteilt und ein Teil wird auf 0-5V ausgegeben und der Rest wird auf den GND abgeleitet, oder wie darf ich mir das vorstellen? Und wenn ja, warum läuftt das Ding phne das 5V KAbel dann immer noch, aber nur noch mit max. 1V?
    Von wo nach wo fließt bei einem dreipoligen Potentiometer denn überhaupt der Strom, also mal ganz allgemein, in welcher Richtung fließ der Strom und vor allem Warum ist der Motor nicht aus, sondern an, wenn ich den Schalter ab mache und den Stromkreis demnach unterbreche...

    Natürlich mache ich Fehler :stumm:

  • warum läuftt das Ding phne das 5V KAbel dann immer noch, aber nur noch mit max. 1V?

    frag nicht so viel liefere Futter, Schaltung, Plan, wenn nicht vorhanden male den selber,


    es wird ja wohl möglich sein die beiden 5V vom Schalter zu vermessen oder von wo nach wo Strippen gehen.

    Bis jetzt viel Prosa kein Bild, kein Link, na OK

    einen DA-Wandler zu nutzen, der ein digitales Signal aus dem RasPi in ein analoges Signal zwischen 0V und 5V übersetzt und dieses dann als Spannung an die Steuerplatine zu übergeben.
    https://www.conrad.de/de/daten…921-ep-pdip-8-651483.html

    nacktes IC ansteuerbar an 3,3V für 3,3V reicht nicht um 0-5V zu steuern!

    nur was nutzen dir nackte IC wenn:

    Ich habe von Elektrotechnik und dem ganzen drumherum ziemlich wenig Ahnung

    da bist du mit den oben genannten Modulen besser dran!

    ich habe doch eine 5V Spannung, am RasPi

    die kannst du aber nicht an den Ports benutzen, der PI läuft mit 3,3V (genauere Erklärungen schenke ich mir weil dir die Voraussetzungen fehlen)

    und eien Konverter habe ich bereits, ist halt ein anderer, aber was solls!

    und der wird IMMER NOCH NICHT GENANNT, so langsam reichts hier aber:wallbash:


    ich war ja sehr geduldig, aber wenn der TO nicht mitarbeitet sehe ich keine Möglichkeit mehr zu helfen, aber hier gibts ja genug Profis die das können.

    lasst die PIs am Leben !
    Energiesparen:
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  • nee das ist wichtig das du den benennst was du hast Link und bilder von deiner Platine, hier von uns raten zu lassen ist keine gute Idee.

    Welchen DAC ich nutze, habe ich im ersten Post (mit Link) erwähnt:


    Meine Idee dafür war, einen DA-Wandler zu nutzen, der ein digitales Signal aus dem RasPi in ein analoges Signal zwischen 0V und 5V übersetzt und dieses dann als Spannung an die Steuerplatine zu übergeben.
    https://www.conrad.de/de/daten…921-ep-pdip-8-651483.html


    möglich nur sind diese digitalen Potis nicht sehr strombelastbar wie auch DACs deswegen schrieb ich ja:

    Ich habe niergends am Poti eine Spannung von mehr als 5V gemessen, und ich habe alles durchgemessen wie bereits erwähnt:

    5V-Pin --> GND-Pin = 5V

    5V-Pin --> 0-5V-Pin + 0-5V-Pin --> GND-Pin = 5V (wenn das eine größer wird, wird das andere kleiner.

    Beim DAC habe ich darauf geachtet, dass er einen max Value von über 5V (hier 5,5V) hat.

    Ich schätze, dass es da auch Potentiometer gibt.



    du darfst nicht willkürlich alle Kabel unterbrechen,


    +5V am Poti und am Schalter müssen nicht dieselben sein

    GND darf nie unterbrochen werden

    Ja, natürlich darf ich nicht einfach irgendwo was unterbrechen, das war nur ein versuch, um zu sehen was passiert, da es mich sehr gewundert hat, warum der Motor ohne Schalter voll läuft.



    Was steht denn auf dem Poti/Drehschalter drauf?

    Das einzige was auf dem Schalter steht, ist B10K, ichhoffe das hilft dir weiter.

    Natürlich mache ich Fehler :stumm:

  • Welchen DAC ich nutze, habe ich im ersten Post (mit Link) erwähnt:

    das habe ich doch gesehen, nur ignorierst du wie du ein nacktes IC verwenden willst, keinen Plan lieferst, das IC muss ja noch beschaltet werden, weswegen rate ich wohl zu fertigen Modulen?

    Du wolltest auch 0-5V und das geht eben am PI nicht ohne Pegelwandler (oder nur mit Glück, aber nicht verlässlich über alle PI)

    Ich habe niergends am Poti eine Spannung von mehr als 5V gemessen

    na ja was hat Spannung mit strombelastbar zu tun?

    Auch bei 5V kann 100A fliessen, ich hatte mit einem 2V Netzteil 174A fliesen lassen!

    Dir fehlen einfach die Grundlagen für derlei.

    Aber gut so langsam tröpfeln ja die nötigen Infos:

    ist B10K

    die Frage ist, bezieht sich das auf den Schalter?

    oder doch auf das Poti? das könnte man ja messen, dann tue es doch messe das Poti!

    10k I2C Potis lassen sich finden und wenn die an 5V laufen sollen dann nur mit I2C Pegelwandler welchen ich oben schon nannte für die 5V


    sowas?

    https://www.voelkner.de/produc…r-Mono-0.5W-10k-1St..html


    nur bei Potis ist üblich 10k für den Widerstandswert zu schreiben k -> klein! B10K mit großem K kann auch eine interne Schalterbezeichnung sein vom Hersteller und nichts mit 10k Widerstand vom Poti gemein haben.

    Ja, natürlich darf ich nicht einfach irgendwo was unterbrechen, das war nur ein versuch, um zu sehen was passiert,

    manchmal brennt was ab dabei, sowas bekomme ich zu oft in die Werkstatt.

    Niemand versucht normalerweise aus dem 10 Stock zu springen um zu sehen was passiert oder?

    da es mich sehr gewundert hat, warum der Motor ohne Schalter voll läuft.

    das liegt an der Verschaltung die keiner bis jetzt kennt!

    Deswegen sollst du ja mehr Infos liefern das man die sich wenigstens ansehen kann.

    lasst die PIs am Leben !
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  • na ja was hat Spannung mit strombelastbar zu tun?

    Auch bei 5V kann 100A fliessen, ich hatte mit einem 2V Netzteil 174A fliesen lassen!

    Dir fehlen einfach die Grundlagen für derlei.

    Die Stromstärke habe ich auch versucht zu messen, allerdings habe ich niergends, wo ich einen Spannungswert erhalten habe, einen Wert für die Stromstärke ungleich 0 erhalten. Ich habe in A, mA und yA gemessen und überall kam 0 raus, das kann zwar laut URI-Formel eigentlich nicht stimmen, aber wahrscheinlich übersehe ich irgendwas, oder die Stromstärke ist einfach zu gering für das Gerät und wird demnach mit 0 gemessen. Dass sie größer als 10A ist, kann ich mir eigentlich nicht vorstellen, und selbst da würde das Messgerät (misst bis 10A) wahrscheinlich irgend was anderes als 0 anzeigen.


    das liegt an der Verschaltung die keiner bis jetzt kennt!

    Deswegen sollst du ja mehr Infos liefern das man die sich wenigstens ansehen kann.

    Infos über die Platine habe ich leider keine weiteren... nur das Bild. Ich weiß was Wiederstände, Schalter Parallel und Reihenschaltungen und sowas sind. Ich weiß auch wie ich Spannungsteiler baue oder berechne, was für Wiederstände oder ähnliches ich brauche. Aber sobald es mit Kondensatoren oder IC's los geht, bin ich raus... Auf der Platine ist beides drauf und ich habe leider kein Datenblatt oder ähnliches bekommen... ich hatte gehofft, dass irgendeiner der Profis hier vielleicht auf den ersten Blick gleich erkennt worum es sich handelt...

    Was das anschließen des Wandlers angeht, habe ich mir schon verschiedene Gedanken dazu gemacht, allerdings bislang noch nichts gefunden, was mir sagt, dass das was ich da zusammenbaue richtig oder falsch ist.

    Die beiden Grafiken im Anhang demonstrieren meine ersten Ansätze. Ob das wirklich sinn ergibt, weiß ich noch nicht.

    Alternativ zum Anschluss über Pin 19 und 23 (SPI) hatte ich auch überlegt, Pin 3 und 5 für DI und CK zu nutzen (I2C) oder den CK weg zu lassen und nur über den TxD Pin 8 (UART) den Data output zu geben.

    Die Anschlüsse am DAC Vreff und LDAC habe ich noich nicht ganz verstanden, LDAC scheint der GND zu Vreff zu sein...