Grundfrage zum Widerstand bei GPIO's

  • Hallo ich bin nicht aus der elektronik Branche, habe mir aber schon ein bisschen wissen in der elektronik angeeignet.

    Und zwar habe ich vor, einen Taster anzuschließen (gibt im Netz gefühlte 1000 Anleitungen).

    Es geht mir nur um das Prinzip und mein Horizont zu erweitern.

    Wenn man VCC 3,3V gegen GND schaltet (ohne Widerstand) gibt es einen Kurzschluss - ist klar.

    Wenn man einen Widerstand (z.B. 10kOhm) dazwischen baut, dann gibt es keinen Kurzschluss weil ja ein "Abnehmer" dazwischen ist, es fließt dann ja auch 0,33mAh.

    Jetzt zu meiner Frage(n).

    1. Was ist die mindest Widerstandsgröße die man dazwischen bauen muss, um kein Kurzschluss zu erzeugen?

    2. Und um mittels Taster ein GPIO auf "high" zu schalten, könnte man doch einfach von 3,3V VCC übern Taster an einen GPIO gehen, wenn den Taster drückt, bekommt der GPIO Strom und es kann etwas ausgeführt werden. Aber dabei hab ich kein Beispiel gesehen wo das so gemacht wird. Warum?

    Grüße

  • Wenn man VCC 3,3V gegen GND schaltet (ohne Widerstand) gibt es einen Kurzschluss - ist klar.

    Wenn man einen Widerstand (z.B. 10kOhm) dazwischen baut, dann gibt es keinen Kurzschluss weil ja ein "Abnehmer" dazwischen ist, es fließt dann ja auch 0,33mAh.

    mAh ist eine Maßeinheit, die nicht für Strom steht, sondern für die Kapazität in Primär- und Sekundärzellen. Hier ist Kapazität nicht mit der eines Kondensators zu verwechseln.

  • Wenn ich nicht irre, haben viele dieser üblichen kleinen Widerstände eine Belastbarkeit von 0,25 W (bei mehr überhitzen sie und werden zerstört).

    Mit P = U² / R ergibt sich: R = (3,3)² / 0,25 = 43,56 Ohm. Ist der Widerstand kleiner, brennt er durch.

    Allerdings bekommst du schon vorher Probleme, weil der 3,3-V-Pin des Pi (je nach Modell) bei einem so großen Strom in die Knie geht (Beschädigung nicht ausgeschlossen).

    Außerdem kann der GPIO zerstört werden, wenn zu viel Strom fließt. Als Eingang geschaltet, kann das nicht passieren. Aber schon ein kleiner Fehler im Programm kann dazu führen, dass der GPIO als Ausgang geschaltet ist und durchbrennt. Zur Sicherheit sollte man deshalb immer einen 1000 Ohm Widerstand am GPIO-Pin haben, so dass 3,3 mA nicht überschritten werden.

    Zur zweiten Frage: Im Prinzip hast du Recht. Aber zum einen solltest du den GPIO gegen Überlastung schützen (siehe oben). Zum anderen weiß der GPIO nicht, in welchem Zustand er ist, wenn du den Taster wieder loslässt. Er ist dann an gar nichts mehr angeschlossen (hängt in der Luft) und Restspannungen in den Bauteilen können so wirken als sei der Taster noch gedrückt. Elektromagnetische Wellen aus der Umgebung beeinflussen das ebenfalls. Damit der GPIO sicher keine Spannung mehr anliegen hat, muss er über einen (relativ großen) Widerstand (10K) an GND angeschlossen werden, damit unerwünschte Restspannungen abfließen können.

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

    Einmal editiert, zuletzt von Gnom (20. Januar 2019 um 13:38)

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