Komponenten für WaPu, E-Zylinder, LEDs und Sensoren

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    Hallo Leute,

    ich bin recht neu im Bereich Raspberry Pi und hab mir auch schon etliche Tutorials angeschaut aber irgendwie stehe ich auf dem Schlauch wenn es darum geht die Anleitungen auf mein Projekt zu übertragen.

    Konkret hab ich Probleme mit dem Elektrotechnik-Teil.. Ich muss über Taster eine Wasserpumpe an/ausschalten (hat eine eigene Stromversorgung), einen E-Zylinder über Widerstand steuern, LEDs leuchten/blinken lassen und Daten von sog. Tauchersensoren verarbeiten. Mit dem Software-Teil werde ich glaube ich zurecht kommen aber ich hab echt keine Ahnung was ich alles für die Elektrik brauche..

    Ich hab hier einen RPi 3 B+ (Raspbian) mit Touchscreen und hab testweise mal einen kleinen Servo laufen lassen, das hat direkt zum Flackern des Bildschirms geführt, also denke ich brauche ich schonmal ein externes Netzteil und es wäre besser den RPi mit einem externen Monitor zu verbinden?

    Ich hab was von Vorwiderständen für die LEDs gelesen und Relais-Boards und Lüsterklemmen und bin absolut überfordert weil ich kaum Erfahrung mit Elektrotechnik habe. Ohne jetzt unnötig Zubehör zu bestellen bzw. meine Komponenten zu rösten wollte ich mal fragen ob mir jem. sagen kann was ich denn nun alles brauche.

    Achja ich hab auch noch so ein Einsteiger-Kit mit einem Breadboard und div. Jumpern/Kabeln.

    Sorry wenn die Frage etwas stumpf ist aber ich wäre für hilfreiche Tipps echt dankbar!

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    Ohne weitere Angaben zu den Teilen, die angesteuert werden sollen, kann man die Antwort nicht so beantworten, dass die Antwort weiterhilft.

    Die Wasserpumpe, die über einen Taster ein / ausgeschaltet werden soll: Ist der Taster direkt mit der Wasserpumpe verbunden - falls ja, was soll die Aufgabe des Raspi sein? - falls nein, ist der Taster an einem Raspi-Port angeschlossen und der Raspi soll dann die Pumpe bedienen? Auch wenn die Pumpe eine eigene Stromversorgung hat, müsste klar sein, welche Spannung die Pumpe versorgt (Gleich- oder Wechselspannung, Höhe der Spannung, ist die Spannung vom Lichtnetz getrennt - Sicherheitsfrage) und welche Leistungsaufnahme die Pumpe hat. Davon hängt ab, wie die Verbindung vom Raspi zur Pumpe erfolgt (Opto-Koppler, Relais, ....).

    Wie genau sieht die Ansteuerung des E-Zylinders aus? Auch da welche Spannungen, welche Ströme müssen geschaltet werden?

    Wenn es sich bei den LEDs um "normale" Anzeige-LEDs handelt, können die über einen Transistor oder ein Darlington-Array angesteuert werden. Im Prinzip können LEDs auch direkt über einen Schutzwiderstand von den Ports des Raspi angesteuert werden, aber bei mehreren LEDs wird der Gesamtstrom aller Ports zusammen leicht überschritten. Wenn Leistungs-LEDs angesteuert werden sollen, muss mindestens ein Transistor oder ein Darlington-Array verwendet werden.

    Bei den Tauchankersensoren wäre ein Datenblatt sinnvoll, aus dem Informationen über die Datenschnittstelle und das Datenformat erkennbar sind (I²C- oder SPI-Schnittstelle oder Stromschnittstelle 0 bis 20 mA oder 4 bis 20 mA oder was sonst?)

    Da viele Komponenten angeschlossen werden sollen, scheint mir ein externes Netzteil erforderlich. Wenn das Ganze sicher funktionieren soll, muss auch überlegt werden, wie die Spannungen ver- oder entkoppelt werden können / müssen, da mehrere Netzteile nie absolut gleichzeitig an- und ausgeschaltet werden können (Gefahr von "Latch-Up").

    Ich bin nur zeitweise und nicht jeden Tag im Forum anzutreffen. Deshalb können meine Reaktionen auf Fragen oder Antworten teilweise etwas dauern.

    Hallo paludarian, willkommen im Forum!

    Quote from paludarian

    Ich muss über Taster eine Wasserpumpe an/ausschalten (hat eine eigene Stromversorgung), einen E-Zylinder über Widerstand steuern, LEDs leuchten/blinken lassen und Daten von sog. Tauchersensoren verarbeiten.

    Wer zwingt Dich dazu und welche Vorgaben macht er Dir? Bist Du sicher, dass Du den PI verwenden willst/musst? Der Pi ist relativ teuer und eigentlich nicht optimal für Steuerungsaufgaben. Meist ist ein Arduino die bessere Wahl. Da gibt es nämlich auch etliche Addonboards, die Dir das Leben wesentlich leichter machen. Er ist auch nicht so zimperlich auf seinen GPIOs und bezüglich der Spannungsversorgung, Crash des Dateisystems wenn man nicht ordentlich runter fährt, hat keine Bootzeit und kostet deutlich weniger....

    Ich glaube kaum, dass wir Dir mit den oberflächlichen Angaben viel weiter helfen können. Und ja, ein Vorwiderstand bei LED ist eine gute Idee, ansonsten kannst Du gleich einen neuen PI bestellen (der ist da echt zimperlich!).

    ...wenn Software nicht so hard-ware ;) ...

    Freue mich über jeden like :thumbup:

    Quote from VeryPrivat

    Hallo paludarian, willkommen im Forum!

    Wer zwingt Dich dazu und welche Vorgaben macht er Dir? Bist Du sicher, dass Du den PI verwenden willst/musst? Der Pi ist relativ teuer und eigentlich nicht optimal für Steuerungsaufgaben. Meist ist ein Arduino die bessere Wahl. Da gibt es nämlich auch etliche Addonboards, die Dir das Leben wesentlich leichter machen. Er ist auch nicht so zimperlich auf seinen GPIOs und bezüglich der Spannungsversorgung, Crash des Dateisystems wenn man nicht ordentlich runter fährt, hat keine Bootzeit und kostet deutlich weniger....

    Ich glaube kaum, dass wir Dir mit den oberflächlichen Angaben viel weiter helfen können. Und ja, ein Vorwiderstand bei LED ist eine gute Idee, ansonsten kannst Du gleich einen neuen PI bestellen (der ist da echt zimperlich!).

    Hallo VeryPrivat und danke erstmal für die Antwort und sorry dass ich erst jetzt antworte, ich war tatsächlich im Krankenhaus :( - aber keine Sorge, ich lebe :)

    Also mich zwingt natürlich niemand, allerdings hab ich den Mund etwas voll genommen und einem Kollegen gesagt ich könnte ihm eine Steuerung für sein "Paludarium"-Projekt "ganz einfach" mit einem Raspi bauen..

    Es muss allerdings kein Raspi sein, den hatte ich schon da, zum basteln und testen, aber natürlich würde ich den gerne behalten und es wäre nichts gegen ein Arduino einzuwenden, im Gegenteil.

    Hallo Gnatz, Dank auch dir für deine Antwort, ich versuche mal alles kompakt zu beantworten:

    Die Aufgabe ist auf Knopfdruck eine Art "Paludarium" zu fluten. Die WaPu lässt sich soweit ich weiß nicht steuern, ich müsste die Stromquelle steuern.. also brauche ich ein Relais (?) um der WaPu Strom frei zu geben und wieder wegnehmen. Die Taster schalten einen E-Zylinder der ein Wehr öffnet und schließt. Dabei soll es verschiedene Teile unterschiedlich fluten, dazu soll es Sensoren geben (Schwimmschalter), die das Wehr nach abgeschlossener Flutung wieder schließen. Es soll auch eine LED geben die blinkt solange die Flutung läuft, aus ist wenn der Pegel stimmt und dauerhaft leuchtet wenn es trocken ist und geflutet werden soll (immer nur manuell durch den Benutzer). Eine einfache Leucht-LED damit man aus der Ferne erkennt wie der Stand ist.

    Der Schwimmschalter eine "Stromschnittstelle", also der schließt wenn ich das richtig verstehe eine Stromkreis wenn aufschwimmt. Brauche ich da ein extra Modul das sowas als digitale information verwerten kann oder kann dass das Raspi auch?? Und der E-Zylinder wird wie ein Potentionmeter betrieben und braucht eine 12V Stromersorgung. Die LEDs auch.

    So, ich hoffe ich habe nichts vergessen!

    Edited once, last by paludarian (October 26, 2020 at 11:57 PM).

    Entschuldigung, dass ich mich jetzt erst wieder melde - ich war die letzten Tage beruflich etwas unter Druck. Für die Ansteuerung der Wasserpumpe ist ein Relais sicher am einfachsten. Die Relaisspannung kann dabei in weiten Grenzen gewählt werden. Ich selbst nehme meist 12V-Relais, aber das ist Geschmackssache. Für die Ansteuerung ist Darlington-Array ULN2003 der einfachste Weg. Pin 9 des ULN2003 muss an die Versorgungsspannung für das Relais angeschlossen sein, damit die Spannung beim Abschalten des Relais abgeleitet wird. Wenn die Betriebsspannung der Pumpe weniger als 24 V beträgt und der Strom unter 500 mA liegt, könnte man die auch ohne Relais direkt mit dem ULN2003 ansteuern und spart das Relais.

    Wie man den LD75 ansteuern muss, habe ich ehrlich gesagt nicht richtig verstanden. Im Datenblatt steht zwar eine Einschaltdauer, d.h. der der LD75 wird nur bestromt, wenn er sich bewegen soll, aber wie das genau erfolgen soll (über eine Brückenschaltung ??) ist mir erst einmal nicht klar. Das müsste man notfalls mal ausprobieren und danach entscheiden, wie man das am besten umsetzt. Da am Raspi ohnehin mit dem ULN2003 genügend Schaltausgänge vorhanden sind, würde ich hier ein Relai mit 2 Umschaltkontakten für die Richtungssteuerung und einen als Ein-/Ausschalter nehmen. Die Versorgungsspannung für Relais, Wasserpumpe und LD75 muss allerdings gleich sein. (Das Richtungsrelais muss natürlich nur angesteuert werden, wenn der LD75 eingeschaltet wird - spart Verlustleistung.)

    Schwimmschalter kennen eigentlich nur die Zustände geöffnet und geschlossen. Nur Sensoren haben einen Analogausgang wie z.B. eine Stromschnittstelle. Der LFL2 hat sogar 2 Schaltausgänge, einen wenn er etwa um 25° nach oben und einen wenn er etwa 14° nach unten geneigt ist. Dazwischen sind beide Schalter geöffnet. Die Auswertung mit dem Raspi ist da problemlos.

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