IR-Lesekopf (TTL) an 5V GPIO

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Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Also kein weitere Bedarf an Basteleien?

    Ich kann also mit einem S0-Zähler (z.B. für den Reed-Kontakt am Gaszähler) und den IR-Lesekopf an einen 3,3V-Pin?

    Das wäre ja perfekt! :bravo2:

    Obwohl ich mich schon ein wenig auf das "Gefrickel" gefreut habe und ich die Hintergünde echt spannend fand! :danke_ATDE:

  • Nach der Beschreibung ( TTL und nicht RS232 ) bzw. nach dem Foto der Platine des Shop, würde ich eher auf eine etwas abgewandelte Schaltung von dieser VZ Schaltung tippen.

    Es ändert aber nichts daran, das die Schaltung keinen besonders hohen Strombedarf hat, nur ist vermutlich kein MAX3221 in der Schaltung verbaut.

  • Moinsen

    Zur Sicherheit könnte man die Sensoren auch zuerst an einem Steckboard ohne RPi testen und Strombedarf und Signalausgangsspannung messen, bevor man diese an den RPi steckt.

    Dem kann ich nur zustimmen. Aber dazu braucht man auch das notwendige Meßequipment ! Ohne einen Oszillographen kommt man an dieser Stelle keinen Schritt weiter.
    Da der TO aber schon verlauten ließ, so seine eigene Einschätzung "Grobschmied" ( entschuldige diesen Zusammenfassungsbegriff ) gehe ich mal nicht davon aus, das er die notwendige Technik zu Hause hat. Ich kann mich natürlich auch irren, aber nur so viel, mit einem einfachen Multimeter kann man die Impulsspannung eines RS232 Signals nicht messen !


      BuergermeisterHoholz du hast einige wichtige Unbekannte.

    Erstens welchen Strom zieht dieser Sensor, welchen Pegel hat das Ausgangssignal und mit welcher Übertragungsrate arbeit der Sensor !
    Unabhängig der Versorgungsspannung dieses Lesekopfes muss man sicher stellen, das der maximale Pegel der aus dem Sensor herausgeführt wird, und zum RX Eingang des RasPi geführt wird, diese magische Spannung von 3,3 Volt nicht unterschreitet, sonst wird dieser GPIO gegrillt. Oder sagen wir einfacher er kann einen Schaden nehmen, bis hin zum Totalausfall alle GPIOs, oder sogar bis zum Komplettausfall der CPU !
    Diese MAX232 ( 5 V , der Namensgeber der Typenserie ) bzw. MAX3232 ( 3,3 V Kompatibel - für dich zutreffend ) sind dafür gemacht dieses Eingangssignal gleich welcher Spannungen aber innerhalb der Spezifizierung der RS232 Schnittstelle und bis zu einer Übertragungsrate von 150 KBaud in ein Spannungskompatibles Ausgangssignal zu wandeln. Diese Signalwandler sind bidirektional und auch Full-Duplex fähig. Er funktioniert in beide Richtungen für das TX und das RX Signal.
    Wäre nun schon bekannt, dass die Übertragungsrate bei oder unter 14,4 KBaud liegt, kann man sich mit einem MOSFET basierten Levelshifter behelfen, was den baulichen Aufwand reduzieren würde.

    Diese sind allerdings nur bis zu einer Frequenz von 1,2 MHz nutzbar, oder man weicht auf den etwas höher belastbareren 2N7002 aus. Hierzu muss man aber beachten, dass BAUD sich auf die Einheit BYTE bezieht und nicht auf die übertragenen Bits, und damit wird aus den 1,2 MHz sehr viel weniger. Zudem spielt hier auch die Flankensteilheit eine Rolle, die für die Signalerkennung notwendig ist, so das man effektiv und wiederum Leitungslängen-abhängig mit dieser einfachen Pegelanpassungsschaltung nur bis etwas 14,4 kBaud ( "K" für Tausend ) arbeiten kann. Das sind technische Details die ich nur mal am Rande erwähnen wollte. Da ich annehme, das der Anleitung zu entnehmen ist mit welcher Datenrate in BAUD oder kBAUD der Lesekopf arbeit, kann man hier auf aufwendige Messungen verzichten, und sich anhand des Datenblattes orientieren, welche der beiden Möglichkeiten für eine Pegelkonvertierung in Frage kommen würde.

    Ja diese kleinen oder großen Kondensatoren sind Energiespeicher. Diese haben den Zweck die Spannung konstant zu halten. Dazu muss man wissen, das jede elektronische Schaltung einen Anlaufstrom hat, der immer größer oder höher ist als der Nennstrom. Das sind zwar nur äußerst kurze Lastimpulse, aber sie können dazu führen, das die Spannung auf Grund der Stromstärke die in diesem Moment fließt zusammenbricht. Das kann wiederum dazu führen, dass die angeschlossene elektronische Schaltung gar nicht startet, oder eine fehlerhafte Funktion zeigt.
    Üblicher Weise verwendet man auch bei Schaltkreisen und Prozessoren solche noch kleinen 100nF Kondensatoren. Wenn die Lasten größer werden, was aber bei einem solchen Sensor nicht anzunehmen ist, müsste man dann auf größere Kapazitätswerte ausweichen, die dann im µF Bereich liegen.

    Die Null-Risiko Variante wäre, den Lesekopf mit 5,0 V zu betreiben, einen 2950-33 zur Spannungsversorgung des MAX3232 zu verwenden, und die Außenbeschaltung entsprechend des Datenblattes des MAX3232 auszuführen. Das ist zwar mit Kosten und einem gewissen Aufwand verbunden, aber man erstart sich irgendwelche aufwendigen Meßaufbauten ( verbunden mit einer möglichen Investition in teure Meßgeräte ).

    Einer dieser 2950-33 reicht definitiv aus einen MAX3232 [Anzeige] ( es gibt auch schon Fertigplatinen ) sowie weitere Komponenten mit einem Gesamtstrombedarf von 65 mA mit 3,3 V zu versorgen. Und das ganz easy über die 5 V GPIOs jedes RasPi's ! Damit ist man immer auf der sicheren Seite, auch wenn der Aufwand auf Grund "nicht zu ermittelnder" Produktdetails etwas größer ist.


    Franky

  • Ich würde da jetzt keine Raketenwissenschaft draus machen. Wenn das Teil in TTL Technik aufgebaut ist kann man mit einem Messgerät schon abschätzen, was man an Werten erwarten kann. Wenn das Teil wie vorgesehen, ohne ein längeres Kabel betrieben wird, ist ein Pegelwandler vermutlich auch nicht nötig.

  • Bitte sachlich bleiben!

    Ich bin technisch sachlich !
    Nur wieder der oder die , oder egal ! Ja auch SIE " hyle" werden unsachlich weil es um technische Fakten geht
    Was kritisiert dieser "@Fliegenhals" eine Grundsatzbetrachtung, die in allen Details ausgeführt ist ?
    Gut wenn er mich als "Raketenwissenschaftler" bezeichnet

    Raketenwissenschaft

    dann habe ich auch das gleiche Recht ihn als Zitat:

    Hilfs-Astronom

    zu bezeichnen !

    Wenn dir das hyle nicht passt, dann musst du halt Entscheidungen treffen !
    Mir ist das inzwischen auch schon fast egal, weil es ist hier ein Kampf zwischen "Bauchmitzelei" und dem zT von den Moderatoren nicht akzeptieren "Fach-Informationen" !
    Wenn dir nur eins am Bauchmutzeln liegt sage es !
    Wenn Unsinn erzählt und verbreitet wird, das haben wir erlebt und es ist Bild-dokumentarisch festgehalten, weil langsam spiegelt ich das von außen dargestellte Bild über dieses Forum als fast "tatsächlich" heraus.
    Es gibt "Oldies" die sich alles erlauben können ! Nur wer gegen deren Irrsinn, deren Falschaussagen auch offen im Thread vorgeht, der wird auch von den Moderatoren diskriminiert !
    Wenn es dazu dienen sollte das du wieder mal einen "Ständer" hast , dann hyle dann schmeiße mich doch raus.

    Es wäre aber schön, falls es dir abgehobener Weise noch möglich wäre eine Begründung zu liefern. Immer mit dem Rechtsvorbehalt !

    Franky

  • Wenn es dazu dienen sollte das du wieder mal einen "Ständer" hast , dann hyle dann schmeiße mich doch raus.

    Es wäre aber schön, falls es dir abgehobener Weise noch möglich wäre eine Begründung zu liefern. Immer mit dem Rechtsvorbehalt !

    Allein für diese Aussage bräuchte ich keine Begründung. Hey, was ist denn mit Dir los? :no_sad:

  • K.A. was bei dir Franky07 falsch läuft und warum du die Dinge immer wieder verdrehst, falsch verstehst bzw. nicht mal mit minimalster Kritik klar kommst. Weder habe ich dich persöhnlich beleidigt noch deine Ausführungen in Frage gestellt. Du hingegen versuchst die Leute oft persöhnlich zu beleidigen bzw. als dumme Trottel darzustellen. Da kann ich Dir nur dazu raten, sich mal nach entsprechender Hilfe umzusehen. Zurück zum Thema:

    Auf der Seite des Shop ist zu dem genannten Produkt, dieses Bild zu sehen. Deshalb habe ich die Anmerkung in Beitrag 23 gemacht. Wenn es die org. Platine des Sensors darstellen soll, ist darauf kein MAX23xx zu sehen. Der IC hat nur 14 Pins, auch lässt die Anzahl der Kondensatoren und deren Anordnung nicht auf eine Funktion als Max 32xx Pegelwandler schließen.


    Deshalb habe ich auf eine abgewandelte Form der oben gezeigten Schaltung getippt. Ob dies so ist kann man nur sagen, wenn man den genauen Schaltplan bzw. die Bauteile ( IC ) auf der Platine kennt. Wenn meine Vermutung Richtung TTL zuteffen sollte, könnte man mit einem Messgerät welches in Reihe in der SV des Sensor geschaltet ist, den Strom grob auf folgende Weise messen. An die RX/TX Signalpins des Sensors werden 2 Widerstände ( ca. 4,7 bis 10 kOhm ) wie folgt angeschlossen:

    - den RX Pin des Sensors per Widerstand an GND

    - den TX Pin des Sensors per Widerstand an 3,3V

    - GND an Masse

    - +5V Pin des Sensors mit Messgerät (zur Strommessung in Reihe) an 3,3V

    Damit sollte die IR Sendediode am Sensor leuchten ( könnte man mit einer Handy Cam überprüfen ) wenn man dann mit z.B. einer IR Fernbedienung noch ein Signal an den IR Empfänger sendet, sollte man grob den Strombedarf des Sensors abschätzen können.

    Man könnte den IR Sensor vermutlich auch über 2 in Reihe geschaltete Silizum Gleichrichterdioden an einem 5V SV Pin des RPi betreiben. Über die 3 Dioden ( 2 extern + eine (D1) im Sensor ) würden dann 2,1V abfallen und der Sensor würde effektiv mit ca. 3V laufen und damit keine Gefahr für die GPIO Ports des RPi darstellen. ( Die Spannung am Sensor könnte man zur Sicherheit mit dem o.g. Testaufbau überprüfen. )

    Einmal editiert, zuletzt von Fliegenhals (22. Januar 2023 um 11:30)

  • Geht das nicht alles inzwischen in voller akademischer Breite am Thema vorbei? Der TO wollte wissen, ob er das Ding an 3,3 oder 5 Volt anschließen muss. Ob das Ding nun RS232, TTL oder sonstwas liefert... bei einem Grät dieser Art mit erwartbaren Strömen um vielleicht 20-25 mA ist der Anschluss von drei Sensoreen an 3,3 V doch offensichtlich kein Problem.

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

  • Geht das nicht alles inzwischen in voller akademischer Breite am Thema vorbei? Der TO wollte wissen, ob er das Ding an 3,3 oder 5 Volt anschließen muss. Ob das Ding nun RS232, TTL oder sonstwas liefert... bei einem Grät dieser Art mit erwartbaren Strömen um vielleicht 20-25 mA ist der Anschluss von drei Sensoreen an 3,3 V doch offensichtlich kein Problem.

    Naja, etwas mehr Strom wie 25mA wird der Sensor mit einer eingebauten IR Sendediode, im Betrieb schon brauchen. Warum aber Franky07 seine teils mit Fehlern bestückte Abhandlung geschrieben hat, weiß vermutlich nur er selbst.

    ...
    das der maximale Pegel der aus dem Sensor herausgeführt wird, und zum RX Eingang des RasPi geführt wird, diese magische Spannung von 3,3 Volt nicht unterschreitet, sonst wird dieser GPIO gegrillt. Oder sagen wir einfacher er kann einen Schaden nehmen, bis hin zum Totalausfall alle GPIOs, oder sogar bis zum Komplettausfall der CPU !

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    Die Null-Risiko Variante wäre, den Lesekopf mit 5,0 V zu betreiben, einen 2950-33 zur Spannungsversorgung des MAX3232 zu verwenden, und die Außenbeschaltung entsprechend des Datenblattes des MAX3232 auszuführen. Das ist zwar mit Kosten und einem gewissen Aufwand verbunden, aber man erstart sich irgendwelche aufwendigen Meßaufbauten ( verbunden mit einer möglichen Investition in teure Meßgeräte ).

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    Ok, Ersteres wäre mir neu ( wird vermutlich nur ein Fehler sein ) aber warum man einen direkt an den RPi angeschießbaren 3,3V / 5V TTL Sensor mit einem, durch einen MAX23xx erzeugten RS232 V24 Pegel betreiben soll, ist mir bei einer kurzen Kabellänge nicht klar und würde zudem den Sensor zerstören.

  • Bei 3,3 V und 220 Ohm Vorsiderstand bei 1,2 V Spannungsabfall an der IR-Diode komm ich auf knappe 10 mA, dazu ein kleiner IC für die Verarbeitung und ein bisschen Verlustleistung über ein paar Bauelemente... also viel mehr als 25 mA kanns kaum sein.

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

  • ps915 2. Februar 2024 um 20:31

    Hat das Label RPi 4 hinzugefügt.

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