закорачивание кнопки пульта дистанционного управления с GPIO и транзистором


11

Принципиальная электрическая схема

Я пытаюсь управлять своим пультом в гараже с помощью булавки GPIO от моего Raspberry Pi. Вместо управления реле было бы намного проще просто коротко нажать кнопку на пульте дистанционного управления. Это как я должен это сделать? Нужен ли мне защитный диод и если да, куда он должен идти?

Имеет ли значение, что контакт GPIO 3,3 В имеет ссылку на другое заземление (заземление Raspberry Pi), чем на удаленное заземление?

Был бы также признателен за руководство по использованию транзистора и значение резистора.

ОБНОВИТЬ; Больше информации из комментариев OP: После проверки, вы правы, кнопка просто замыкает цепь на обратный путь батареи 9V. Мое главное беспокойство связано с напряжением 3.3 В для GND, в то время как все на пульте находится в плавающем состоянии.

Ответы:


10

Чтобы исключить возможность неожиданности и вообще сделать вещи более надежными, я бы предложил использовать оптопару, такую ​​как 4N25 .

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

При таком расположении вам не нужно беспокоиться о том, как объединить отдельные основания двух систем, потому что их основания просто не связаны. Кроме того, если есть проблема на любом конце, оптопара может изолировать неисправность в одну сторону, и ее недорого заменить, если нет Raspberry Pi или гаражного пульта.

В зависимости от того, что именно является гаражным пультом, вам может потребоваться добавить другой транзистор для обработки дополнительного тока, потому что 4N25 имеет абсолютный максимум 50 мА. Q1 - один из способов сделать это, и обычный PNP-транзистор, который вы можете найти, будет работать в этом приложении. Эта компоновка, образованная Q1 и выходным транзистором 4N25, называется парой Шиклая .

8.2V9V0.6V0.2V


Вероятно, самое безопасное решение из всех них (на данный момент).
Джиппи

Спасибо, Фил, мне нравится решение для оптопары. Максимальный ток RPI GPIO составляет около 50 мА, поэтому я думаю, что мне может не понадобиться Q1. У меня есть резистор 130 Ом и напряжение 3,3 В около 25 мА, и у меня есть оптрон MCT6 с максимальным током 60 мА на стороне эмиттера (диода). Коэффициент передачи тока составляет 20%, что означает около 5 мА на стороне детектора (транзистора) ... что я не уверен, что достаточно для пульта, но я попробую и посмотрю.
nummy

4

Правильная идея, неправильное исполнение. Предполагая, что ваша схема пульта ДУ верна (у меня нет возможности проверить и может быть много разных конфигураций), вы хотите использовать транзистор PNP. Показанный вами NPN как последователь эмиттера не будет работать, потому что синий блок будет видеть только цифровой уровень 3,3 В без падения BE.

Это оставляет проблему относительно того, как включить PNP. Вот простой способ:

Q2 опустится до 2,7 мА, когда цифровой сигнал высокий. Показатель Q1 должен иметь коэффициент усиления не менее 50, что позволит блоку потреблять до 130 мА, что, вероятно, намного больше, чем в гаражных блоках. Отрегулируйте R1 соответственно, если требуется больший ток.

Тем не менее, вы действительно уверены, что кнопка просто подает питание на некоторый блок? Это могло бы иметь смысл, если бы была только одна кнопка, но, вероятно, неправильно, если есть две кнопки, такие как открыть и закрыть. Моим первым предположением будет то, что питание всегда подается и кнопка замыкает линию на землю, хотя может быть много разных конфигураций.

Добавлено:

Теперь вы говорите, что кнопка не включает питание устройства, а замыкает линию на землю. Это имеет больше смысла. В этом случае эта схема должна работать:

Основания пульта и компьютера должны быть связаны друг с другом, но с этим проблем нет. Пульт дистанционного управления является единичным изолированным устройством, поэтому нет ничего плохого в том, чтобы привязать один из его узлов к какой-либо внешней ссылке. Я вижу, что другие делают большую часть этого, но это глупо. Есть случаи, когда вы хотите изолировать коммутатор, подобный этому, но когда само устройство произвольно плавает, как в этом случае, добавление изоляции является просто реакцией коленного рефлекса или для удовлетворения религиозных убеждений.


После проверки, вы правы, кнопка просто замыкает цепь на обратный путь 9-вольтовой батареи. Мое главное беспокойство связано с напряжением 3.3 В для GND, в то время как все на пульте не работает
nummy

1
@nummy: Смотрите дополнение к моему ответу. Не позволяйте предрассудкам других пугать вас соединением территории. Нет электрической причины, по которой они не могут быть подключены.
Олин Латроп

3

Идея вашей схемы хороша, реализация требует некоторых улучшений:

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

У вас есть два варианта, мне больше всего нравится левая схема:

  • ВЛЕВО : замкните выключатель и переместите NPN- транзистор на низкую сторону батареи. Это наиболее распространенный способ управления нагрузкой от микроконтроллера. Земля RPi и земля пульта являются общими.
  • ВПРАВО : Если вы действительно хотите использовать контакт для кнопки, которая может быть механически проще в реализации, тогда вам нужен транзистор PNP, и вы хотите, чтобы Vcc RPi и Vcc пульта дистанционного управления были взаимосвязаны. Это может быть сложно, если RPi имеет встроенный регулятор напряжения. Вам нужна шина питания 3V3 RPi здесь. Также по этой причине я бы пошел налево; это более надежно, проще в реализации. На самом деле мне нравится решение Олина лучше, чем правильная схема.

Подойдет любой дешевый транзистор малого сигнала общего назначения.

  • Для левой NPN, например: BC547, BC548, 2N3904, ...
  • Для правого PNP, например: BC557, BC558, 2N3906 ...

Есть действительно много и много на выбор. В зависимости от вашего географического положения другие номера деталей могут быть более распространенными. Просто зайдите в магазин и попросите эквивалент из упомянутых выше.

  • hFEβ

  • VCE,max>15V

  • IC,max>100mA
  • Я предполагаю, что вы хотите пакет TO-92 , с которым довольно легко экспериментировать.
  • Указание цены в обычном магазине при продаже за штуку? Я бы сказал € 0,20 снова в зависимости от географического положения.

Резистор может быть почти любым в диапазоне от 1 кОм до 10 кОм $ и углеродной пленки 250 мВт или лучше. Цена такая же, как у транзистора в обычной рознице.


Упс, вы правы!
Джиппи

Я думаю, что я исправил ошибку, пожалуйста, просмотрите @PhilFrost
jippie

Выглядит разумно
Фил Фрост

1

Во-первых, да, заземления должны быть соединены вместе, если вы используете прямые гальванические соединения, такие как транзистор. Оптрон, вероятно, безопаснее.

Во-вторых, зачем беспокоиться о пульте? Устройство открывания гаражных ворот должно иметь ручной триггер, который представляет собой обычную кнопку на проводе. Вы можете управлять этим с помощью транзистора или с помощью небольшого реле, которое вы в свою очередь управляете с помощью транзистора или оптопары.


1
Существует множество причин, по которым кто-то может захотеть взломать элемент управления вместо основного устройства. Доступность, простота замены, если вы fubar это, портативность, размер и т. Д. И, по моему опыту, у открывателя гаражных ворот в моем доме не было ручной кнопки на нем.
Прохожий

Я хотел использовать пульт, потому что RPi очень далеко от кнопки гаражных ворот.
nummy

Я согласен, что могут быть веские причины для использования пульта вместо ручного ввода - но в оригинальном сообщении об этом не говорится, поэтому я обязательно предложил его. Кнопки установления соединения (нормально разомкнутые) могут быть подключены параллельно; Вы можете иметь более одного провода к одному и тому же открывателю. Таким образом, если RPi находится далеко от текущей кнопки, вы можете просто провести второй провод к RPi и использовать его для открытия. Это, вероятно, будет более надежным, чем управление пультом, хотя идея удаленного управления, вероятно, также будет работать отлично.
Джон Уотт
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.