Separaten 12V Stromkreis mit RasPi Zero schalten

Ich versuche, einen Raspberry Pi Zero zu verwenden, um das Summertelefon unserer Wohneinheit zu steuern (das Ding, das Leute an der Gebäudetür hereinlässt).

Es gibt einen momentanen Druckknopf, der einen 12-V-Gleichstromkreis vervollständigt, wodurch die Tür entriegelt wird. Ich habe Leitungen angebracht, so dass, wenn ich sie zusammen berühre, es dasselbe tut, als würde ich den Knopf drücken.

Bisher habe ich zwei Ansätze ausprobiert, um dies mit einem RasPi zu verdrahten.

Der erste war mit einem einzelnen NPN-Transistor, der von einem der +3,3-V-GPIO-Pins gesteuert wurde. Verifiziertes Schaltungskonzept durch Ansteuerung einer einfachen LED-Schaltung mit GPIO High oder Low. Dann habe ich es mit dem Summer versucht, die +12V vom Summer an den Kollektor und die 0V an den Emitter angeschlossen. Dies funktionierte nicht und verursachte ein Summen im Telefon.

Als nächstes habe ich diesen Opto-Isolator-Breakout https://www.sparkfun.com/products/9118 ausprobiert , in der Hoffnung, dass das Isolieren der beiden Systeme einfacher wäre und die Möglichkeit einer Masseschleife ausschließen würde. Ich habe dies auch mit der LED-Proof-of-Concept-Schaltung versucht. Es war merklich dunkler, wenn es durch den Opto-Isolator ging, im Vergleich zu nicht, und es endete nicht damit, dass es mit dem Summer funktionierte. Ich denke, es führt zu viel Widerstand ein.

Wenn Sie dies tun würden, welchen Ansatz würden Sie wählen? Gibt es eine Möglichkeit, meine Ansätze zu ändern, damit etwas funktioniert?

Ich würde ein Relais verwenden.
Ist es 12VAC oder 12VDC, das die Tür mit dem Schalter betätigt?
@jonk - Es ist 12VDC.
Das ist wichtig. Die ac-Antworten werden komplexer sein, als Sie brauchen.
Habe jetzt eine Antwort hinzugefügt.

Antworten (3)

Sie erwähnen das Summertelefon und dass es einen einfachen 12-V-Gleichstromkreis vervollständigt, erwähnen dann aber auch, dass es ein „Summen im Telefon“ verursacht.

Wenn ich zwischen den Zeilen lese, nehme ich an, Sie meinen, Sie haben eine Gegensprechanlage mit einer Tür-Entriegelungs- / Freigabetaste am Mobilteil und einer Einheit am Türeingang?

Die kurze Antwort, wenn ja, verwenden Sie ein Relais, es ist bei weitem die einfachste Option.

Es gibt mehrere mögliche Szenarien mit einer Gegensprechanlage.

  1. Die Taste an der Gegensprechanlage ist ein Trockenkontakt, der die Stromversorgung des Türschlosses direkt schaltet.

  2. Dasselbe wie oben, aber anstatt das Schloss direkt mit Strom zu versorgen, ist der Druckknopf ein Eingang zu einem Zugangskontrollsystem oder ähnlichem, das das Schloss steuert.

  3. Die Taste ist eigentlich Teil eines Schaltkreises auf dem Intercom-Handset, das dann je nach Typ eine Art Funktion auf dem Intercom-System ausführt. Einige können dann irgendwo ein Relais an der Türstation oder ein ähnliches Relais/Aktor-Modul aktivieren. Einige Türstationen oder -module verfügen möglicherweise über stromversorgte Schlossausgänge anstelle eines Relais. Typischerweise kann es sich bei der Gegensprechanlage um ein Bussystem mit Audio-/Video- und möglicherweise Daten-/Sperrfunktionen auf denselben Drähten handeln, einige können mehrere dedizierte Drähte verwenden, es variiert stark mit proprietären, aber ähnlichen Systemen, die von verschiedenen Herstellern verwendet werden.

Da Sie sagen, dass Sie durch Anschließen eines Transistors ein Summen verursacht haben, vermute ich, dass es sich um etwas wie 3 handeln könnte, bei dem Sie die Schaltung Ihres Mobilteils auf unerwartete Weise beeinflussen, und wenn dies der Fall ist, kann es schwierig sein, festzustellen, wie ein Transistor angeschlossen wird, ohne das Schaltungsdesign zu kennen von das Mobilteil.

Definitiv Nr. 3, es ist ein System, das Audio und Video, mehrere Gegensprechanlagen pro Einheit usw. unterstützt. Ich habe ein Relais bestellt, danke!
Kein Problem. Relay, wie Roger ursprünglich vorgeschlagen hat, ist definitiv die einfachste Lösung. Ich habe ein paar Upvote-Liebe verbreitet, die anderen Jungs haben ausgefeiltere Antworten mit hilfreichen Informationen, die für Ihren Fall nur leicht daneben liegen.

Herkömmliche Türklingeln arbeiten in der Regel mit Wechselstrom, der von der Netzspannung (120 VAC in den USA) auf 10–20 VAC herabgesetzt wird. Wenn dies in Ihrem Fall zutrifft, würde dies erklären, warum ein NPN-Transistor nicht funktioniert hat (nur Strom in eine Richtung leitet). Ich mag Rogers Idee, ein Relais als einfachste Möglichkeit zu verwenden, die wahrscheinlich funktioniert. Wenn Sie jedoch einen Halbleiter verwenden möchten, kann ein TRIAC zum Laufen gebracht werden. Hier ist eine Schaltung, die ich bei einer schnellen Suche nach "Niederspannungs-Triac" gefunden habe, die Ihren Zwecken dienen könnte.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie könnten ein 3,3-VDC-Relais in Betracht ziehen. Sie müssten seine Spule ansteuern, und dies würde eine einzelne BJT-Schaltung bedeuten. Diese Relais kosten ein paar Dollar plus Versand. Aber es würde sicher funktionieren. Und es ist eigentlich eine sehr gute Option.

Aber ich denke, eine andere Möglichkeit ist, dass Ihr BJT nicht ausreichend von Ihrem E / A-Pin angesteuert wurde, um das Magnetventil für das Türschloss zu halten. Stattdessen ist es wahrscheinlich, dass Sie oszilliert haben, weil Sie nicht genug Strom (oder Spannung) zur Verfügung hatten.

Da Sie KEINE Details zu Ihrem Türschloss-Solenoid angeben, außer dass es eine angemessene 12-VDC-Quelle dafür gibt, lassen Sie uns einfach ein wenig mit BJTs übertreiben und damit fortfahren.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Beim Nachschlagen von Magnetspulen für Türschlösser, die mit 12 V betrieben werden, stellte ich fest, dass zumindest einige von ihnen etwa 2,6 A benötigen, um zu funktionieren. Ich gehe also davon aus, dass es sich um eine fundierte Vermutung über Ihre Bedürfnisse handelt. Ehrlich gesagt denke ich, dass die obige Schaltung mit ziemlicher Sicherheit für Sie funktionieren wird. Aber Q 1 wird wohl umfallen 400 M v . Ich denke aber nicht, dass das ein Problem für dich sein wird.

Die obige Schaltung ist so konzipiert, dass sie das absolute Minimum an Teilen verwendet, wenn Sie kein Relais verwenden (was, wie ich oben sagte, und das Roger in seinem Kommentar mit Bedacht erwähnt hat). Ich habe also die Leistungsanforderungen für jedes Teil hinzugefügt Sie können sicherstellen, dass Sie ausreichend bewertete Teile erhalten. (Der 2N3055 ist bereits viel mehr bewertet, als Sie brauchen, also verwenden Sie ihn einfach ohne Frage.) Zum Beispiel, R 1 wird brennen 500 M W , also sollten Sie einen kaufen, der für bewertet ist 1 W , mindestens. Q 2 wird kein Problem sein. Sogar ein TO-92-Teil wird dort funktionieren.

Q 2 wird etwas gesättigt arbeiten , daher wird ein gewisser Basisstrom benötigt. Nur wenn du Glück hast 2 M A oder so. Aber auch wenn das eher so ist 5 M A Sie sollten mit Ihrem IO-Pin in Ordnung sein. R 1 setzt den Basisstrom in Q 1 und soll liefern 200 M A oder mehr. Wenn Sie verschiedene Werte von haben 1 W Widerstände, die herumliegen, könnten Sie versuchen a 12 Ω oder ein 15 Ω auch drin. Oder noch größer, wenn die Türverriegelung weiterhin einwandfrei funktioniert. Ich habe es zu Beginn niedrig eingestellt, damit Sie VIEL Strom erhalten, um die Basis des 2N3055 BJT anzutreiben. Nur um sicher zugehen.

Sie können auch den Strom messen, wenn Sie Ihre Verriegelung umschalten. Diese Informationen würden viel dazu beitragen, diese Schaltung besser einzuwählen. Aber ich denke, die obige Schaltung ist so überbaut, dass sie die Arbeit erledigen wird.

Oh. Und die Schaltung ist eingeschaltet, wenn Sie den IO-PIN auf LOW treiben. Wenn der IO-Pin HIGH ist, dann ist die Schaltung AUS.

Und ich bin neugierig. Wie soll der Raspberry Pi besser sein als ein Mensch, der den Knopf drückt, um jemanden hereinzulassen? Was eine weitere Frage hinzufügt. Möchten Sie eine Schaltung bevorzugen, die der Raspberry Pi auslöst, aber die Schaltung selbst die Dauer misst und dann automatisch die Stromversorgung entfernt, sodass die Tür nicht mehr entriegelt wird? (Es wäre sehr einfach, diese Fähigkeit hinzuzufügen.)