So erkennen Sie, wenn eine 3-V-Versorgung mit Raspberry Pi eingeschaltet ist

Sie müssen sich nicht so viel Mühe machen. Dies ist mit spottbilligen Komponenten zu einem Bruchteil des Preises machbar. Sie können diese optoisolierte Schaltung verwenden:

Betrachten Sie diese Änderungen im obigen Bild:

1) 12 V sind in Ihrem Fall tatsächlich 24 V.

2) Der linke GND, der an PC817 angeschlossen ist, ist der GND des 24-V-Signals. Die rechte Seite GND ist nicht mit der linken Seite GND verbunden. GND auf der rechten Seite ist GND des Himbeer-Pi. VCC ist 3,3 V, das vom Himbeer-Pi kommt.

3) ARD_GPIO ist in Ihrem Fall ein gpio von pi.

Funktionsweise der Schaltung:

Wenn sich die Tür öffnet und Sie dieses 24-V-Signal erhalten, schaltet sich der Optokoppler ein und Sie erhalten ein HIGH auf Ihrem GPIO.

Sobald sich die Tür schließt, werden 24 V abgeschnitten und Sie erhalten ein LOW auf Ihrem GPIO.

Ein RC-Netzwerk von 390 K und 0,1 uF wird verwendet, um das Signal zu glätten. Diese Werte müssen Sie Ihren Anforderungen entsprechend anpassen. Ein Minimum von 10K Widerstand ist ratsam. Sie können den Kondensator ganz entfernen. Sobald Sie es entfernen, gibt es Ihnen einen pulsierenden Ausgang, wenn sich die Tür öffnet, und gibt Ihnen ein solides HIGH, wenn sich die Tür geöffnet hat. Dauerhaft LOW, wenn die Tür geschlossen ist.

Dadurch wird Ihr Pi auch von der 24-V-Leitung isoliert, was normalerweise eine gute Sache ist.

Sie haben tatsächlich ein Netzteil gekauft. Dies soll nicht nur 100 mA oder Ampere von 24 V auf 3,3 V umwandeln, sondern auch, wenn die 24 V bis auf niedrige Spannungen abfallen, sicherlich 10 V oder weniger.

Sie möchten eine Signalspannung nach unten umwandeln, keine Leistungsspannung nach unten. Die Differenz ist die Strommenge, die Sie von Ihrer umgewandelten Versorgung benötigen. In Ihrem Fall sind es Mikroampere.

Was Sie jedoch tun möchten, ist, Ihr 24-V-Signal ausreichend zu laden, damit Sie sicher sind, dass es sich um gute 24 V handelt und nichts Streuendes, Bestrahltes oder anderweitig Unbeabsichtigtes. Dadurch soll verhindert werden, dass falsche Signale ausgelöst werden. Sie möchten auch sicherstellen, dass Ihre Umwandlungsschaltung nur "Ein" anzeigt, wenn sie ein echtes 24-V-Signal erhält, und dies nicht bei einem 6-V-Eingang. Dies soll auf fehlerhafte Verkabelung oder defekte Geräte aufmerksam machen. Es ist nicht so, dass diese hier wesentlich sind, aber die Signalkonditionierung ist ein wichtiger Teil des Entwurfs von Erkennungsschaltungen und sollte immer beachtet werden.

Eine nicht isolierte Detektorschaltung teilt eine Signalerde zwischen der gemessenen Spannung und Ihrem Raspbery Pi. Dies verwendet die minimale Basis-Emitter-Spannung eines BJT als groben Komparator.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Bei einer Erkennungsspannung von 20,1 V zieht der Potentialteiler 5 mA und liefert 0,6 V an die Basis von Q1, genug, um ihn einzuschalten (siehe Datenblatt). Unterhalb dieser Art von Pegel bleibt der Transistor ausgeschaltet. Wenn die Spannung darüber liegt, wirkt sich der Basis-Emitter-Diodeneffekt in Q1 auf den Potentialteiler aus, da Strom über die Basis abgeleitet wird. Dies ist in Ordnung, da Q1 diesen Strom problemlos verarbeiten kann. D1 schützt Q1 vor zufälligen Sperrspannungen, seien es Transienten oder ein Moment schlechter Verdrahtung.

Beachten Sie, dass 20,1 V keine Spannung war, nach der ich gesucht habe - sie lag nur um die 80-%-Marke und sorgte für einfache Widerstandswerte.

Eine isolierte Detektorschaltung teilt keine elektrischen Verbindungen zwischen der gemessenen Spannung und Ihrem Raspbery Pi. Diese verwendet den minimalen Diodenabfall eines Optokopplers als groben Komparator, ähnlich wie bei der ersten Schaltung.

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Bei einer Erkennungsspannung von 17,7 V zieht der Potentialteiler 5 mA und liefert 1,2 V an die Infrarot-LED (IRLED) des Optokopplers, genug, um ihn einzuschalten (siehe Datenblatt). Unterhalb dieser Art von Pegel bleibt die IRLED ausgeschaltet. Wenn die Spannung darüber liegt, beginnt die IRLED, Strom zu ziehen und die 1 mA zu erreichen, die erforderlich ist, um ihren Ausgangslogikpegelpuffer einzuschalten. Dieser Puffer enthält auch einen Schmitt-Trigger. D1 schützt wiederum den Optokoppler vor versehentlichen Sperrspannungen, da IRLEDs ziemlich anfällig für Sperrspannungen sind.