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fipsderkater(R)

25.09.2017,
15:09
 

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln (Elektronik)

Hallo zusammen,
ich bin neu in diesem Forum, und habe bisher zu meinem 'Problem' nichts wirkliches finden können.
Also seht es mir bitte nach, wenn ich - in euren Augen - eine simples Problem schildere.

Ich bin zur Zeit an einem Bastelprojekt, bei dem ich unseren Kaffevollautomaten (Saeco) mit einem ESP8266 (nodeMCU) Modul und einer entsprechenden Relaiskarte per WLAN steuern möchte. Insbesondere, da die Maschine über keine reguläres Entkalkungsprogramm verfügt, soll dies über die entwickelte Schaltung realisiert werden.

Der ESP8266, der in Lua geschrieben HTTP-server und die Relaisansteuerung funktioniert super.
Dies zur Vorgeschichte meines Projekts.

Für folgendes Problem suche ich eine Lösung.
Über den ESP8266 möchte ich den Betriebszustand der Maschine abfragen (Ein oder Standby): Dies funktioniert über einen GPIO des ESP8266
Die Abfrage des GPIO ist 'HIGH', wenn die anliegende Spannung zw. +2,475 - +3,3 Volt liegt.
Die Abfrage des GPIO ist 'LOW', wenn die anliegende Spannung zw. 0 - +0,825 Volt liegt.
Der Bereich von +0,826 - +2,474 Volt lässt keine zuverlässige High oder Low Auswertung zu.

Bei der Kaffeemaschine kann ich von der Steuerplatine ein Signal abgreifen, welches
im Betrieb bei +5V liegt und im Standby-Modus bei rd. +2,5 V.

Ich suche nun eine Möglichkeit das 'Signal' der Kaffeemaschine im eingeschalteten Zustand von +5 V auf +2,5 - +3,3 Volt zu runter zu regeln, und im Standby-Modus die +2,5V nahezu auf 0-0,5V zu senken. Beide Signale müssen am gleichen GPIO des ESP8266 zur Verfügung stehen.
Nur so kann eine verlässliche Abfrage des Maschinenstatus erfolgen.
Mein erster Versuch mit einem TLV1117-33CDCYR haben keinen Erfolg gebracht, weil im Standby-Modus der Kaffeemaschine, die Eingangsspannung am GPIO des ESP8266 im 'nicht definierten Bereicht' liegt, und somit die Abfrage mal 'Maschine EIN', mal 'Maschine AUS' ergibt.

Ich hoffe ich konnte mein Problem einigermaßen gut darlegen und freue mich über ein paar Lösungsansätze.
Grundkenntnisse sind vorhanden, aber für dieses Problem reicht es dann doch nicht ;-)

Besten Dank vorab...

Markus :-)

olit(R)

E-Mail

Berlin,
25.09.2017,
16:26
(editiert von olit
am 25.09.2017 um 16:49)


@ fipsderkater

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln

» Ich suche nun eine Möglichkeit das 'Signal' der Kaffeemaschine im
» eingeschalteten Zustand von +5 V auf +2,5 - +3,3 Volt zu runter zu regeln,
» und im Standby-Modus die +2,5V nahezu auf 0-0,5V zu senken.


Oder so.
Dann wird bei Spannungslosigkeit der Maschine 0V ausgegeben.

fipsderkater(R)

25.09.2017,
17:56

@ olit

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln

» » Ich suche nun eine Möglichkeit das 'Signal' der Kaffeemaschine im
» » eingeschalteten Zustand von +5 V auf +2,5 - +3,3 Volt zu runter zu
» regeln,
» » und im Standby-Modus die +2,5V nahezu auf 0-0,5V zu senken.
»
»
» Oder so.
» Dann wird bei Spannungslosigkeit der Maschine 0V ausgegeben.
»
»

Super, vielen Dank olit.
genau so etwas habe ich gesucht.
Das erste Schaubild ist perfekt. Denn: Ist die Maschine eingeschaltet und betriebsbereit liegt das Signal bei +5V, und das wird durch deine Schaltung auf +3,3V gesenkt.
Ist die Maschine im Standby-Modus liegt die Spannung des Signals bei ~ +2,5V und wird somit 'gen 0 V gesenkt.
Wenn die Maschine komplett spannungslos ist auch der ESP8266 spannungslos und kann eh keinen GPIO auslesen ;-)

Als NPN tut's ein normaler BC547C doch, oder?

Lieben Dank für die schnelle Hilfe...

Markus :-)

olit(R)

E-Mail

Berlin,
25.09.2017,
18:11

@ fipsderkater

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln

»
» Als NPN tut's ein normaler BC547C doch, oder?
»
Ja. Was gerade da ist. :-)

Wolfgang Horejsi

E-Mail

26.09.2017,
07:53

@ fipsderkater

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln

» Ich bin zur Zeit an einem Bastelprojekt, bei dem ich unseren
» Kaffevollautomaten (Saeco) mit einem ESP8266 (nodeMCU) Modul und einer
» entsprechenden Relaiskarte per WLAN steuern möchte. Insbesondere, da die
» Maschine über keine reguläres Entkalkungsprogramm verfügt, soll dies über
» die entwickelte Schaltung realisiert werden.

Bei meiner Saeco liegt der +5V-Ausgang des 7805 Spannungsreglers direkt an 230V. Das hat mir erst einmal einen netten Kurzschluss (mit etlichen Zerstörungen dank Kurzschlußstrom von einigen 100A) verursacht, als ich beim Mesen den 0V-Anschluss des 7805 mit der Masse meines Oszilloskops verband. Leider ist mein Trenntrafo nicht für die volle Leistung der Maschine von fast 2000W ausgelegt. Also Vorsicht bei Messungen, bei Bedarf Stecker umdrehen, um die +5V wenigsten an N statt an L zu haben.

fipsderkater(R)

26.09.2017,
16:19

@ Wolfgang Horejsi

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln

Danke Wolfgang für Deinen Tipp, ich werde Aufpassen.
Das +5V/+2,5 Signal greife ich an der Steuerplatine ab. Auf dieser ist keine Spannung >9V vorhanden.

Besten Dank und Grüße

Markus

olit(R)

E-Mail

Berlin,
26.09.2017,
17:02

@ fipsderkater

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln

» Danke Wolfgang für Deinen Tipp, ich werde Aufpassen.
» Das +5V/+2,5 Signal greife ich an der Steuerplatine ab. Auf dieser ist
» keine Spannung >9V vorhanden.
»
» Besten Dank und Grüße
»
» Markus

So wie Wolfgang Horejsi sein Dilemma beschrieben hat, scheint die Schaltung nur über ein Kondensatornetzteil betrieben zu sein.
Dann benötigst du sowieso eine Potentialtrennung!! (Optokoppler) Sonnst fliegt die Alles um die Ohren. Herzkammerflimmern nicht auszuschließen.

Wolfgang Horejsi

E-Mail

26.09.2017,
17:21

@ olit

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln

» » Danke Wolfgang für Deinen Tipp, ich werde Aufpassen.
» » Das +5V/+2,5 Signal greife ich an der Steuerplatine ab. Auf dieser ist
» » keine Spannung >9V vorhanden.
» »
» » Besten Dank und Grüße
» »
» » Markus
»
» So wie Wolfgang Horejsi sein Dilemma beschrieben hat, scheint die Schaltung
» nur über ein Kondensatornetzteil betrieben zu sein.

Nein. Saeco hat einen ordentlichen Trafo drin. Aber die starken Verbaucher wie Heizung usw. werden über Triacs direkt am Netz geschaltet. Dazu liegt die +5V an A1 des Triac und das Gate wird über einen Widerstand/Transistor auf 0V gezogen, es ist als negativ gegen A1. Im 2. und 3. Quadranten brauchen einige Triacs weniger Zündstrom. A1 liegt am Netzeingang, L oder N, je nachdem, wie herum der Stecker in der Steckdose steckt und der andere Leiter liegt an der Last.

Ich hoffe, ich habe mich verständlich ausgedrückt und komme um eine Zeichnung herum.

fipsderkater(R)

26.09.2017,
20:12

@ Wolfgang Horejsi

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln

» Dazu liegt
» die +5V an A1 des Triac und das Gate wird über einen Widerstand/Transistor
» auf 0V gezogen, es ist als negativ gegen A1. Im 2. und 3. Quadranten
» brauchen einige Triacs weniger Zündstrom. A1 liegt am Netzeingang, L oder
» N, je nachdem, wie herum der Stecker in der Steckdose steckt und der andere
» Leiter liegt an der Last.
»
» Ich hoffe, ich habe mich verständlich ausgedrückt und komme um eine
» Zeichnung herum.

Danke Wolfgang, hab verstanden. Die Triacs sind aber auf der Leistungsplatine (wo auch die +5V 'erzeugt werden). Diese werden dann an einer andere Stelle von Leistungs- auf die Steuerplatine über lange Steckbrücken geführt. Wenn man(n) die +5V in der Nähe der Triacs abgreifen würde, ist das sicherelich riskant.
@olit
Meine ganze Schaltung ist mit Optokopplern aufgebaut. Die Minirelais 'simulieren' nur das Drücken der Bedientaster. da liegen keine 100mV an.:-D

Danke und Gruß

Markus

olit(R)

E-Mail

Berlin,
26.09.2017,
20:13

@ Wolfgang Horejsi

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln

» » » Danke Wolfgang für Deinen Tipp, ich werde Aufpassen.
» » » Das +5V/+2,5 Signal greife ich an der Steuerplatine ab. Auf dieser ist
» » » keine Spannung >9V vorhanden.
» » »
» » » Besten Dank und Grüße
» » »
» » » Markus
» »
» » So wie Wolfgang Horejsi sein Dilemma beschrieben hat, scheint die
» Schaltung
» » nur über ein Kondensatornetzteil betrieben zu sein.
»
» Nein. Saeco hat einen ordentlichen Trafo drin. Aber die starken Verbaucher
» wie Heizung usw. werden über Triacs direkt am Netz geschaltet. Dazu liegt
» die +5V an A1 des Triac und das Gate wird über einen Widerstand/Transistor
» auf 0V gezogen, es ist als negativ gegen A1. Im 2. und 3. Quadranten
» brauchen einige Triacs weniger Zündstrom. A1 liegt am Netzeingang, L oder
» N, je nachdem, wie herum der Stecker in der Steckdose steckt und der andere
» Leiter liegt an der Last.
»
» Ich hoffe, ich habe mich verständlich ausgedrückt und komme um eine
» Zeichnung herum.

Ja,Verstehe.
Der Trafo wiegt ein in Sicherheit, bis man eine gefeuert kriegt, oder die Messmittel platzen.
Dann versteht man den Rest der Schaltung. :-)

xy(R)

E-Mail

26.09.2017,
20:30

@ fipsderkater

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln

»

Trotz Gürtel+Hosenträger nur Basisisolation.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
26.09.2017,
20:41

@ fipsderkater

Spannung/Pegel von +5V/+2,5V auf +3,3V/0V regeln

»
» Danke Wolfgang, hab verstanden. Die Triacs sind aber auf der
» Leistungsplatine (wo auch die +5V 'erzeugt werden). Diese werden dann an
» einer andere Stelle von Leistungs- auf die Steuerplatine über lange
» Steckbrücken geführt. Wenn man(n) die +5V in der Nähe der Triacs abgreifen
» würde, ist das sicherelich riskant.