Kurzschluss einer Fernbedienungstaste mit GPIO und einem Transistor

Ich versuche, meine Garagentorfernbedienung mit einem GPIO-Pin von meinem Raspberry Pi zu steuern. Anstatt ein Relais anzusteuern, wäre es viel einfacher, den Druckknopf auf der Fernbedienung kurzzuschließen. Soll ich das so machen? Benötige ich eine Schutzdiode und wenn ja, wohin soll sie gehen?

Ist es wichtig, dass der 3,3-V-GPIO-Pin auf eine andere Erdung (Raspberry Pi-Erdung) als die Remote-Erdung verweist?

Würde mich auch über eine Anleitung zum zu verwendenden Transistor und einen Widerstandswert freuen.

AKTUALISIEREN; Weitere Informationen aus Kommentaren von OP: Nach der Überprüfung haben Sie Recht, der Druckknopf schließt einfach die Schaltung zum Rückweg der 9-V-Batterie kurz. Mein Hauptanliegen ist, dass 3,3 V auf GND bezogen werden, während alles auf der Fernbedienung schwebt.

Um jede Möglichkeit der Überraschung auszuschließen und die Dinge im Allgemeinen robuster zu machen, würde ich die Verwendung eines Optokopplers wie 4N25 vorschlagen .

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Mit dieser Anordnung müssen Sie sich keine Gedanken darüber machen, wie die getrennten Erdungen der beiden Systeme kombiniert werden sollen, da ihre Erdungen einfach nicht miteinander verbunden sind. Wenn an beiden Enden ein Problem auftritt, kann der Optokoppler den Fehler auf einer Seite isolieren und ist kostengünstig zu ersetzen, wenn dies bei einem Raspberry Pi oder einer Garagenfernbedienung nicht der Fall ist.

Je nachdem, was genau die Garagenfernbedienung ist, müssen Sie möglicherweise einen weiteren Transistor hinzufügen, um zusätzlichen Strom zu verarbeiten, da der 4N25 ein absolutes Maximum von 50 mA hat. Q1 ist eine Möglichkeit, dies zu tun, und der allgemeine PNP-Transistor, den Sie finden können, funktioniert in dieser Anwendung. Diese Anordnung aus Q1 und dem Ausgangstransistor des 4N25 wird als Sziklai-Paar bezeichnet .

$8.2V$$9V$$0.6V$$0.2V$

Richtige Idee, falsche Ausführung. Vorausgesetzt, Ihr Diagramm der Fernbedienung ist korrekt (ich habe keine Möglichkeit zu überprüfen und es könnte viele verschiedene Konfigurationen geben), möchten Sie einen PNP-Transistor verwenden. Der von Ihnen angezeigte NPN als Emitterfolger funktioniert nicht, da im blauen Block nur der digitale Pegel von 3,3 V abzüglich des BE-Abfalls angezeigt wird.

Damit bleibt ein Problem beim Einschalten des PNP. Hier ist ein einfacher Weg:

Q2 sinkt um ca. 2,7 mA, wenn das digitale Signal hoch ist. Die Abbildung Q1 sollte eine Verstärkung von mindestens 50 haben, damit der Block bis zu 130 mA ziehen kann, was wahrscheinlich viel mehr ist als eine Garagenfernbedienung. Stellen Sie R1 entsprechend ein, wenn mehr Strom benötigt wird.

Sind Sie sich jedoch wirklich sicher, dass der Knopf einfach einen Block mit Strom versorgt? Das könnte sinnvoll sein, wenn es nur eine einzige Taste gibt, ist aber wahrscheinlich falsch, wenn es zwei Tasten gibt, wie Öffnen und Schließen. Meine erste Vermutung wäre, dass immer Strom angelegt wird und der Knopf eine Leitung gegen Masse kurzschließt, obwohl es viele verschiedene Konfigurationen geben kann.

Hinzugefügt:

Sie sagen jetzt, dass der Druckknopf das Gerät nicht einschaltet, sondern eine Leitung gegen Masse kurzschließt. Das macht mehr Sinn. In diesem Fall sollte diese Schaltung funktionieren:

Die Gründe für die Fernbedienung und den Computer müssen miteinander verbunden werden, aber das ist kein Problem. Die Fernbedienung ist ein einzelnes isoliertes Gerät, daher ist es nichts Falsches, einen ihrer Knoten an eine externe Referenz zu binden. Ich sehe, dass andere eine große Sache daraus machen, aber das ist albern. Es gibt Fälle, in denen Sie einen Schalter wie diesen isolieren möchten, aber wenn das Gerät selbst wie in diesem Fall willkürlich schwebt, ist das Hinzufügen einer Isolation nur eine ruckartige Reaktion oder um religiöse Überzeugungen zu befriedigen.

Die Idee hinter Ihrer Schaltung ist in Ordnung, die Implementierung erfordert einige Verbesserungen:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Sie haben zwei Möglichkeiten, ich mag die linke Schaltung am besten:

• LINKS : Schließen Sie den Schalter kurz und bewegen Sie den NPN- Transistor auf die niedrige Seite der Batterie. Dies ist die häufigste Methode zum Steuern einer Last von einem Mikrocontroller. Der Boden von RPi und der Boden der Fernbedienung werden gemeinsam genutzt.
• RECHTS : Wenn Sie wirklich den Kontakt für den Druckknopf verwenden möchten, der möglicherweise mechanisch einfacher zu implementieren ist, benötigen Sie einen PNP- Transistor und möchten, dass der Vcc von RPi und der Vcc der Fernbedienung miteinander verbunden sind. Dies kann schwierig sein, wenn ein RPi einen integrierten Spannungsregler hat. Hier benötigen Sie die 3V3-Stromversorgungsschiene des RPi. Auch aus diesem Grund würde ich nach links gehen; Es ist robuster und einfacher zu implementieren. Eigentlich mag ich Olins Lösung auch besser als die richtige Schaltung.

Jeder billige Allzweck-Kleinsignaltransistor funktioniert.

• Für linkes NPN zB: BC547, BC548, 2N3904, ...
• Für rechtes PNP zB: BC557, BC558, 2N3906 ...

Es gibt wirklich viele, viele zur Auswahl. Abhängig von Ihrem geografischen Standort sind möglicherweise andere Teilenummern häufiger. Gehen Sie einfach in ein Geschäft und fragen Sie nach einem Äquivalent der oben genannten.

• $\text{h}_\text{FE}$$\beta$

• $\text{V}_\text{CE,max} > 15\text{V}$

• $\text{I}_\text{C,max} > 100\text{mA}$
• Ich vermute, Sie möchten ein TO-92- Paket, mit dem Sie relativ einfach experimentieren können.
• Preisangabe in einem regulären Geschäft beim Verkauf pro Stück? Ich würde je nach geografischer Lage wieder 0,20 € sagen.

Der Widerstand kann so ziemlich alles um 1 kΩ-10 kΩ \ $ und 250 mW Kohlenstofffilm oder besser sein. Ähnlicher Preis wie der Transistor im regulären Einzelhandel.

Erstens, ja, die Erdung muss miteinander verbunden werden, wenn Sie direkte galvanische Verbindungen wie einen Transistor verwenden. Ein Optokoppler ist wahrscheinlich sicherer.

Zweitens, warum sich um die Fernbedienung sorgen? Der Garagentoröffner sollte einen manuellen Auslöser haben, der nur ein normaler Druckknopf an einem Draht ist. Sie können dies mit einem Transistor oder mit einem kleinen Relais ansteuern, das Sie wiederum mit einem Transistor oder Optokoppler ansteuern.