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FHEM => Anfängerfragen => Thema gestartet von: jumperger am 22 August 2019, 19:46:36

Titel: GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 22 August 2019, 19:46:36
Hallo ,
also RPi und GPIO Anfänger habe ich die Frage ob man bei den GPIO , High und Low Pegel umstellen kann?
Zur Problematik:
Am RPi3B+ hängt ein 32 GPIO Expander über I2C an den GPIOs eine 8 Relais-Karte (China-Model)
Nicht angeschlossen sind die Relais mit Kontakt auf Input A-B..C ist offen
Schliesse ich die Relais nun an die GPIOs an ziehen sie sofort an A..B-C dabei leuchtet die Led des Relais.
Das ist kein Problem für meine Schaltung, alles funktioniert, jedoch ist meine Schaltung zu 99,99 % der Zeit offen, das bedeutet das Relais zu 99,99% der Zeit angezogen mit leuchtender Led.

Daher die Frage ob es möglich ist dass die GPIOs immer stromlos sind und nur während dem Bruchteil der Schaltung einmal kurz Strom abgeben?

Danke für eure Anregungen.
jumperger
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Frank_Huber am 22 August 2019, 20:31:50
Nabend Gerard,

Soweit ich die Mcp23017 kenne ist das einzige das du machen kannst on und off tauschen. Also set OUT_1 PortA0 off absetzen zum anschalten.
Dann hast nur die LEDs auf der Erweiterungskarte anderst rum.

Oder du nimmst Relais die ein High am Eingang erwarten zum schalten.
Dein jetziges scheint bei low Pegel zu schalten.

EDIT:
Ich habe diese hier verbaut:
https://www.raspiprojekt.de/kaufen/shop/bausaetze/bausatz-zweifach-relaiskarte.html
laufen perfekt. Und es gibt super passende Hutschienengehäuse.

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Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 22 August 2019, 23:05:59
Was ist eigentlich high und low Pegel?
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Frank_Huber am 22 August 2019, 23:24:57
bei GPIO:
high --> 3.3V
low --> 0V
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 23 August 2019, 00:35:32
Das würde also heissen dass die GPIOs im normalen Zustand HIGH sind und wenn sie geschaltet werden auf LOW gehen.
Habe ich das so richtig verstanden?
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Frank_Huber am 23 August 2019, 07:04:09
Morgen,
Anderst rum, deine Relais schalten bei low.


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Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 23 August 2019, 10:07:50
Die GPIOs haben also keine Spannung wenn sie nicht geschaltet werden und meine Relais Karte ist dann LOW Trigger. Übrigens ist es dieses Model (https://www.roboter-bausatz.de/88/8-kanal-relais-5v)

Anstatt die GPIOs umzuprogrammieren macht es also mehr Sinn eine HIGH-Trigger Relais Karte zu beschaffen, falls es das gibt, oder eine welche per Jumper eingestellt wird wie diese (https://www.roboter-bausatz.de/2667/4er-set-relais-module-5v-high/low-trigger-einstellbar).
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Frank_Huber am 23 August 2019, 10:22:37
Wenn du löten kannst habe ich wie oben erwähnt diese hier im Einsatz in Hutschienen Gehäusen:
https://www.raspiprojekt.de/kaufen/shop/bausaetze/bausatz-zweifach-relaiskarte.html
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 23 August 2019, 11:46:25
Wenn dieses 8-fach Modul passt, für 13€, dann mach ich mir nicht die Mühe 4x den Bausatz zu löten, zumal im Obergeschoss minimum 12 und im Ersgeschoss minimum 32 nötig sind um alle bestehenden Taster zu simulieren, nicht zu schweigen von den Ideen die schon am sprudeln sind ;-)

https://www.roboter-bausatz.de/1452/8-kanal-relais-modul-5v-high/low-level-trigger-einstellbar
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Otto123 am 23 August 2019, 12:04:17
Hi,

ich klinke mich mal ein: wegen "GPIO hat Spannung" :)
Die GPIO vom Raspberry ist hier im Detail beschrieben -> https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/gpio/README.md
In Kurzfrom:
GPIO ist nach Reset im Input Modus, an manchen Pin ist ein Pull Widerstand aktiv.
Im Output  Modus kann entweder die VCC oder GND an den Pin geschaltet werden, also Strom im Verbraucher von plus (VCC) nach GPIO oder von GPIO nach minus (GND) fließen.
Es gibt anschaltbare Pull Up und Pull Down Widerstände für den definierten Eingangspegel bei "offen".

Achtung!
Deine Relais Karte ist eine 5 Volt Karte laut Link -> das tötet eine 3,3 Volt GPIO (Raspberry)!

Gruß Otto
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 23 August 2019, 23:49:31
Zitat von: Otto123 am 23 August 2019, 12:04:17
...
Achtung!
Deine Relais Karte ist eine 5 Volt Karte laut Link -> das tötet eine 3,3 Volt GPIO (Raspberry)!
...
Bei meinen aktuellen Tests speise ich die Relais-Karte über den RPi VCC 3,3 Pin und bei einem angeschlossenen Relais funktioniert das auch.
Wenn ich dich richtig verstehe wird es Probleme geben wenn ich die Relais-Karte extern mit 5V speise.
Da gibt es dann diesen Jumper VCC/JD-VCC, kann der helfen dass der RPi nicht durchbrennt?
Hierzu ist HIER (https://www.kollino.de/arduino/4-8-kanal-relais-anleitung/) glaube ich eine Anleitung, nur kann ich diese an meinem iPhone irgendwie nicht öffnen.
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Otto123 am 24 August 2019, 16:07:34
Naja vielleicht betreibst Du die Relaiskarte ja auch nicht direkt am Raspberry, denn Du hast ja von einem I2C GPIO Expander geschrieben.

Die Relais würde ich final an 5 Volt betreiben und ich würde sie NICHT vom raspberry speisen! In keinem Fall!
Die Optischen Eingänge kannst Du dann wie in der Beschreibung an die 3,3 Volt Ausgänge hängen, das wird gehen. Dann sind die beiden Kreise ja getrennt.

Die Relais haben Umschaltkontakte, ich habe auch nicht verstanden warum Du die so betreiben willst, dass Du offene Kontakte haben willst und die Relais angezogen sind. Nimm doch einfach den anderen Kontakt, der in Ruhe der offen ist wenn die Relais abgefallen sind?!

Gruß Otto
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 24 August 2019, 20:18:52
Zitat von: Otto123 am 24 August 2019, 16:07:34
Naja vielleicht betreibst Du die Relaiskarte ja auch nicht direkt am Raspberry, denn Du hast ja von einem I2C GPIO Expander geschrieben.
Korrekt, die Karteneingänge hängen an den GPIO-Ports des Expanders.

Zitat von: Otto123 am 24 August 2019, 16:07:34
Die Relais würde ich final an 5 Volt betreiben und ich würde sie NICHT vom raspberry speisen! In keinem Fall!
Die Optischen Eingänge kannst Du dann wie in der Beschreibung an die 3,3 Volt Ausgänge hängen, das wird gehen. Dann sind die beiden Kreise ja getrennt.
Das heisst den JD-VCC Jumper änder und zur Speisung der Relais nutzen.

Zitat von: Otto123 am 24 August 2019, 16:07:34
Die Relais haben Umschaltkontakte, ich habe auch nicht verstanden warum Du die so betreiben willst, dass Du offene Kontakte haben willst und die Relais angezogen sind. Nimm doch einfach den anderen Kontakt, der in Ruhe der offen ist wenn die Relais abgefallen sind?!
Aktuel muss ich meinen Verbaucher (Taster) an den geschlossenen Ausgang A-B des Relais anschliessen, da dieses ja sofort anzieht wenn die Karte mit dem GPIO verbunden wird. Anscheinend ist die Karte ja LOW-Trigger, da vom GPIO nix kommt wird das Relais geschaltet und geht in die A...B-C Position also ist mein Taster dann offen. Um einen offenen Taster zu haben ist mein Relais permanent angezogen in Position C-B.
Das verbraucht doch nur unnötig Strom und belastet die Relais-Schaltung unnötig. Oder?
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Otto123 am 25 August 2019, 11:34:06
Moin,

ok jetzt habe ich verstanden :)
Deine Relais Karte invertiert also eigentlich: Sie braucht ein Low am Eingang um das Relais anziehen zu lassen.

Die GPIO sind also scheinbar in "Ruhe" auf LOW.

Damit keine "Klacker" Arie beim Start des Systems auftritt müsste man also bewirken:
GPIO steht auf IN
GPIO Pegel HIGH setzen
GPIO auf OUT setzen

Ist wahrscheinlich nicht hübsch. :) Also besorg Dir besser Relaiskarten die bei Low am Eingang im Ruhe Zustand sind :)
ZitatDas verbraucht doch nur unnötig Strom und belastet die Relais-Schaltung unnötig. Oder?
Korrekt, würde ich auch nicht so machen.
Gruß Otto
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 25 September 2019, 21:52:49
Hallo,
ich hab jetzt ein 8-fach Modul mit High/Low-Trigger Einstellung per Jumper.
Leider gibt es dazu keinen Schaltplan und es hat keine JVCC Einspeisung, nur DC+, DC- und IN1-8 .

Bei der blauen Low-Trigger Platine wollte ich ja die 5V Schaltspannung über JVCC zuführen damit der RPi nichts davon ab bekommt.
Bei dem neuen roten Board frge ich mich nun wenn ich DC+ und DC- von einem externen Netzteil nehme, die INs an die GPIO hänge woher kommt dann der GND für die GPIO-IN-Schleife? oder genügt es die Verbindung vom GPIO_A1 zu In1 und externes 5V Netzteil an DC+ und DC- ?
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Frank_Huber am 25 September 2019, 22:24:35
Normalerweise gibst beiden nen gemeinsamen Minus.
Also dc- mit an 0v vom pi.

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Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 25 September 2019, 22:49:01
liegt am DC- denn nicht der Minus vom 5V Netzteil ? kann ich zusätzlich zum 5V Netzteil DC- auch noch einen Draht zum GND vom rpi führen?
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Frank_Huber am 25 September 2019, 22:58:34
Ja klar.
Auf diesen Weg haben beide Spannungen eine gemeinsame Masse und somit funktioniert auch dein Eingang.

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Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 26 September 2019, 09:25:58
Da stand ich wohl ziemlich auf dem Schlauch,  ::) , hatte ganz vergessen dass der Pi ja such ein 5V Netzteil braucht und dies das gleiche sein kann. :o .
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Otto123 am 26 September 2019, 09:40:39
Moin,

Du musst bloß dran denken, dass der GPIO Pegel nur 3,3 Volt ist und das die Platine ca 600 mA braucht wenn alle Relais ziehen. Ich habe keine Ahnung ob der High Pegel reicht.

Gruß Otto
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Frank_Huber am 26 September 2019, 09:43:20
Ich würde bei Relaiskarten davon ausgehen dass da Optokoppler verbaut sind, damit würden die 3,3V ausreichen.

Aber klar, sicher wissen tun wir das nicht. Ich muss auch ehrlich gestehen, ich habe noch nie nachgemessen wie viel Spannung die MCP23017 Erweiterungen an den Ports ausgeben. ;)

EDIT, die weißen "Käfer" unter den Relais sehen mir nach Optokoplern aus.
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Otto123 am 26 September 2019, 09:51:35
Naja wenn ich die Platine richtig verstehe (und was man so an Schaltbildern findet) wird der Optokoppler und die Signal LED in Reihe geschaltet. Rote LED Flussspannung typisch 1,3 Volt - macht 2,6 Volt bei typischen Verhältnissen. Der Streubereich geht bis 1,8 Volt pro LED -> 3,6 Volt in Summe im blödesten Fall.

Naja wird schon gehen.  ::)

Ich würde auf alle Fälle vermeiden die Relais Platine im Low Trigger Modus am 3,3 Volt Ausgang zu betreiben. In dem Modus liegt sicher die LED am + 5 Volt. Ja, da liegen auch wieder die 2 mal Flussspannung noch in Reihe und reduzieren das Potential (aber nur bei Stromfluss) - ich weiß nicht wie sensibel die Ausgänge sind.
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 26 September 2019, 17:16:34
Zitat von: Otto123 am 26 September 2019, 09:51:35
... (und was man so an Schaltbildern findet) ...
Wo findet man denn Schaltbilder?
Ich hab mich schon blöd gesucht und finde immer nur was zu den blauen Low Trigger Platinen.
wenn ich zuhause bin versuche ich mal eine Detailaufnahme eines Relaiskreises zu machen.
Zur Erinnerung noch kurz bemerkt, ich benutze die Platine ja nur um den Schaltimpuls für die richtigen 240V Stromstossrelais zu geben. Es wird also wohl nie vorkommen dass alle 8 Relais gleichzeitig für 0,3 Sekunden angezogen werden.
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: jumperger am 26 September 2019, 19:01:31
Hier das Detailbild der Karte
Titel: Antw:GPIO Pegel High und Low umstellen?
Beitrag von: Otto123 am 26 September 2019, 22:31:58
Zitat von: jumperger am 26 September 2019, 17:16:34
Wo findet man denn Schaltbilder?
Von den anderen Boards findet man welche, wie Du ja auch sagst. Aber warum sollte die Beschaltung des Einganges und Optokopplers prinzipiell anders sein.

Aber man findet ja bei dem Board auch keine Beschreibung, dass es für 3,3 Volt Eingang geeignet ist.  ;)

Also nur Vermutung, probier es halt aus :) Musst doch erstmal nur die 3,3 Volt dort anlegen, es brauchen ja nicht die echten Ausgänge sein. Mit den Impulsen hast Du Recht.

Gruß  Otto