court-circuiter un bouton poussoir de télécommande avec GPIO et un transistor

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Schéma

J'essaie de contrôler ma télécommande de porte de garage avec une broche GPIO de mon Raspberry Pi. Au lieu de piloter un relais, il serait beaucoup plus facile de court-circuiter simplement le bouton poussoir de la télécommande. Est-ce ainsi que je dois le faire? Ai-je besoin d'une diode de protection et si oui, où devrait-elle aller?

Est-il important que la broche GPIO 3,3 V soit référencée à une masse différente (masse Raspberry Pi) que la masse distante?

Souhaiterait également des conseils sur l'utilisation du transistor et la valeur de la résistance.

MISE À JOUR; Plus d'informations sur les commentaires de OP: Après vérification, vous avez raison, le bouton-poussoir court-circuite simplement le circuit vers le chemin de retour de la batterie 9V. Ma principale préoccupation est que le 3,3 V est référencé à GND alors que tout sur la télécommande flotte.

nummy
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Réponses:

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Pour éliminer toute possibilité de surprise et pour rendre généralement les choses plus robustes, je suggère d'utiliser un optocoupleur comme le 4N25 .

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Avec cet agencement, vous n'avez pas à vous soucier de la façon de combiner les motifs séparés des deux systèmes, car leurs motifs ne sont tout simplement pas connectés. De plus, s'il y a un problème à l'une ou l'autre extrémité, l'optocoupleur peut isoler le défaut d'un côté et est bon marché à remplacer, contrairement à un Raspberry Pi ou à une télécommande de garage.

Selon la nature exacte de la télécommande de garage, vous devrez peut-être ajouter un autre transistor pour gérer le courant supplémentaire, car le 4N25 a un maximum absolu de 50 mA. Q1 est une façon de le faire, et le transistor PNP général que vous pouvez trouver fonctionnera dans cette application. Cet arrangement formé par Q1 et le transistor de sortie du 4N25 est appelé une paire de Sziklai .

8.2V9V0.6V0.2V

Phil Frost
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Probablement la solution la plus sûre de toutes (jusqu'à présent).
jippie
Merci Phil, j'aime la solution optocoupleur. Le courant RPIO GPIO max est d'environ 50mA, donc je pense que je n'ai peut-être pas besoin de Q1. J'ai une résistance de 130 ohms et avec 3,3 V c'est environ 25mA et j'ai une opto MCT6 disponible avec un courant maximum de 60mA du côté émetteur (diode). Le taux de transfert actuel est de 20%, ce qui signifie environ 5 mA du côté du détecteur (transistor) ... ce qui, je ne suis pas sûr, est suffisant pour la télécommande, mais je vais essayer et voir.
nummy
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Bonne idée, mauvaise exécution. En supposant que votre schéma de la télécommande est correct (je n'ai aucun moyen de vérifier et il pourrait y avoir beaucoup de configurations différentes), vous souhaitez utiliser un transistor PNP. Le NPN en tant qu'émetteur suiveur que vous montrez ne fonctionnera pas car le bloc bleu ne verra que le niveau numérique 3,3 V moins la baisse BE.

Cela laisse un problème sur la façon d'activer le PNP. Voici un moyen simple:

Q2 baissera d'environ 2,7 mA lorsque le signal numérique est élevé. La figure Q1 devrait avoir un gain d'au moins 50, ce qui permettra au bloc de tirer jusqu'à 130 mA, ce qui est probablement beaucoup plus qu'un tirage à distance de garage. Ajustez R1 en conséquence si plus de courant est nécessaire.

Cependant, êtes-vous vraiment sûr que le bouton applique simplement l'alimentation à un bloc? Cela pourrait avoir du sens s'il n'y avait qu'un seul bouton, mais c'est probablement incorrect s'il y a deux boutons, comme ouvrir et fermer. Ma première supposition serait que l'alimentation est toujours appliquée et que le bouton court-circuite une ligne au sol, bien qu'il puisse y avoir beaucoup de configurations différentes.

Ajoutée:

Vous dites maintenant que le bouton-poussoir ne met pas l'unité sous tension, mais court-circuite une ligne à la terre. Cela a plus de sens. Dans ce cas, ce circuit devrait fonctionner:

Les motifs de la télécommande et de l'ordinateur doivent être liés, mais cela ne pose aucun problème. La télécommande est un seul appareil isolé, il n'y a donc rien de mal à lier l'un de ses nœuds à une référence externe. Je vois que d'autres en font beaucoup, mais c'est idiot. Il y a des cas où vous voulez isoler un interrupteur comme celui-ci, mais lorsque l'appareil lui-même flotte arbitrairement comme dans ce cas, l'ajout de l'isolement n'est qu'une réaction instinctive ou pour satisfaire des croyances religieuses.

Olin Lathrop
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Après vérification, vous avez raison, le bouton-poussoir court-circuite simplement le circuit vers le chemin de retour de la batterie 9V. Ma principale préoccupation est que le 3,3 V est référencé à GND alors que tout sur la télécommande flotte.
nummy
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@nummy: Voir l'addition à ma réponse. Ne laissez pas les superstitions des autres vous faire peur de connecter les motifs. Il n'y a aucune raison électrique pour laquelle ils ne peuvent pas être connectés.
Olin Lathrop
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L'idée derrière votre circuit est très bien, la mise en œuvre nécessite quelques améliorations:

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Vous avez deux choix, j'aime mieux le circuit de gauche:

  • GAUCHE : court-circuitez l'interrupteur et déplacez le transistor NPN vers le bas de la batterie. C'est le moyen le plus courant de contrôler une charge à partir d'un microcontrôleur. Le terrain de RPi et le terrain de la télécommande sont partagés.
  • DROITE : Si vous voulez vraiment utiliser le contact pour le bouton-poussoir, qui peut être mécaniquement plus facile à mettre en œuvre, alors vous avez besoin d'un transistor PNP et vous voulez que le Vcc du RPi et le Vcc de la télécommande soient interconnectés. Cela peut être délicat si un RPi a un régulateur de tension intégré. Vous avez besoin du rail d'alimentation 3V3 du RPi ici. Aussi pour cette raison, j'irais à gauche; il est plus robuste, plus simple à mettre en œuvre. En fait, j'aime mieux la solution d'Olin que le bon circuit.

Tout transistor petit signal à usage général bon marché fonctionnera.

  • Pour NPN gauche par exemple: BC547, BC548, 2N3904, ...
  • Pour PNP droit par exemple: BC557, BC558, 2N3906 ...

Il y a vraiment beaucoup de choix. Selon votre emplacement géographique, d'autres numéros de pièce peuvent être plus courants. Il suffit de marcher dans un magasin et de demander un équivalent de ceux mentionnés ci-dessus.

  • hFEβ

  • VCE,max>15V

  • IC,max>100mA
  • Je suppose que vous voulez un package TO-92 , qui est assez facile à expérimenter.
  • Indication de prix dans un magasin régulier lorsqu'il est vendu par pièce? Je dirais encore 0,20 € selon la situation géographique.

La résistance peut être à peu près n'importe quoi autour d'un film de carbone de 1kΩ-10kΩ \ $ et 250mW ou mieux. Prix ​​similaire au transistor dans la vente au détail régulière.

jippie
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Oups, vous avez raison!
jippie
Je pense avoir corrigé l'erreur, veuillez consulter @PhilFrost
jippie
Semble raisonnable
Phil Frost
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Tout d'abord, oui, les masses doivent être connectées ensemble si vous utilisez des connexions galvaniques directes comme un transistor. Un optocoupleur est probablement plus sûr.

Deuxièmement, pourquoi s'inquiéter de la télécommande? L'ouvre-porte de garage devrait avoir un déclencheur manuel, qui est juste un bouton-poussoir régulier sur un fil. Vous pouvez piloter ceci avec un transistor, ou avec un petit relais que vous pilotez à son tour avec un transistor ou un optocoupleur.

Jon Watte
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Il y a des tonnes de raisons pour lesquelles quelqu'un pourrait vouloir pirater un contrôle au lieu de l'appareil principal. Accessibilité, facilité de remplacement si vous l'utilisez, portabilité, taille, etc. Et, selon mon expérience, l'ouvre-porte de garage de ma maison n'avait pas de bouton manuel.
Passerby
Je voulais utiliser la télécommande car le RPi est très loin du bouton poussoir de la porte de garage.
nummy
Je suis d'accord qu'il peut y avoir des raisons valables d'utiliser la télécommande au lieu d'une entrée manuelle de bouton - mais le message d'origine n'en parle pas, alors j'ai veillé à le suggérer. Les boutons-poussoirs d'établissement de connexion (normalement ouverts) peuvent être câblés en parallèle; vous pouvez en avoir plusieurs câblés sur le même ouvre-porte. Ainsi, si le RPi est loin du bouton actuel, vous pouvez simplement exécuter un deuxième fil vers le RPi et l'utiliser pour l'ouverture. Cela est probablement plus robuste que de piloter la télécommande, bien que l'idée de la télécommande puisse également fonctionner très bien.
Jon Watte