Welche Komponenten würde mein Pi benötigen, um eine 12-V-Fahrzeugschaltung auf GPIO sicher zu erkennen?

Ich bin ziemlich neu in Logikschaltungen und versuche herauszufinden, welche Komponente ich brauche, um mein Projekt abzuschließen.

Ich versuche eine Backup / Reverse Kamera zu machen. Wenn ich in den Rückwärtsgang schalte, werden 12 V an die Rückfahrscheinwerfer gesendet. Ich möchte, dass der Pi seinen Kamera-Feed auf dem Bildschirm anzeigt, wenn das Rückfahrlicht eingeschaltet wird.

Ich verstehe, dass Autokreise sehr laut sind, aber bisherige Tests zeigen, dass in meinem Auto die an diese bestimmte Schaltung gesendete Spannung sehr sauber ist und niemals +/- mehr als 0,15 Volt beträgt.

Ich brauche meinen Pi, um erkennen zu können, wann diese Schaltung heiß ist, und ein von mir geschriebenes Python-Skript zeigt den Kamera-Feed an, wenn es ein 'HIGH'-Signal erkennt, und schließt es, wenn es auf' LOW 'steht. Mir ist jedoch bewusst, dass die GPIO-Pins nur bis zu 3,3 V verarbeiten können, sodass ich den Pi nicht einfach in Reihe schalten kann.

Welche Komponenten müsste ich hinzufügen, damit der Pi den geschlossenen 12-Volt-Stromkreis sicher erkennen kann, ohne die Spannung zum Licht zu senken? Spezifische Produktempfehlungen sind nicht erforderlich.

gpio hardware

Wenn Masse geteilt werden kann, funktioniert ein einfacher Widerstandsspannungsteiler (4: 1) parallel zur Glühbirne gut zur Erkennung von 12-V-Signalen. Aber diese Frage wurde wahrscheinlich schon einmal hier und auf electronic.se gestellt und beantwortet, wenn Sie suchen. Es gibt viele andere Ansätze mit unterschiedlichem Grad an Isolation, Sicherheit und Komplexität. Der nächste Schritt ist ein offener Kollektorpuffer wie der vertrauenswürdige 7407 oder ein Optokoppler.

— krasische

Eine Zenerdiode würde helfen, die Schaltung zu schützen.

— MatsK

Bitte beachten Sie, dass eine 12-V-Quelle viel mehr als 12 V sein kann, wenn sie nicht reguliert ist. Sie müssen dies berücksichtigen, wenn Sie die Option Widerstandsteiler wählen.

— Joan

@joan Ja, danke, dass du das erwähnt hast. Die 12-V-Quelle wird in diesem speziellen Stromkreis zusammen mit dem Sicherungsschutz geregelt.

Es ist eine schlechte Idee, eine dieser Lösungen in einer Automobilschaltung zu implementieren. Diese Frage geht über den Rahmen desrpi.se

— krasischen

Antworten:

Eine sehr sichere Lösung verwendet ein Optoelement. Ein 1kΩ-Widerstand ist für einen Eingangsspannungsbereich von 5 bis 20 Volt geeignet. Sie können die beiden Gründe verbinden, dies ist jedoch nicht erforderlich.

Der Ausgang ist invertiert, dh der Pi erkennt einen niedrigen GPIO-Wert, wenn am Eingang 5–20 V anliegen, und einen hohen, wenn nicht.

schematisch

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

— Janka
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Da das OP eine Glühbirnenschaltung überwacht, kann möglicherweise sogar nur ein Fototransistor verwendet werden. Dann würde der Pi wissen, ob die Glühbirne gestorben ist.

— Chris H

Das ist auch eine gute Idee. Vielleicht beides tun, um die beiden Fälle auseinander zu halten.

— Janka

Wenn es hilft, aktiviert mein Projekt im Wesentlichen das Kamera-Display des Pi, wenn die Rückfahrscheinwerfer meines Autos eingeschaltet sind. Rückfahrkamera.

@ Moses Wow, ähm, großer Informationsunterschied. Kfz-Spannung ist nicht, 12Vweil es besonders laut ist. Auto-Grade-Komponenten müssen normalerweise aufgrund von Spitzen von Lichtmaschinen- / Start- / Induktionskomponenten gegenüber 45-60 V tolerant sein.

— krasische

Auch in Autos wird oft genug nicht der positive, sondern der negative Anschluss geschaltet.

— Janka

Verwenden Sie einen Spannungsteiler , um die 12 V an der Glühbirne zu überwachen. Stellen Sie die Widerstände so groß ein, dass sie die Glühlampe nicht wesentlich beeinträchtigen. Ein 3K-Widerstand für R1 und ein 1K-Widerstand für R2 teilen die Spannung durch 4, wodurch Sie bei Vout 3 V bei Vout erhalten, und bei geöffnetem Schalter für das Licht einen 1K-Pulldown auf GND.

BEARBEITEN:

Beachten Sie, dass die Frage von "Wie erkennt man 12V beim Einschalten einer Glühbirne?" In die aktuelle Frage dazu für eine Ersatzbirne in einem Auto geändert wurde. Andere Lösungen sind besser für eine Automobilumgebung.

— crj11
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Vielen Dank! Wenn ich das richtig verstehe, wäre V-in in diesem Diagramm der 12-Volt-Stromkreis, der überwacht wird? Muss sich der Pi Masse mit dem 12-Volt-Stromkreis teilen?

Ja und ja. Ströme benötigen Schleifen, um zu fließen, und die gemeinsame Masse vervollständigt die Schleife.

— Crj11

Persönlich würde ich die Werte um den Faktor 10 erhöhen. Beachten Sie außerdem, dass Vin unter den schlechtesten Bedingungen zwischen 16 und 8 liegen kann und dass es in Phasen mit hohem Geräuschpegel (z. B. Kurbel) viel höhere Spitzen gibt. Also ... Setzen Sie mindestens eine Schottky-Diode in Richtung der 3,3-V-Schiene oder eine Zener-Diode ein, um bei 3,3 V zu klemmen, oder seien Sie bereit, den rPI bald zu ändern ...

— frarugi87

Dies funktioniert nicht wie vorgesehen. Die Batteriespannung in einem Auto ist alles andere als gut benommen. Autoteile müssen Spitzen von mehreren zehn Volt standhalten. Diese Schaltung wird nur das RPi

— Vladimir Cravero

Ich würde nur einen einfachen Transistor und 2 Widerstände vorschlagen. Verdrahten Sie den Transistor als offenen Kollektor, wobei der Kollektor den Pi-Eingang an Gnd weiterleitet, wenn 12 V an die Basis angelegt werden. Ein Widerstand zieht den Kollektor auf 3,3V. Der andere Widerstand begrenzt den Stromfluss von der 12-V-Quelle in die Basis.

— Kreuzung
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