Türbuzzer automatisieren mit Transistor und esp8266

[Monkey8266]

Ich habe leider noch gar keine Ahnung von allem, was mit Elektrotechnik zu tun hat. Ich würde mich aber freuen, wenn ihr mir helfen könntet, etwas zu lernen :)

Meine Idee ist, den Buzzer meiner Gegensprechanlage für die Haustür zu automatisieren. Dazu muss ich das Drücken des entsprechenden Knopfes "simulieren", indem ich die beiden entsprechenden Punkte auf der Platine kurzschließe.
Diese Punkte habe ich bereits gefunden und wenn ich einfach nur ein Kabel anhalte, funktioniert auch alles einwandfrei. Nun möchte ich aber natürlich kein Kabel anhalten, sondern das Ganze automatisieren. Dafür hatte ich noch einen NodeMCU hier herumliegen, dessen Pin ich über mqtt steuern kann. An dem Pin liegt also entweder keine Spannung oder 3.3V an. Damit möchte ich nun einen Transistor steuern, den ich an den beiden entsprechenden Punkten auf der Platine meiner Gegensprechanlage anbringe.

In diesem Bild habe ich die beiden Kontakte, die kurzgeschlossen werden müssen, damit die Haustür öffnet, markiert. Mit dem Voltmeter konnte ich bereits messen, dass von dem linken zu dem rechten Kontakt eine Spannung von knapp 5V anliegt (rote Messspitze links, schwarze Messspitze rechts). Ich muss leider gestehen, dass ich hier nicht mal sicher bin, ob ich nicht andersherum messen müsste, es sich also in Wahrheit um -5V handelt. Der Unterschied zwischen technischer und physikalischer Stromflussrichtung verwirrt mich immer noch...


Ich habe bereits eine Auswahl aus 10 verschiedenen NPN und PNP Transistoren zur Verfügung, würde mich also freuen, wenn einer davon hier genutzt werden könnte: BC327, BC337, BC517, BC547, BC548, BC549, BC550, BC556, BC557, BC558.

Kann mir vielleicht jemand erklären, wie ich herausfinde, welchen Transistor ich wie verkabeln muss? Meine eigenen Versuche aus Wikipediaartikeln o.ä. schlau zu werden sind immer wieder daran gescheitert, dass es schlicht zu viele Kenngrößen und Nebeneffekte gibt und ich nicht weiß, wo ich anfangen soll.

Ich würde mich wirklich sehr über Tipps und Hilfe aller Art freuen!

[Andree-HB]

Nimm einen Optokoppler dafür, damit geht`s am einfachsten und Du hast gleichzeitig eine galvanische Trennung:
https://instrumentationtools.com/opt...ing-principle/

pc817

[Gnom67]

Ein Optokoppler hat ziemlich sicher nicht die ausreichende Stromverstärkung, um einen Türbuzzer direkt anzusteuern. (Mit Türbuzzer meinst du den Schnarrer, der die Tür öffnet, oder?) Es kann aber sein, dass der Taster (und damit auch ggf. ein Optokoppler) nur einen Steuerstrom schaltet, und der Buzzer über einen Treiber angesteuert wird.

Wenn du es gauer wissen willst, müsstest du den Strom messen, der dort fließt. Stell dein Messgerät auf Strommessung und verbinde die beiden Pole. Der Schnarrer sollte dann ansprechen und du kannst den Strom messen. Wenn der unter 5 mA liegt, kann es mit einem Optokoppler klappen. Dann einfach:
- µC-Ausgang über 200-400 Ohm an die Anode
- Kathode an GND
- plus an Collector
- Emitter an minus


Falls der Schnarrer direkt über den Kontakt angesteuert wird, nehme ich an, dass der Strom irgendwo unter 100 mA liegt. Du kannst es mit einem BC547 probieren - das ist ein NPN-Transistor mit einem Collectorstrom von 100 mA. Wenn das nicht reicht, schau mal in die Datenblätter der anderen Typen und nimm einen NPN-Transistor mit einem höheren Collectorstrom.

Miss noch mal deine beiden Punkte. Wenn das Messgerät +5V anzeigt, ist an der roten Messspitze der Pluspol (zeigt es -5V, ist der Pluspol an der schwarzen Messspitze).
Jetzt müsste man eigentlich noch wissen, wo die Last ist. Ich vermute, dass auf der Platine die Leitung vom Pluspol zum Buzzer führt. Ist das so?
Wenn ja, kannst du so anschließen:
- Plus an Collector
- Minus an Emitter
- Ausgang des Mikrocontrollers über einen Widerstand von 1000 Ohm an die Basis.

Das wäre schon alles.

[Andree-HB]

...wenn der "Buzzer" etwas mehr Strom zieht, dann hat der Kollege natürlich völlig Recht, dann reicht ein Optokoppler lange nicht.

[HaWe]

es gibt Relais mit eigenem Optokoppler und eingebautem "Signalverstärker", die nur sehr wenig Schaltstrom brauchen, sodass man sie sogar an recht "schwachen" Microcontroller-Pins verwenden kann, z.B.:
https://www.ebay.de/itm/5V-1-2-4-6-8...0AAOSwkvdaXYls

5V 1-Channel Relay interface board, and each one needs 15-20mA Driver Current.
Equiped with high-current relay, AC250V 10A ; DC30V 10A.

Vermutlich sind die auch für die Zwecke vom OP Monkey gut geeignet.

- - - Aktualisiert - - -

PS,
ich habe ein ähnliches Relais an meinem esp8266, es wird mit 5V Versorgungsspannung angesteuert (esp-Vin-Pin, wird über USB abgegriffen), aber die Signalpins schalten es einwandfrei mit ihren 3.3V; ich schalte dann damit einen 12V Verbraucher, es gingen aber auch mit meinem alle anderen Ausgangs-Schaltspannungen AC/DC .

[Monkey8266]

Danke für die ganzen schnellen Antworten!

Mit Türbuzzer meinst du den Schnarrer, der die Tür öffnet, oder?

Ja genau den.

Es kann aber sein, dass der Taster (und damit auch ggf. ein Optokoppler) nur einen Steuerstrom schaltet, und der Buzzer über einen Treiber angesteuert wird.

So sieht das für mich aus, genau. Ich kann keine nennenswerte Stromstärke messen, es geht hier also nur darum, einen Steuerstrom fließen zu lassen.

Wenn ich die beiden Kontakte mit einem bloßen Kabel verbinde, löst das auch schon den Schnarrer aus. Deshalb dachte ich als offensichtlicher Laie, dass ein Transistor das richtige wäre, da er zwischen Emitter und Kollektor leitend wird, wenn ich an die Basis eine Spannung anlege (oder?).

Jetzt müsste man eigentlich noch wissen, wo die Last ist.

Wenn ich den Wikipediaeintrag richtig verstanden habe, habe ich hier keine wirkliche Last, weil es sich nur um einen Steuerstrom handelt, oder?



Ich werde eine Hand voll Oktokoppler pc817 bestellen. Danke @Andree-HB. Jetzt ist aber mein Interesse geweckt: kann ich hier trotzdem einen Transistor benutzen? Ich lese aus der Antwort heraus, dass ich mit einem Transistor keine zwei getrennten Stromkreise habe, wie ich es mit einem Oktokoppler oder einem Relais hätte. Ist das problematisch?


@HaWe: wieso brauche ich hier einen "Signalverstärker"?


Sorry für die ganzen mit Sicherheit sehr grundlegenden Fragen und noch mal Danke für die schnellen Antworten!

[HaWe]

@HaWe: wieso brauche ich hier einen "Signalverstärker"?

na weil es ja für ein Relais ist und du mit den geringen ESP-Pin-Strömen allein kein Relais schalten kannst, und über die tatsächliche Höhe des Schaltstroms, der da fließt, habe ich ja auch hier noch nichts definitives gelesen.!

[Gnom67]

Ein Relais stand nie zur Debatte. Ich wundere mich immer, dass irgendwelche Dinge von der Seite reingeworfen werden, die mit dem Problem wenig zu un haben. Natürlich kann man das Problem mit einem Relais lösen - aber das ist unsinnig, denn da braucht man ja noch ne Stromversorgung für die Spule.
Es geht hier doch mehr darum, erst mal rauszukriegen, WAS hier genau geschaltet wird. Wenn es nur um einen kleinen Steuerstrom geht, reicht ein Optokoppler. Ist der Strom größer, sollte es eher ein Transistor sein.

Den Strom solltest du mit einem Multimeter messen können. Irgendwo im Bereich um 1 mA müsste der schon liegen... dann reicht ein Optokoppler völlig aus.

[Sisor]

...
Ich kann keine nennenswerte Stromstärke messen, es geht hier also nur darum, einen Steuerstrom fließen zu lassen...
Wenn ich die beiden Kontakte mit einem bloßen Kabel verbinde, löst das auch schon den Schnarrer aus...

Nur damit wir uns richtig verstehen: Bitte mit Multimeter im Strommessmodus den Strom zwischen besagten Kontakten messen und hier den Wert hier posten. Dann kann dir besser geholfen werden.

[Monkey8266]

Vielen Dank HaWe und Sisor!

Die Optokoppler habe ich bestellt und die scheinen tatsächlich narrensicher zu sein. Wenn im ersten Stromkreis mit dem esp Strom fließt, geht das Licht im Optokoppler an, die Photodiode wird "aktiviert" und im zweiten Stromkreis, also in meiner Gegensprechanlage kann zwischen den zwei oben markierten Kontakten Strom fließen, wodurch der Schnarrer an der Haustür auslöst. Kommt das so hin?

Ich habe den Strom gemessen und liegen 0.18mA an. Nachdem Gnom67 von dem fünffachen ausgegangen ist, habe ich mehrmals nachgemessen, es ist tatsächlich nicht mehr.