- 12V Akku mit 280 Ah bauen         
Seite 1 von 2 12 LetzteLetzte
Ergebnis 1 bis 10 von 50

Thema: GPIO-Schutz mit simplen Dioden oder LEDs?

Hybrid-Darstellung

Vorheriger Beitrag Vorheriger Beitrag   Nächster Beitrag Nächster Beitrag
  1. #1
    HaWe
    Gast
    Zitat Zitat von Gnom67 Beitrag anzeigen
    Mich treibt eine Frage um, die mir vielleicht jemand beantworten kann...:

    Folgende Annahme: 5 V Spannung werden über einen 1000-Ohm-Widerstand und eine ganz normale (grüne/gelbe) LED an einen 3,3-V-Ein-/Ausgang geschaltet. Der Eingang sei nicht 5-V-tolerant (z. B. Raspberry Pi GPIO).
    Was passiert?

    Eingang (mit Pulldown-Widerstand >= 10K):
    - Es fließt ein geringer Strom (<< 1 mA) und an der LED fallen ca. 1,7 Volt ab. Am GPIO kommen 3,3 Volt an. Das wäre ungefährlich.

    Ausgang:
    - ist der GPIO auf LOW geschaltet, so fließt ein Strom von ca. 3 mA. An der LED fallen ca. 2 Volt ab. Am GPIO liegen 3 Volt an. Die LED leuchtet. Das wäre ungefährlich.
    - ist der GPIO auf HIGH geschaltet, So fließt ein Strom, der resultiert aus der Spannungsdifferenz (5 -3,3), dem Spannungsabfall der Diode (bei der geringen Spannungsdifferenz vermutlich eher bei ca. 1m7 V) und dem Widerstand.
    (5 - 3,3 - 1,7) / 1000 = quasi null. Die LED ist aus. Auch das wäre für den Eingang ungefährlich.

    Fragliche Schlussfolgerung: Kann ich einen 3,3-V-Ein-/Ausgang (GPIO) mit einer LED (alternativ einer bzw. mehreren Dioden) risikolos an 5 V anschließen?

    Wo ist da der Denkfehler?
    beim Nachrechnen sehe ich keinen Fehler, der Spannungsabfall an der Diode zusammen mit dem Vorwiderstand begrenzen Spannung und Strom.
    Die einzige Frage, die mir unklar bleibt, ist:
    wozu?
    wenn man mit 3v3 signal levels arbeitet, verwendet man 3v3 voltage levels, warum also mit 5V verbinden?

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
    Registriert seit
    25.12.2018
    Beiträge
    459
    Es gibt nun mal Konfigurationen, wo es einfach so ist und wo ein Level Shifter auch einen völlig falschen Effekt auf die Schaltung hätte. Es ist so gegeben und ließe sich natürlich mit passenden Schaltung an die 3,3 V anpassen. Aber meine Frage zielt darauf ab, ob so eine Anpassung überhaupt nötig ist. Die gegebene Wiederstand-LED-Kombination kann man natürlich über einen Transistor schalten.
    Die einzige Frage, die mich dabei antreibt, ist:
    wozu?
    Wenn diese Schaltung für den 3,3-V-GPIO ungefährlich ist, warum sollte man dann einen Level Shifter, Transistor oder anderes benutzen?

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
    Registriert seit
    18.03.2018
    Beiträge
    2.648
    Für solche Zwecke, wo LEDs angesteuert werden sollen, könnte auch ein ULN2803 eingesetzt werden, s. Beschreibung. Das ist ein 8Pin-DIP.
    Wozu? - Ausgänge sind als Ausgänge konzipiert und gewährleisten so einen dauerhaften Betrieb, wenn die Rahmenbedingungen eingehalten werden (wie max. zulässiger Strom).
    Wenn Du an einen Ausgang eine höhere Spannung anlegst, als der Ausgang selber hat, fließt der Strom zum Ausgang hin. Wohin fließt der dann und was ist die Folge?

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    05.11.2007
    Beiträge
    1.076
    Ich glaube wir sprechen noch immer von einer anderen Schaltung, daher nochmal die Nachfrage:
    Meinst Du das so ?

    Anhang 35245

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
    Registriert seit
    18.03.2018
    Beiträge
    2.648
    @Siro

    Die Frage war wohl nicht nach einem "GPIO-Schutz mit simplen Dioden oder LEDs" gestellt, sondern, ob für die Beschaltung einer LED zwischen 5V und einem 3.3V-RasPi-Ausgang ein Schutz notwendig ist und wenn, was für einer. Oder ob man einfach die LED an 5V hängt, mit einem Widerstand natürlich, und dann an den Ausgang dran, der 3.3V hat. Wobei die LED vermutlich leuchten sollte, wenn der Ausgang auf 0V ist und aus sein sollte, wenn der Ausgang 3.3V hat.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    05.11.2007
    Beiträge
    1.076
    Mir ist einfach noch nicht klar wo seine Led und wo sein Signal dranhängt. Da gibts es ja so einige Möglichkeiten.
    Daher wäre eine exaktes Schaltbild sinnvoll. Wenn es so ist wie mein letztes Bild, dann kann ich nur sagen, es gibt kein Problem....
    Dann muss er aber den Pulldown einschalten, oder extern einen dran machen.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
    Registriert seit
    18.03.2018
    Beiträge
    2.648
    Ich denke, die Idee ist:

    5V -> LED (-1.7V) -> 3.3V -> 3.3V Output, kein Stromfluß
    5V -> LED (-1.7V) -> 3.3V -> 0V Input, Strom durch Vorwiderstand begrenzt

    Für ersten Fall wäre vielleicht ein Spannungsteiler vor der LED sinnvoll, um auf jeden Fall danach weniger als 3.3V zu bekommen (bspw. 3.0V), die am Ausgang anliegen, damit wirklich kein Strom zum Ausgang hin fließt.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
    Registriert seit
    25.12.2018
    Beiträge
    459
    Zitat Zitat von Moppi Beitrag anzeigen
    Für solche Zwecke, wo LEDs angesteuert werden sollen, könnte auch ein ULN2803 eingesetzt werden...
    Ich wiederhole mich ja ungern, aber ICH Suche KEINE ALTERNATIVEN, UM DEN EINGANG ZU SCHÜTZEN. Die kenne ich alle!

    Ich möchte wissen, ob der GPIO bei der von mir vorgelegten Beschaltung Schaden nehmen kann.

    - - - Aktualisiert - - -

    Zitat Zitat von Siro Beitrag anzeigen
    Ich glaube wir sprechen noch immer von einer anderen Schaltung, daher nochmal die Nachfrage:
    Meinst Du das so ?

    Anhang 35245
    Ich glaube, ich habe in #9 hinreichend deutlichgesag: JA, GENAU SO! Du kannst das Bild noch dreimal in verschiedenen Drehungen und Wendungen zeichnen... JA, genau so ist es gemeint.

    - - - Aktualisiert - - -

    Zitat Zitat von Moppi Beitrag anzeigen
    @Siro

    Die Frage war wohl nicht nach einem "GPIO-Schutz mit simplen Dioden oder LEDs" gestellt, sondern, ob für die Beschaltung einer LED zwischen 5V und einem 3.3V-RasPi-Ausgang ein Schutz notwendig ist und wenn, was für einer. Oder ob man einfach die LED an 5V hängt, mit einem Widerstand natürlich, und dann an den Ausgang dran, der 3.3V hat. Wobei die LED vermutlich leuchten sollte, wenn der Ausgang auf 0V ist und aus sein sollte, wenn der Ausgang 3.3V hat.
    Letztlich läuft es mehr oder minder darauf raus. ja.
    Bei low würde die LED leuchten, bei high wäre die Spannungsdifferenz zwischen 5 und 3,3 Volt gerade so groß wie der Spannungsabfall in der LED und sie sollte nicht oder kaum leuchten.

    Es geht mir aber weniger darum, ob oder wie sie leuchtet, sondern darum, ob der GPIO bei dieser Beschaltung mit 5 V in Kontakt kommt oder ob der Spannungsabfall der LED JEDERZEIT dafür sorgt, dass die Spannung am GPIO nicht kritisch wird.

    - - - Aktualisiert - - -

    Zitat Zitat von Siro Beitrag anzeigen
    Mir ist einfach noch nicht klar wo seine Led und wo sein Signal dranhängt.
    Ich hoffe, es ist inzwischen klar.

    - - - Aktualisiert - - -

    Zitat Zitat von Moppi Beitrag anzeigen
    Für ersten Fall wäre vielleicht ein Spannungsteiler...
    Nein, die Schaltung soll NICHT verändert werden. Wie oft soll ich das noch sagen?

    - - - Aktualisiert - - -

    Zitat Zitat von Holomino Beitrag anzeigen
    Ob Dir Grundlagen fehlen, ...
    Ich weiß ja schon, dass hier einige dazu neigen, ihre Artgenossen für unerfahren zu halten... Du musst dir weder anmaßen, meine Fähigkeiten zu testen, noch irelevante Dinge wie Impedanzen, Innenwiderstände von Stromquellen und Kapazitäten anzubringen. Es geht hier schlicht um eine hgw LED in einem Gleichstromkreis. Wenn du dich im Glanz deiner Fachkenntnisse sonnen willst, bist du bei mir falsch.

    Ich will weder Signale anlegen, noch Mosfets einbauen!!!

    Ich will für die vorgelegte Schaltung einfach nur wissen, ob sie in IRGENDEINEM ZUSTAND DES GPIO (Eingang/Ausgang, mit oder ohne Pullups/Pulldowns) einen nicht 5-V-toleranten GPIO beschädigen kann.

    Leider kann dazu offenbar niemand eine klare und begründete Aussage machen.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    07.04.2015
    Beiträge
    887
    Ok,
    da Du meine Bereitschaft zur Hilfe scheinbar in den völlig falschen Hals bekommen hast und Deine bisherigen Ausführungen für mich einfach nur wirr scheinen, muss ich Dir sagen: Wenn Du jetzt noch ein zwischenmenschliches Problem hier aufbaust, kann ich Dir fachlich nicht helfen.

    Nichtsdestotrotz, ich hab's so gelernt: Der bisher Deinen Vorstellungen scheinbar am nächsten kommende hier gepostete Schaltplan ist unvollständig, solange Innenwiderstand und Frequenz der Quelle nicht geklärt sind. Neben dem Wunsch, Deinen GPIO nicht zu zerstören sollte doch zumindest auch noch der Wunsch bestehen, den Pegel richtig zu erkennen, oder?

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
    Registriert seit
    25.12.2018
    Beiträge
    459
    Betrachte einfach den statischen Zustand (f = 0 Hz) und wenn dir das zu abstrakt ist, nimm 0 < f < 1 Hz.
    Und für die Stromquelle darfst du annehmen, dass der Innenwiderstand gering genug ist, um nicht relevant zu sein.

Seite 1 von 2 12 LetzteLetzte

Ähnliche Themen

  1. [C, C++] GPIO lib: pigpio oder WiringPi?
    Von HaWe im Forum Raspberry Pi
    Antworten: 0
    Letzter Beitrag: 15.10.2015, 17:19
  2. Antworten: 11
    Letzter Beitrag: 01.10.2014, 06:25
  3. 20 RGB-LEDs - Do/Loop oder Timer
    Von Monday im Forum Basic-Programmierung (Bascom-Compiler)
    Antworten: 8
    Letzter Beitrag: 26.04.2009, 21:43
  4. Schaltplan für nen simplen Roboter
    Von Lauda im Forum Allgemeines zum Thema Roboter / Modellbau
    Antworten: 4
    Letzter Beitrag: 31.01.2009, 07:45
  5. Welcher ARM für simplen FrameGrabber?
    Von toemchen im Forum ARM - 32-bit-Mikrocontroller-Architektur
    Antworten: 16
    Letzter Beitrag: 20.09.2006, 15:11

Berechtigungen

  • Neue Themen erstellen: Nein
  • Themen beantworten: Nein
  • Anhänge hochladen: Nein
  • Beiträge bearbeiten: Nein
  •  

MultiPlus Wechselrichter Insel und Nulleinspeisung Conrad