Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ESP32 mit Transitor in Selbsthaltung


von Micha B. (michaelmitch_m)


Lesenswert?

Hi,
ich bin leider schon zu lange aus der Elektronik raus um das Phänomen zu 
verstehen.

Folgender Aufbau

VCC = 5V
BC337 Am Kollektor hängt ein ESP32. Der Emitter an GND.
Der Transistor soll durchgesteuert werden sobald die Basis über einen 1K 
in Kontakt mit Wasser kommt. Die 2te Leitung die im Wasser hängt sind 
die 5V.

Soweit funktioniert das.
Drähte im Wasser, ESP32 schaltet sich ein.
Drähte raus, ESP32 schaltet sich ab.

Nun habe ich den ESP so eingerichtet dass er einen Pin auf HIGH setzt 
wenn er startet. Nach 5Sek. geht er wieder auf LOW.
Diesen Pin habe ich mit der Basis verbunden. Damit habe ich eigentlich 
vor das ganze in Selbsthaltung zu versetzen, der ESP soll weiter laufen 
auch wenn die Drähte aus dem wasser sind.
Auch das funktioniert.
Aber wenn er nach 5Sek. auf LOW geht, schaltet der Transistor nicht 
komplett ab. 5V sind nicht mehr da, aber 3,x.. genug um den ESP noch am 
leben zu halten.
Ziehe ich die Verbindung zwischen ESP-Pin und Basis, ist ruhe.

Wooo ist mein Denkfehler?
Zieht er sich rückwärts über die Basis noch eine Restspannung über den 
Pin?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Micha B. schrieb:
> VCC = 5V
> BC337 Am Kollektor hängt ein ESP32.
Und der ESP hängt sonst in der Luft, oder wie?

> Der Emitter an GND.
> Der Transistor soll durchgesteuert werden sobald die Basis über einen 1K
> in Kontakt mit Wasser kommt. Die 2te Leitung die im Wasser hängt sind
> die 5V.
Bitte poste einen grafischen Schaltplan, nicht die Prosaform.

So wie ich das sehe, willst du die ESP-Versorgung masseseitig 
abschalten. Das ist die ungeschickteste Idee, die man haben kann. Denn 
fast alle Datenblattangaben des µC beziehen sich auf seinen GND. Und 
wenn du dem µC den Bezugspunkt abschaltest, dann kann der auch nichts 
Sinnvolles mehr machen.

> Nun habe ich den ESP so eingerichtet dass er einen Pin auf HIGH setzt
> wenn er startet. Nach 5Sek. geht er wieder auf LOW. Diesen Pin habe ich
> mit der Basis verbunden.
Wie gesagt: was soll der Pin denn machen, wenn du dem ESP den GND 
undefiniert abgeschaltet hast?

Da kann alles Mögliche passieren. Bis hin zur parasitären Versorgung 
über die Schutzdioden der Pins (wenn die verbaut sind) oder bis zur 
Zerstörung des Pintreibers (wenn keine Schutzdioden verbaut sind).

> 5V sind nicht mehr da, aber 3,x.. genug um den ESP noch am leben zu
> halten. Zieht er sich rückwärts über die Basis noch eine Restspannung
> über den Pin?
Zum Thema parasitäre Versorgung gibt es den netten Thread für den Bosch 
E-Bike Antrieb:
- Beitrag "Re: Bosch E-Bike Antrieb Geschwindigkeitssensor"

: Bearbeitet durch Moderator
von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Micha B. schrieb:
> Wooo ist mein Denkfehler

Münchhausen-Trilemma ?

Natürlich kann ein uC sich nicht selbst dessen GND abschalten.

Er könnte einen PNP dessen Emitter an +5V=VCC hängt einschalten dessen 
Kollektorstrom dann über einen Basiswiderstand in den NPN fliesst, aber 
da der ESP gar nicht mit 5V sondern 3.3V läuft, wird das auch nichts. 
Man braucht noch einen dritten Transistor, einen NPN, um mit 3.3V den 5V 
PNP schalten zu können.

Egal, 2 Drähte im Wasser mit Gleichstrom rotten schnell weg, dann ist er 
auch aus. Man macht so was mit Wechselstrom.

Und Selbsthalteschaltungen schalten bei einen uC der einen 5V auf 3.3V 
Spannungsregler enthalten natürlich plus und nicht Masse.

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.29.1

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Micha B. schrieb:
> Damit habe ich eigentlich
> vor das ganze in Selbsthaltung zu versetzen

Das poppt hier regelmäßig auf. Selbsthaltung mit µC benötigt immer 2 
Transistoren. Alternativ ginge ein Foto-MOS (AQY212).

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


Lesenswert?

Der ESP32 hat einen Deep-Sleep mit sehr geringem Stromverbrauch. Manche 
(nicht alle) Pins können den Controller da heraus aufwecken.

von Alexander (alecxs)


Lesenswert?

Der sehr geringe Stromverbrauch bezieht sich aber auf den ESP32 und 
nicht auf den auf dem DevKitC verbauten AMS1117. Auch das poppt hier 
regelmäßig auf.

von Klaus K. (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

GND abschalten oder Plus abschalten ist doch egal, es gibt zum Plus 
abschalten das entsprechende Äquivalent den GND abzuschalten, PLUS und 
GND ist definition, hätte man das damals andersherum definiert würden 
wir trotzdem meistens den Plus abschalten obwohl es technisch dann das 
Gegenteil wäre.

Solang nichts anderes am ESP dran hängt was sich auf den "nicht 
abgeschalteten" Gnd bezieht, d.h. Sensoren die mit dem ESP gemeinsam den 
GND abgeschaltet bekommen sind egal.

Aber wie hier auch schon angemerkt, es benötigt zwei Transistoren. Davon 
könnte bei dem ein oder andere einer der beiden im µC sein, aber 
konfigurierbare Ausgänge sind im abgeschalteten Zustand nicht sauber 
definiert für diese Anwendung, hätte man echte Open Kollektor NPN die 
nach Masse schalten, könnte man einen PNP in den PLUS einbauen.

Ansonsten wenn man es diskret aufbaut geht beides

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Klaus K. schrieb:
> GND abschalten oder Plus abschalten ist doch egal
> ...
> Solang nichts anderes am ESP dran hängt
Und wenn keiner einen USB zum Programmieren ansteckt, denn der 
USB-Stecker bezieht sich auch auf den eben abgeschalteten GND des µC und 
zieht diesen GND auf ein beliebiges Potential.

> Ansonsten wenn man es diskret aufbaut geht beides
Und trotzdem ist im Hinblick auf die ungewisse Zukunft (und evtl. 
aufkommende Erweiterungen, die sich auf den GND beziehen) das Abschalten 
der Versorgung statt dem Wegschalten des Bezugspotentials traditionell 
die bessere Idee.

Man kann es offenbar nicht oft genug sagen: fast alle Spannungsangaben 
in den Datenblättern beziehen sich auf den GND eines Bauteils. Und wenn 
man dem die Masse wegschaltet, dann ist dieses Potential undefiniert.

von Monk (roehrmond)


Lesenswert?

Klaus K. schrieb:
> esp.JPG

Die rechte Schaltung wird daran scheitern, dass der ESP beim HIGH Pegel 
nur 3,3V ausgibt. Die Transistoren bleiben daher immer eingeschaltet. 
Das lässt sich in Ordnung bringen, indem man R23 durch einen 
Spannungsteiler ersetzt.

Ich bin allerdings kein Freund von der Idee, den GND Anschluss des ESP 
Modul zu unterbrechen. Die linke Schaltung ist besser.

: Bearbeitet durch User
von Klaus K. (Gast)


Lesenswert?

Steve van de Grens schrieb:
> Klaus K. schrieb:
>> esp.JPG
>
> Die rechte Schaltung wird daran scheitern, dass der ESP beim HIGH Pegel
> nur 3,3V ausgibt. Die Transistoren bleiben daher immer eingeschaltet.
> Das lässt sich in Ordnung bringen, indem man R23 durch einen
> Spannungsteiler ersetzt.

wenn man 5V schalten will hängt der PNP an 5V, wenn man 3.3V schalten 
will hängt man ihn an 3.3V

aber was erkläre ich hier überhaupt

von Klaus K. (Gast)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:

> Man kann es offenbar nicht oft genug sagen: fast alle Spannungsangaben
> in den Datenblättern beziehen sich auf den GND eines Bauteils. Und wenn
> man dem die Masse wegschaltet, dann ist dieses Potential undefiniert.

sicher das TI in Dallas mit seinem GND das gleiche Potential hat wie 
hier unser GND, was ist mit Batterie betrieben Geräten, welchen GND 
haben die?

Noch nie so einen Blödsinn gehört.

Die anderen Aspekte sind richtig, wenn man so etwas aufbaut und den USB 
dran hat und dann den GND abschaltet aber woanders brückt, dann wird das 
nicht funktionieren. Nichts desto trotz gibt es auch die Lösung wo der 
GND geschaltet wird. Es kommt halt immer auf die Vorgaben an die man 
erfüllen muss.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.