Detectar una señal de mantener viva

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Razón / Fondo
Tengo una pi (garaje) de frambuesa que está realizando un monitoreo relacionado con la seguridad y genera una señal de "mantener vivo". Me gustaría que la alarma suene en un lugar separado (ático) cuando la señal se detenga o alguien la manipule (cortando el cable o simplemente aplicando 5v o Gnd). Esta señal consiste en un pulso de 5v / 150ms por segundo.

Pregunta
Ahora me preguntaba sobre cómo crear un circuito que pudiera detectar un cambio en el voltaje / frecuencia / ciclo de trabajo. Creo que lo que hice a continuación tiene el truco, en teoría.
Tengo varias preocupaciones sobre esto:

  1. ¿Esto hace lo que asumo que hace?
  2. ¿R1 está bien elegido?
  3. ¿R2 es incluso necesario?
  4. ¿Son R11 y R23 los valores correctos? (No me refiero a la configuración, sino a su valor de 5kOhm)
  5. ¿Es LM741 la elección correcta?
    6. ¿
  6. es 50uF para el condensador un valor realista? ¿Es el circuito RC y su resistencia de carga bien elegidos para esa materia?
  7. es confiable:
    • interferencia, ¿debería siquiera preocuparme?
    • ¿Puede manejar temperaturas entre -30 ° C y + 50 ° C?
    • edad, ¿esto durará 10 años?
    • tolerancias en los valores, ¿a qué debo prestar atención?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Hay tres interruptores activados por tiempo a la izquierda, para probar cada condición. Están programados para hacer lo siguiente:

  • no hacer nada durante 7 segundos
  • cambia a 5v por 3 segundos
  • cambia a la señal de mantener vivo nuevamente durante 4 segundos
  • cambia a Gnd

Esto es lo que parece la gráfica del dominio del tiempo (no sé si este es el término correcto):


Propósito
El propósito de esto es doble: realmente quiero hacer esto y usarlo, y quiero aprender de cualquier error que haya cometido. Por lo tanto, si tuviera la amabilidad de explicarme por qué algo que hice estuvo mal, o me dio recursos para aprender la respuesta por mí mismo, ¡eso sería muy apreciado!

    
pregunta DaJF

1 respuesta

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1. ¿Hace esto lo que asumo que hace?

Creo que sí. Sujeto a algunos ajustes, por supuesto.

  

2.es R1 bien elegido?   3. ¿Es R2 incluso necesario?

Sí a ambos, pero haría esto de forma un poco diferente. Mi preocupación es que su corriente de carga hasta el límite de tiempo depende de la amplitud del pulso pi. Aunque esto es probablemente consistente, mi paranoia arraigada sugiere que hagas esto

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

ETA: ¡Carpa! R6 es tu 40 k. Lo siento. Quédate con 40k.

De esta manera, la corriente de carga es independiente de la amplitud del pulso de entrada siempre que sea superior a ~ 1 voltio.

  

4. ¿Son R11 y R23 los valores correctos? (No me refiero a la configuración, sino a su valor de 5kOhm)

Sí

  

5.es LM741 la elección correcta?

No, en 2 cuentas. Primero, un 741 no está clasificado para usarse como un solo amplificador de 5 voltios. En segundo lugar, su swing de salida no es lo que quieres. Yo sugeriría LM311s.

Y mientras estamos en esta sección, le aconsejo a cada comparador que use este circuito:

simular este circuito

ETA: Lo sentimos, R1 debería ser 1k - 10k.

Esto proporcionará un cambio limpio cuando se alcanza un nivel. Y no olvide los límites de desacoplamiento si valora su cordura.

  

6.is 50uF para el condensador un valor realista? ¿Es el circuito RC y su resistencia de carga bien elegidos para esa materia?

Sí a ambos.

  

7.es confiable: • interferencia, ¿debería siquiera preocuparme?

Sí, y bueno en ti por pensar en ello ahora. Probablemente pueda salirse con la suya utilizando un par trenzado para conectar el pi a su circuito.

  

• ¿Puede manejar temperaturas entre -30 ° C y + 50 ° C?

Excelente pregunta. Sí, puede, pero necesitarás partes milspec (o al menos industriales), especialmente para los comparadores. Los rangos de temperatura comercial son generalmente de 0 a 70 C. Pero revise todas las clasificaciones de piezas cuando las compre.

  

• edad, ¿durará esto 10 años?

No veo por qué no, siempre y cuando haga cosas como limpiar todo el flujo de soldadura de la placa de su PC. El enlace más débil es probablemente tu límite de 50 uF, seguido de tu suministro de 5 voltios, pero no hay mucho que puedas hacer al respecto.

  

• tolerancias en los valores, ¿a qué debo prestar atención?

El 1% es normal en las resistencias en estos días, y los topes se ejecutarán entre un 10% y un 20%, pero se ajustará a eso al configurar tus macetas. No es una preocupación importante.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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