Intercomunicador de Raspberry Pi, ¿cambiar de transistor o relé?

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Estoy investigando una forma de usar una Raspberry Pi para actuar como un intercomunicador. Ya tengo el sistema de intercomunicación montado, pero es muy viejo y quiero hacer algo para que sea más compatible con las nuevas tecnologías. No tengo forma de cambiar el intercomunicador ya que estoy alquilando, así que esto es lo único que puedo hacer.

Primero, mi intercomunicador tiene 4 funciones: 1. Llame cuando alguien presione el botón fuera del edificio para mi número específico. 2. Puedo presionar un botón para escuchar quién está afuera 3. Puedo presionar un botón para hablar con quien está afuera 4. Puedo presionar un botón para activar un mecanismo que mantiene el bloqueo de la puerta abierto durante aproximadamente 6-8 segundos

La parte posterior del intercomunicador se ve así: []

yunesquemaqueencontréeselsiguiente(seencuentra aquí en la última página) []

Lo primero que debo hacer es usar un interruptor que sea controlador de la Raspberry Pi y activar el Desbloqueo de puerta. Necesitaría usar un transistor o relé. Sin embargo, soy un poco nuevo en electrónica y realmente no entiendo cómo funcionan los transistores y qué voltajes pueden manejar. ¡Comprendí cómo funcionan los relés!

Hice algunas mediciones y esto es lo que se me ocurrió:
(1) es molido (2) es 10.2V medido con (1). Sin embargo, medido con un fondo que encontré en la carcasa metálica del intercomunicador, muestra solo ~ 6V (3) el cable envía la corriente desde (2) cuando se presiona el interruptor para activar el mecanismo de apertura de la puerta. Esto es lo que me interesa! (x) Tono en

Midiendo (3) y (2) obtengo 10.2V. Pero cuando presiono el interruptor para activar el gatillo de la puerta que dura aproximadamente 6-8 segundos, el voltaje cae a ~ 6V.

¿Cómo debo elegir cuál necesito: transistor o relé? No entiendo si o por qué un transistor sería mejor en mi caso. Tengo una idea sobre cómo construir la cosa usando un relé (pero necesito usar una fuente de alimentación externa ya que no creo que Raspberry pueda manejar un relé) y pensé que usar un transistor sería más fácil. ¿Y es que un transistor debería ser lo que estoy buscando para medir si el transistor puede manejar la corriente que pasa de (2) a (3)?

    
pregunta Cristian

1 respuesta

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Si desea simplemente reemplazar los interruptores con algo conectado a un RPI u otro microcontrolador, la forma más directa es utilizar un relé controlado por un transistor, con la puerta / base controlada por un microcontrolador.

Lo que está viendo es "remoto" para el intercomunicador del edificio (ubicado en otro lugar de su edificio), el altavoz se dobla como un micrófono y la amplificación es más probable que se realice en la estación base.

La idea es que un relé coincida casi idealmente con las características de contacto de un interruptor, y proporciona un aislamiento simple (evite dañar el intercomunicador del edificio o provocar una descarga eléctrica). y no requiere que se junten terrenos o se ocupen de las eléctricas del edificio. Por supuesto, hay otras soluciones, pero debe tener cuidado de entender primero las señales que pasan por su intercomunicador.

El esquema básico se muestra a continuación, pero hay innumerables variaciones. Ciertos componentes adicionales pueden ser necesarios dependiendo del relé elegido. Deberá proporcionar un voltaje para controlar el relé (según el relé puede provenir de la fuente RPI), pero esto está aislado del circuito de intercomunicación. Conecte los cables del relé a los mismos terminales de tornillo en su foto, puede dejar los botones en su lugar y conectados.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

EDIT

Para ampliar el esquema anterior basado en sus preguntas. Hay algunas cosas que suceden simultáneamente en este esquema.

El lado caliente del relé (lado derecho en el diagrama) funciona exactamente igual que un interruptor regular, está completamente aislado del lado de control del circuito y está conectado en su lugar (o en paralelo) al interruptor en el circuito existente

En lugar de un botón, el relé se activa pasando la corriente a través del lado de control electromagnético del relé. Cuando la corriente fluye a través de esta sección, el interruptor se cierra magnéticamente o se abre (hay muchos tipos diferentes de relés disponibles, incluidos los que alternan el estado en lugar de mantenerlo).

La bobina electromagnética es efectivamente un inductor (de ahí que se muestre como tal en el diagrama). Una advertencia con las cargas inductivas es que tienden a resistir los cambios en el flujo de corriente . Usando la ecuación característica \ $ V_i = \ frac {dI_i} {dt} \ $ es fácil ver cómo una corriente decreciente (apagar la corriente para controlar el relé) hará que aparezca un voltaje en los terminales del relé (en el sentido opuesto del flujo de corriente). Este pico negativo puede dañar los dispositivos de estado sólido. Por lo tanto, es una solución común utilizar un diodo "flyback" (D1) para acortar esta fem inducida.

Los relés son dispositivos electromecánicos, y la bobina utilizada para controlar el interruptor requiere una cantidad moderada de corriente para "jalar" el interruptor y para "mantenerlo" una vez que está encendido (el primero es más grande que el segundo). ). Dependiendo del relé, estos valores generalmente estarán cerca del límite o por encima de la corriente máxima que puede proporcionar un pin GPIO en un microcontrolador o RPI, probablemente también requerirá un voltaje de control más alto que el suministro del pin GPIO. El transistor se utiliza como un interruptor para activar y desactivar el relé. Puede manejar la corriente más alta utilizada para controlar el relé, y en la configuración que se muestra arriba puede usar la lógica de 3.3V o 5V para encender y apagar fácilmente el transistor.

El modo de funcionamiento de un transistor depende de la relación de la corriente de base a la corriente del colector. La resistencia se elige de modo que la corriente que fluye a través de la base ponga el transistor en saturación (completamente activado). 1k es un valor representativo, normalmente se usan valores de 300-1k dependiendo de la corriente de carga.

    
respondido por el crasic

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