Sfruttare le uscite OC di un sistema d'allarme con Raspberry

[Livio Orsini]

 

3 ore fa, majinjoko scrisse:

Vorrei utilizzare l'alimentazione a 12v della scheda perché è sotto batteria

Stai facendo un gran casino.

Se fai la separazione galvanica non puoi prelevare l'alimentazione dalla stessa batteria, tanto vale togliere gli opto ed entrare direttamente dalle usicte della scheda, sarebbe la stessa cosa.

Di questo passo mi sa che ne farai fumare altre di schede.

[majinjoko]

25 minuti fa, Livio Orsini scrisse:

 

Stai facendo un gran casino.

Se fai la separazione galvanica non puoi prelevare l'alimentazione dalla stessa batteria, tanto vale togliere gli opto ed entrare direttamente dalle usicte della scheda, sarebbe la stessa cosa.

Di questo passo mi sa che ne farai fumare altre di schede.

 

Devo ammettere che questo punto mi è poco chiaro.

Se prendo il +12v dalla centralina e lo faccio entrare in un convertitore DC-DC che prende un 12v e produce un +5v, perché parli di "entrare direttamente sulle uscite della scheda"? Il +5v prodotto dal convertitore DC-DC non dovrebbe essere "sicuro"? In fondo non è la stessa cosa di caricare un cellulare in auto, utilizzando un caricatore USB di quelli da infilare nella presa accendi sigari?

[dott.cicala]

Devi riportare a schema il numero di ogni pin riferito al connettore della PI. Così non serve a nulla, ad ogni morsetto è

riportato il numero 1 

 

 

 

 

[Livio Orsini]

8 ore fa, majinjoko scrisse:

Devo ammettere che questo punto mi è poco chiaro

 

Cosa c'è di poco chiaro?

Te l'ho scritto subito! Se usi la medesima sorgente di alimentazione gli opto isolatori è come se non esistessero! Quindi tanto vale non metterli.

 

Poi segui il consiglio di Stefano, e vidiamo se c'è qualche altro casino.

[Panter]

8 ore fa, dott.cicala scrisse:

Devi riportare a schema il numero di ogni pin riferito al connettore della PI.

E' la stessa cosa che stavo per scriverti io, tenendo anche presente che per i GPIO c'è differenza tra PI serie 1 e serie 2.

.

Insisti con pubblicare schemi incompleti e oltretutto dopo che hai fatto il guaio. 

Il connettore del Rasp è su due file, e dato che hai costruito la schedina su connettore da infilare nel connettore del Rasp..., non riportando anche lo schema pratico "potresti" anche aver invertito la fila dispari con quella pari e portare i 5V sugli ingressi GPIO. E' solo una supposizione, ma è un errore possibile e non valutabile se non viene presentato uno schema elettrico completo e lo schema pratico del connettore che hai realizzato sulla schedina.

 

 

Poi una seconda osservazione:

Perché provare il circuito direttamente dall'alimentazione della centrale Inim? alimenta prima il tuo dc/dc da una batteria a 12V o altra fonte a 12Vdc separata (o meglio ancora con un classico alimentatore da 220ac a 5Vdc) e quando tutto funziona/erà si può valutare se prendere l'alimentazione dalla centrale.

 

 

[majinjoko]

39 minuti fa, Livio Orsini scrisse:

 

Cosa c'è di poco chiaro?

Te l'ho scritto subito! Se usi la medesima sorgente di alimentazione gli opto isolatori è come se non esistessero! Quindi tanto vale non metterli.

 

L'aspetto poco chiaro è questo: il convertitore DC-DC 12-5 tra centralina e raspberry non dovrebbe proprio isolare? Perché nel caso dell'automobile si usano convertitore 12-5v per l'accendisigari per caricare cellulari a 5v senza friggerli come è accaduto a me? Il circuito che converte DC-DC 12-5 è lo stesso che ho usato io.

 

Quote

Poi segui il consiglio di Stefano, e vidiamo se c'è qualche altro casino.

 

Purtroppo in questo momento non ho accesso alla webapp per modificare lo schema. Lo posterò stasera.

 

20 minuti fa, Panter scrisse:

E' la stessa cosa che stavo per scriverti io, tenendo anche presente che per i GPIO c'è differenza tra PI serie 1 e serie 2.

 

Il rpi usato è lo zero W, quindi secondo diagramma postato da dott.cicala.

 

Quote

.

Insisti con pubblicare schemi incompleti e oltretutto dopo che hai fatto il guaio. 

Il connettore del Rasp è su due file, e dato che hai costruito la schedina su connettore da infilare nel connettore del Rasp..., non riportando anche lo schema pratico "potresti" anche aver invertito la fila dispari con quella pari e portare i 5V sugli ingressi GPIO. E' solo una supposizione, ma è un errore possibile e non valutabile se non viene presentato uno schema elettrico completo e lo schema pratico del connettore che hai realizzato sulla schedina.

 

Ho ricontrollato cento volte. Secondo me questa possibilità è esclusa perché ho testato tutto con il tester prima di provare il circuito, ed inoltre ho testato il circuito con il rpi sul banco (simulando la centralina e le sue uscite con un alimentatore 220ac-12dc).

 

Quote

Poi una seconda osservazione:

Perché provare il circuito direttamente dall'alimentazione della centrale Inim? alimenta prima il tuo dc/dc da una batteria a 12V o altra fonte a 12Vdc separata (o meglio ancora con un classico alimentatore da 220ac a 5Vdc) e quando tutto funziona/erà si può valutare se prendere l'alimentazione dalla centrale.

 

Il circuito è stato provato più volte (e funziona ancora) con un'alimentatore esterno).

L'errore è stato non provare il convertitore DC-DC, aspetto che ho sottovalutato perché tale componente è stato utilizzato in passato ed è nato destinato all'automotive. Il circuito da me costruito è stato provato in modo parziale usando un alimentatore 220ac/12v  per simulare la "parte centralina", e una porta usb per alimentare il raspberry.

 

Per quanto può valere, facendo riferimento al pinout del raspberry pi zero w, ho utilizzato i pin:

- PIN1 per il +3,3v

- PIN34 per il GND

- PIN36 per il GPIO16 per leggere il segnale di "mancanza corrente" (collegato a porta 11 dell'opto)

- PIN38 per il GPIO20 per leggere il segnale di "antifurto armato" (collegato a porta 14 dell'opto)

- PIN40 per il GPIO21 per leggere il segnale di "antifurto in allarme" (collegato a porta 15 dell'opto)

 

 

Mi scuso, al momento non ho modo di correggere il circuito.

Per quel che può valere: dopo il collegamento, il circuito continua a funzionare, ho provato ad utilizzare dei led lato transistor dell'opto, e l'opto è ancora in salute.

[dott.cicala]

1 ora fa, majinjoko scrisse:

- PIN36 per il GPIO16 per leggere il segnale di "mancanza corrente" (collegato a porta 11 dell'opto)

- PIN38 per il GPIO20 per leggere il segnale di "antifurto armato" (collegato a porta 14 dell'opto)

- PIN40 per il GPIO21 per leggere il segnale di "antifurto in allarme" (collegato a porta 15 dell'opto)

 

nel tuo schema avevi riportato GPIO 1-2-3.

 

ODIO PERDERE TEMPO!

[majinjoko]

6 minuti fa, dott.cicala scrisse:

 

nel tuo schema avevi riportato GPIO 1-2-3.

 

ODIO PERDERE TEMPO!

 

Hai tutte le ragioni, nello schema erano dei segnaposti per dire che avrei usato dei pin di input del GPIO del rpi, nel circuito finale ho usato il 16, 20 e 21, mentre nello schema disegnato, in effetti avrei usato i GPIO usati per SDA e SCL.

Mi scuso per averti fatto perdere tempo.

[Livio Orsini]

1 ora fa, majinjoko scrisse:

L'aspetto poco chiaro è questo: il convertitore DC-DC 12-5 tra centralina e raspberry non dovrebbe proprio isolare?

 

No, almeno non quello.

Esistono in commercio convertitori dc-dc isolati; li trovi su RS ed altri venditori di materiale professionale.

Un convertitore dc-dc isolato in grado di fornire la corrente che ti serve per raspberry costa meno di una decina di euro.

Fai una ricrca con google usando "convertitori dc dc isolati" e vedrai quanti ne trovi.

Usando opto e convertitore isolato allora la tua scheda è completamente separata dalla centrale.

Sino a che i guai li subisce raspberry te la cavi ancora con poco, pensa se invece causi un guasto alla centrale.

[majinjoko]

14 minuti fa, Livio Orsini scrisse:

No, almeno non quello.

Esistono in commercio convertitori dc-dc isolati; li trovi su RS ed altri venditori di materiale professionale.

Un convertitore dc-dc isolato in grado di fornire la corrente che ti serve per raspberry costa meno di una decina di euro.

Fai una ricrca con google usando "convertitori dc dc isolati" e vedrai quanti ne trovi.

Usando opto e convertitore isolato allora la tua scheda è completamente separata dalla centrale.

 

Perfetto, adesso capisco. Grazie per il chiarimento.

Provo ad ordinarne uno e ad utilizzarlo per ricavare il +5v necessario.

 

Anzi, ho pensato che mi conviene fare un salto in un negozio di elettronica in città, e comprare da loro il convertitore dc-dc isolato su loro suggerimento.

 

Quote

Sino a che i guai li subisce raspberry te la cavi ancora con poco, pensa se invece causi un guasto alla centrale.

 

E' il motivo per cui mi sono appoggiato ad un elettricista per il primo collegamento. Elettricista che anni fa installò l'impianto. In teoria doveva trattarsi di un collegamento sicuro per la centralina.

Chiaramente questo approccio "razionale" non è stato sufficiente. Anche se, lato centralina, nessun danno è stato fatto.

[Livio Orsini]

5 ore fa, majinjoko scrisse:

Anzi, ho pensato che mi conviene fare un salto in un negozio di elettronica in città, e comprare da loro il convertitore dc-dc isolato su loro suggerimento.

 

Non sono componenti tenuti solitamente dai rivenditori di materiale elettronico, sono specialistici e li trovi solo da grandi distributori come RS, DG Key, Amazon, etc.

 

Assicurati, prima di acquistarlo, che sia effettivamente isolato. Non sempre è scritto sul convertitore. L'unico documento che fa testo è il data sheet

[majinjoko]

Buon pomeriggio a tutti,

aggiorno questa discussione per riportare quanto ho fatto in queste settimane.

 

La cosa più importante è stata passare dal raspberry ad un arduino. Anzi, per la precisione si tratta di una NodeMCU  v2, una board che utilizza l'esp8266 12e. Tale board è compatibile con il software per arduino ed è dotata di ingressi digitali, analogici e soprattutto una scheda WiFi.

Il collegamento al circuito avviene in modo del tutto simile a quanto facevo con il raspberry (ovvero uso 3 ingressi digitali in configurazione di pull up esterno).

 

Lavorando però sul software, sono riuscito ad ottenere un consumo di corrente davvero basso. In uno scenario realistico, si parla di un consumo che va dai 3 agli 8 mAh al giorno. Questo perché la scheda rimane per lo più in deepsleep e effettua una comunicazione via wifi solo quando cambia qualcosa.

Con dei consumi così bassi ho deciso di intraprendere la strada dell'alimentazione a batterie. Ho deciso di usare 4 batterie AA in serie e portare una tensione di 3,3v al pin del 3,3v sulla board. La conversione di tensione viene fatta da una piccola schedina che utilizza l'LM2596S (se interessa posso inserire il link, l'ho presa su ebay per pochi euro.

 

Nelle ultime settimane ho fatto diversi "stress test", simulando il 12v della centralina d'allarme con un alimentatore da rete (220->12).

Allego una foto del prototipo per completezza.

 

Non ho alcuna fretta di collegare in modo definitivo circuito e board all'impianto di allarme, ma non vedo (viste le mie limitate competenze) cos'altro potrei fare.

Immagino che ci siano margini di miglioramento, però per come la vedo io sono già molto soddisfatto di questo risultato.

Infine vorrei chiarire che le stime sui consumi sono approssimative, ho usato un piccolo apparecchio usb che mostra su display il consumo, ed ho provato a tenerlo acceso per ore simulando il cambio di stato degli ingressi. Io spero con questa configurazione di raggiungere un'autonomia di diversi mesi (le batterie sono da 2200mAh l'una), però per sicurezza le ho acquistate ricaricabili.

Ho intrapreso questa strada perché dove monterei il mio circuito non ho una presa 220v a portata di mano, inoltre vorrei ricevere comunque notifiche anche quando salta la corrente.

 

 

Colgo l'occasione per ringraziarvi tutti per gli spunti che mi avete dato, sono stati fondamentali per farmi raggiungere questo risultato.

Michele

[Livio Orsini]

7 minuti fa, majinjoko scrisse:

si tratta di una NodeMCU  v2, una board che utilizza l'esp8266 12e. Tale board è compatibile con il software per arduino ed è dotata di ingressi digitali, analogici e soprattutto una scheda WiFi.

Questo dispositivo potrebb essere interessante, dove l'hai acquistata? Recentemente ho visto che c'era anche in catalogo su RS.

[majinjoko]

L'ho acquistata su Gearbest (circa 3 euro) ma si trova anche su Amazon (7 euro, con tempi di consegna decisamente migliori).

L'importante è prendere la versione 2 e non la 3 se si intende usarla su breadbord, perché la V3 ha il passo corretto ma occupa tutta la larghezza della breadboard.. rendendola inutilizzabile.

 

In realtà per fare un lavoro fatto meglio avrei dovuto acquistare direttamente la ESP8266 12e che è la parte di board principale. Il vantaggio di prendere la Nodemcu (o alcune alternative comunque equivalenti) è che sono facilmente programmabili ed hanno già i piedini per la breadboard. Chiaramente questa dotazione ulteriore può tornar comoda ma in uno scenario "reale" si porta dietro una serie di componenti all'atto pratico inutile.

Per il mio obiettivo, preferisco il compromesso di utilizzare una Nodemcu.

 

Se può servire posso aggiungere i link diretti, al momento non ricordo se è possibile farlo da regolamento (chiedo scusa).

Si trova comunque tutto facilmente anche su Ebay.

 

Michele

[ilguargua]

Ottimo lavoro, Michele!

Se vuoi tagliare ancora i consumi ti consiglio di togliere il led dal PCB dell'alimentatore, sono pochi mA ma quando vai a batterie tutto conta!

 

56 minuti fa, majinjoko scrisse:

In uno scenario realistico, si parla di un consumo che va dai 3 agli 8 mAh al giorno

Come li hai misurati? Mi sembra strano, poichè il solo LM2596 ha una corrente a vuoto di 5-10 mA (datasheet, pag.6).

 

Ciao, Ale.

[majinjoko]

16 minuti fa, ilguargua scrisse:

Ottimo lavoro, Michele!

 

Grazie ma è merito di tutti voi che mi avete saputo dare le giuste indicazioni.

 

16 minuti fa, ilguargua scrisse:

Se vuoi tagliare ancora i consumi ti consiglio di togliere il led dal PCB dell'alimentatore, sono pochi mA ma quando vai a batterie tutto conta!

 

Avrei voluto farlo ma non so come fare.. sembra che il led sia "stampato" sulla board. Devo dissaldarlo? Ma se lo dissaldo apro il circuito e interrompo il passaggio di corrente?

 

16 minuti fa, ilguargua scrisse:

 

Come li hai misurati? Mi sembra strano, poichè il solo LM2596 ha una corrente a vuoto di 5-10 mA (datasheet, pag.6).

 

Ciao, Ale.

 

Ho usato un "Usb power meter" comprato su gearbest. Immaginando che fosse parecchio impreciso ho fatto misurazioni su 8 ore di utilizzo almeno. Speravo così di avere almeno un ordine di grandezza, ma da quello che scrivi.. temo che i valori riportati siano folli. Quello che leggevo è che quando la WiFi è attiva, la scheda consuma 60 mA (e questa lettura dovrebbe essere sensata, credo). In deepsleep per 15 secondi, ha un consumo tale che dopo ore il meter non scattava ancora. Se al risveglio le letture sono le stesse, non viene neppure abilitata la scheda WiFi.

Il collegamento che avevo fatto era: sorgente usb (ad esempio il pc) -> usb power meter -> ingresso dell'LM2596 ->uscita dell'LM2596 a 3.3V nei pin a 3.3 dell'ESP8266.

 

A questo punto dovrei provare a metterei in serie un tester (sul positivo che dalle batterie va sul LM2596) ma avrei la lettura "istantanea". Forse potrei ricavarne una stima molto approssimativa di cosa potrei consumare nel caso reale.

Diversamente non ho idea di come fare, purtroppo dispongo di strumenti limitati.

[ilguargua]

12 minuti fa, majinjoko scrisse:

A questo punto dovrei provare a metterei in serie un tester (sul positivo che dalle batterie va sul LM2596) ma avrei la lettura "istantanea". Forse potrei ricavarne una stima molto approssimativa di cosa potrei consumare nel caso reale.

Diversamente non ho idea di come fare, purtroppo dispongo di strumenti limitati.

Prova con il tester in serie alle batterie, prima con il solo 2596, poi con la scheda sia in sleep che attiva, ma è sopratutto la prima misura quella che ti interessa di più, poichè il 2596 rimane sempre collegato alle batterie. In effetti esistono convertitore step-down switching più efficienti dal punto di vista della corrente a vuoto, anche perchè a te in fondo non interessano i 3A di max corrente del 2596, qualcosa tipo questo della Pololu, 500mA in uscita e 0,2mA a vuoto, sarebbe penso più indicato.

 

Ciao, Ale.

[majinjoko]

Credo che la cosa migliore sia acquistare il convertitore della Pololu che mi hai segnalato, poiché mi sembra migliore per il set-up definitivo.

Quello che sto utilizzando ora è un po' eccessivo, un po' per lo spreco, un po' perché è dotato di dimmer per regolare il voltaggio in output, quindi preferisco tenerlo per le prove "a banco".

Grazie mille.

 

Proverò comunque a verificare il consumo senza carico del 2596 come mi hai detto, riporto poi qui il risultato.

 

Michele

[majinjoko]

Vorrei aggiungere un piccolo aggiornamento.

Gli spunti de ilguarda qui sopra sono stati fondamentali!

Ho fatto tutte le verifiche con un tester e mi sono informato a lungo in rete.

Prima mi ero concentrato sul software, per limitare al massimo il consumo di risorse.

 

Dopodiché sono passato all'hardware.

La board che sto usando (Nodemcu Amica v2) ha due componenti che sono molto energivori: il convertitore dc-dc e l'usb-to-serial integrato.

E' saltato fuori che il primo si può dissaldare, il secondo si può disalimentare recidendo una pista con un taglierino.

(In pratica diventa impossibile aggiornare la board via usb, ma è possibile usare aggiornamenti via OTA se si usa un po' di attenzione nella scrittura del codice).

 

Immagino che queste siano divagazioni che andrebbero messe in sezione "Arduino", o comunque relativamente poco attinenti al progetto, ma mi sembrava corretto, per completezza, appuntarle qui.

 

Per quanto riguarda il convertitore dc-dc della Pololu indicato da ilguarda, ho ordinato quello.

Ce n'è un altro altrettanto performante della Texas Instrument, che ha il vantaggio di andare in sleep per un tempo variabile, ma durante il suo sleep toglie completamente alimentazione alla scheda, e questo per me rappresenta un grosso problema perché non riesco più a recuperare il precedente valore dalla memoria dell'RTC (per design, faccio fare qualcosa alla scheda solo se cambia qualcosa).

 

Auguro a tutti una piacevole serata!