ESP8266: 5v 5uA aansturen

[pnsj]

Wij hebben op zolder om warmte terugwin (WTW) unit. Deze heeft functies zoals bypass gebruiken, aanvoerfan aanzetten, etc. Ik wil dit op afstand kunnen bedienen zonder telkens naar zolder te hoeven lopen. Het lijkt me het meest idiot-proof als ik dit zo veel mogelijk aan de "front-end" van de machine doe.

De WTW heeft knoppen om bovenstaande functies te bedienen. Een knop 2 sec. ingedrukt houden activeert een bepaalde functie. Ik heb het printplaatje achter de knoppen doorgemeten. Hierbij schakelt een knop ~5uA (5V) tussen twee contacten.

Mijn idee is om een ESP8266 te gebruiken om een transistor aan te sturen. Die transistor sluit dan de contacten kort die ook door de knop kortgesloten worden. Omdat ik al eerder wat heb lopen spelen met een MOSFET lijkt het me het makkelijkst om dat ook hierbij te gebruiken indien mogelijk. Ik heb echter moeite de juiste MOSFET te vinden.

Bijv. als we naar onderstaand plaatje kijken van een STN4NF03L, dan zien we dat bij een Vgs=3V en een Vds=5V we ruim in de zgn. saturation region zitten, en ik begrijp dat dit niet wenselijk is.



Verder heeft deze MOSFET een Idss van 1uA bij een Vds van 30V en 25°C. Het lijkt dit laag genoeg moet zijn voor de 5uA 5V die de WTW knop schakelt.

Ik ben het waarschijnlijk aan het overengineeren, maar wil toch ff checken of zo'n MOSFETtje als die STN4NF03L ok is voor mijn toepassing?

[Roeland]

Je bent inderdaad aan het over engineeren. Waar uit je links maak je uit op dat voor jouw toepassing de saturatie regio niet wenselijk is?

Hoe heb je die 5uA gemeten? Dat is geen normale multimeter geweest?

Houd er rekening mee dat een mosfet niet potentiaal vrij is, je esp en de knoppen print zal je dus galvanisch verbinden. Het hangt er vanaf hoe het eea geïmplementeerd is of dat een succes gaat worden. Is een klein relais misschien een idee om de knoppen te bedienen?

[memphis]

Is een CD4066 geen betere optie?

[jnr24]

Zoals @Roeland zegt : een klein relais is wel het 'veiligst' vaak koop je die met sturing en schroefaansluiting dan ben je in één keer klaar met debug functie op gehoor Optie van @memphis vind ik ook aardig, zelf geen ervaring mee.

Een FET ligt wat lastig omdat die bij 3,3V nog niet allemaal lekker openen. Waarschijnlijk is het genoeg, maar doorgaans pakt een hobbyist gewoon een BJT (BC547 achtig) uit z'n volle laadje, BJT koop je doorgaans honderden voor €10, bij FET zijn die pakketjes meestal van die dikke TO220 FETS, 10 voor een tientje.

De BJT trekt vanaf 0,6V al helemaal open. Basisweerstand bereken je op bv 1k voor (3,3-0,6) ~ 3mA. Een transistor versterkt dan al snel 50-100 keer dus een leuk relais dichttrekken gaat prima.

Kijk ook even of er niet een heel simpele (telefoon/RJ11) aansluiting op zit voor een tweede controller. Ik had ooit zelf een WTW met 3 of 4 draadjes voor ledje en snelheid, als jij iets hebt met 6 dan zou het best kunnen dat twee daarvan die bypass en aanvoer fan zijn.

[Zjosh]

Je kan ook kijken of je alle componenten achterwege kan laten. Ik verwacht namelijk dat de knop een spanning naar aarde trekt, die daar normaal gesproken door een pull up weerstand naar 5v getrokken wordt.

Door het bestaande PCB te analyseren zou je kunnen achterhalen of het inderdaad op deze manier werkt.

Als dat zo is zou je de knop kunnen indrukken door gewoon 0 op een push pull output van je esp te zetten. knop loslaten is dan 1 schrijven, of de esp pin als ingang in te stellen.

[RvRijn]

zoals Zjosh al aangeeft is het goed om te weten op wat voor manier de knop werkt.
maakt de knop het signiaal hoog aan een kant of maakt de knop het signiaal juist laag een kant.

Een mosfet kan je gebruiken maar dan moet je wel weten wat de knop doet anders selecteer je de verkeerde type mosfet.
Een relays vind ik zelf altijd zo ouderwets en energie slurpend maar wel goed als je je PCB wil isoleren van de onderdelen de je aanstuurd. Je kan hiervoor ook een optocopler voor gebruiken.

Een mooie simulatie van de knop die overbrugt word door een mosftet of optocopler:
Simulatie
Linksboven is een knop die het signiaal hoog maakt met een optocopler erover heen voor je ESP
Linksonder is een knop die het signiaal laag maakt met een optocopler erover heen voor je ESP
Linksonder is een knop die het signiaal laag maakt met een n-channel mosfet erover heen voor je ESP

BTJ kan ook inplaats van een mosfet maar ook weer opletten of je een NPN of PNP nodig heb.

Voor deze toepassing is de characteristics van de mosfet bijna irelevant zolang de max Vgs threshold niet te dicht bij de 3V3 van de ESP zit, de Vds niet lager is dan de 5V die je gaat schakelen (hoger is bijna altijd beter)

[pnsj]

Bedankt voor alle reacties!

Ik moet eerlijk zeggen dat ik het niet allemaal even goed begrijp. Ik heb geen elektrotechnische achtergrond, vandaar dat ik ook liever aan de "voorkant" van het apparaat wil blijven. Printplaten analyseren ligt voorlopig buiten mijn kunnen, en wat nu vooral belangrijk is om het gewoon werkend te krijgen. Vandaar dat bijv. relaistjes ook prima zijn voor nu.

Ik ben toch nog even gaan meten en kijken bij de WTW. Als de knop niet ingedrukt is staat er 5V DC tussen twee contacten. Bij het indrukken van de knop wordt dit 0V. Bij het indrukken meet ik ook heel kort ~5uA. Ik heb een goedkope Voltcraft VC170, dus ik begin er aan te twijfelen hoe accuraat dit is en sowieso hoe ik moet interpreteren wat "erachter" gebeurt.

Onder de WTW vind ik ook een DE-9 poort. Ik kan hier niks over vinden en een protocol wat hierover heen loopt reverse engineeren gaat ook buiten de scope van dit projectje (tenzij iemand een briljant inzicht heeft natuurlijk).

Alles bij elkaar lijkt mij een relais of optocoupler de beste keuze. Online zie ik deze dingen. ESP8266 erin, te schakelen systeem eruit; is het echt zo simpel?

[iets]

Ik zou zoiets als deze nemen:
https://www.hobbyelectron...uct/esp-01-relais-module/

Een relais is eigelijk een 'knop' met een motortje aangestuurd vanuit je module. Dus vereist het minste elektronische kennis voor de installatie en geeft het minste risico op problemen.

[memphis]

Wat er dus zit:



Als je over de schakelaar meet meet je dus de open spanning en de stroom dat door de pull up weerstand begrensd wordt.

5v met 5uA zou ik zeggen dat de pull up weerstan 1MOhm is.

Je kunt dus over de schakelaar een NPN transistor of een N-channel FET plaatsen waar je dus weer je stuursignaal op aanbiedt.

[jnr24]

Het kan op duizend manieren.

Met die dat linkje dat je stuurt gaat het vast prima. Ik denk echter dat echte relais helemaal foolproof is, makkelijk met meten, zien en horen of er iets gebeurd, altijd nog leuk uit te breiden als je zelfs iets van 230V wil schakelen. Inverteren is ook slechts een kwestie van ander schroefgaatje gebruiken, daar kan je ook nog weer een meetpen insteken, toegankelijker kan eigenlijk niet.
Zoiets dus:
https://www.bitsandparts....ls-5V-optocoupled-p101105

Nou snap ik ook de technische volmaaktheid van direct de MCU op de schakelaar of slechts een torretje/opto. Weet je wat? Bestel ze allebei!