Переключите отдельную цепь 12 В с помощью Rasp Pi Zero

Вы упоминаете телефонный зуммер и то, что он замыкает простую цепь постоянного тока 12 В, но затем также упоминаете, что он вызывает «жужжание в телефоне».

Читая между строк, я предполагаю, что вы имеете в виду, что у вас есть система внутренней связи с кнопкой разблокировки/разблокировки двери на трубке и блоком на входе в дверь?

Короткий ответ, если это так, используйте реле, это, безусловно, самый простой вариант.

Есть несколько возможных сценариев с системой внутренней связи.

1. Кнопка на домофоне представляет собой сухой контакт, который напрямую включает питание дверного замка.

2. То же, что и выше, но вместо того, чтобы напрямую включать замок, кнопка является входом в систему контроля доступа или аналогичную систему, которая управляет замком.

3. Кнопка на самом деле является частью цепи на трубке внутренней связи, она будет выполнять какую-то функцию в системе внутренней связи, в зависимости от типа. Некоторые могут затем активировать реле на дверной станции или аналогичный модуль реле/привода где-нибудь. Некоторые дверные панели или модули могут иметь выходы замка с питанием, а не реле. Обычно интерком может представлять собой шинную систему с функциями аудио / видео и, возможно, данных / блокировки по одним и тем же проводам, некоторые могут использовать несколько выделенных проводов, это сильно различается в проприетарных, но похожих системах, используемых разными производителями.

Учитывая, что вы говорите, что вызвали жужжание, подключив транзистор, я подозреваю, что это может быть что-то вроде 3, когда вы неожиданным образом влияете на схему вашего телефона, и если это так, может быть трудно определить, как подключить транзистор, не зная схемы схемы телефон.

Традиционные дверные звонки обычно работают от сети переменного тока, пониженного с линейного напряжения (120 В переменного тока в США) до 10–20 В переменного тока. Если это правда в вашем случае, это объясняет, почему транзистор NPN не работает (проводит ток только в одну сторону). Мне нравится идея Роджера использовать реле как самый простой способ, который может работать. Но если вы хотите использовать полупроводник, симистор можно заставить работать. Вот схема , которую я нашел с помощью быстрого поиска «триак низкого напряжения», которая может послужить вашим целям.

Вы можете рассмотреть реле 3,3 В постоянного тока. Вам нужно будет управлять его катушкой, и это будет означать одну схему BJT. Эти реле стоят пару долларов плюс доставка. Но сработает, это точно. И это очень хороший вариант, на самом деле.

Но я думаю, что другая возможность заключается в том, что ваш BJT не был достаточно управляем вашим контактом ввода-вывода, чтобы удерживать соленоид дверного замка. Вместо этого вполне вероятно, что вы колебались, потому что у вас не было достаточного тока (или напряжения).

Поскольку вы не предоставляете НИКАКИХ подробностей о соленоиде вашего дверного замка, кроме того, что для него есть соответствующий источник постоянного тока 12 В, давайте просто немного переусердствуем с BJT и пойдем с этим.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

При поиске соленоидов дверных замков, которые работают от 12 В, я обнаружил, что по крайней мере для некоторых из них требуется около 2,6 А для работы. Так что я исхожу из этого как обоснованное предположение о ваших потребностях. Честно говоря, я думаю, что приведенная выше схема почти наверняка сработает для вас. Но$Q_1$вероятно, упадет$400mV$. Хотя я не думаю, что это будет проблемой для вас.

Приведенная выше схема предназначена для использования абсолютного минимума деталей, если вы не используете реле (которое, как я сказал выше, и которое Роджер мудро упомянул в своем комментарии). Я добавил требования к мощности каждой части, поэтому Вы можете быть уверены, что получаете детали с достаточным рейтингом. (Модель 2N3055 уже оценивается намного выше, чем вам нужно, так что просто используйте ее без вопросов.) Например,$R_1$будет гореть о$500mW$, поэтому вы должны купить тот, который рассчитан на$1W$, по меньшей мере.$Q_2$не будет проблемой. Там даже деталь ТО-92 найти получится.

$Q_2$будет работать в несколько насыщенном режиме , поэтому потребуется некоторый базовый ток. Если повезет, только$2mA$или так. Но даже если это больше похоже на$5mA$у вас должно быть все в порядке с вашим выводом ввода-вывода.$R_1$устанавливает базовый ток в$Q_1$и настроен на доставку$200mA$или больше. Если у вас разные значения$1W$резисторы валяются, вы можете попробовать$12\Omega$или$15\Omega$там же. Или даже больше, если дверная защелка продолжает нормально работать. Для начала я установил его низким, поэтому вы получаете МНОГО тока для питания базы 2N3055 BJT. Просто чтобы убедиться.

Вы также можете измерить ток при переключении защелки. Эта информация очень помогла бы набрать эту схему, чтобы лучше соответствовать. Но я думаю, что приведенная выше схема достаточно перегружена, чтобы выполнить эту работу.

Ой. И схема включена, когда вы переводите PIN-код ввода-вывода в НИЗКИЙ уровень. Когда на выводе IO высокий уровень, цепь выключена.

И мне любопытно. Чем Raspberry Pi будет лучше, чем человек, нажимающий кнопку, чтобы впустить кого-то? Что добавляет еще один вопрос. Вы бы предпочли схему, которую запускает Raspberry Pi, но где схема сама измеряет продолжительность, а затем автоматически отключает питание, чтобы дверь больше не была разблокирована? (Было бы очень просто добавить эту возможность.)