Pi Zero / контакты GPIO / питание +12 В и общее заземление

Мне нужно проверить работоспособность моих схем, прежде чем я заплачу JLCPCB за изготовление моей печатной платы.

Цель: сделать так, чтобы мой Pi Zero запускал пирозаряд в модели ракеты. Настройка: GPIO-20 Отправляет сигнал на затвор MOSFET, который затем позволяет 12 В тока запустить пирозаряд. Земля (отрицательная) 12-вольтовой батареи и контакт заземления Pi используются совместно.

Вопрос: Правильно ли выглядит эта установка? Кто-нибудь видит какие-либо проблемы с общим заземлением Pi с батареей 12 В? Я построил это и проверил эту проводку с помощью макета, используя светодиод, чтобы визуально подтвердить это, и мультиметр, чтобы увидеть рост и падение напряжения, когда я включаю/отключаю сигнал с контакта GPIO. Но, как мы все знаем, то, что работает в тестировании, не всегда работает в продакшене. Так что я прошу вторую пару глаз, чтобы перепроверить меня.

ПРИМЕЧАНИЯ:

  • GND: Земля (совместно с выводом Pi GND и отрицательным выводом внешней батареи)
  • БАТ+: 12В
  • GPIO20: Сигнал к поджигателю 1
  • GPIO21: сигнал на пиротехнику 2 (не показан)
  • R8: резистор 1 Ом
  • R2: резистор 470 Ом
  • Q2: N-канальный силовой МОП-транзистор — 30 В / 60 А -> https://www.adafruit.com/product/355
  • P2: Винтовая клемма для поджигателя
  • P3: Винтовая клемма для внешней батареи 12 В
  • 5v: 5v от Pi к датчикам мощности
  • SCL: SCL к датчикам
  • SDA: SDA к датчикам

Спасибо,

Малина Пи Зеро Ш.

Пироканал

"5В от Пи на датчики питания"... Какие датчики? Сколько тока? Выход + 5 В на Pi имеет очень низкий ток ... Откуда Pi получает питание? Как +BAT превращается в мощность для Pi?
Pi обычно питается через USB-порт с напряжением 5 В. Датчики (например, барометр, GPS и т. д.) питаются от вывода Pi 5v GPIO. BATT+ будет 12 В, и это отдельное напряжение будет использоваться исключительно для питания/подрыва пирозаряда. Pi просто посылает сигнал на затвор MOSFET, чтобы 12 В могли поступать на пирозаряд.

Ответы (1)

Схема, которую вы показываете, в целом хороша. У меня есть только небольшие проблемы/рекомендации:

  1. Добавьте хотя бы некоторое сопротивление на GPIO 20, чтобы ограничить ток, необходимый для зарядки емкости затвора.
  2. Я бы увеличил подтягивающий резистор на базе. 470 Ом даст 7 мА, что обычно не требуется в таком сценарии. Я полагаю, что нескольких кОм будет достаточно, и этот резистор и тот, который я рекомендую в 1., образуют делитель напряжения, уменьшая напряжение затвора в некоторой степени.
  3. Оцените, что делает резистор 1 Ом, когда он выходит из строя (полагаю, вы будете использовать его для зажигания заряда). Если он выйдет из строя, ток может превысить номинал мосфета.
Спасибо. МОП-транзистор, который я использую, подойдет, так как он рассчитан на 30 В, а я бы использовал только 12 В. Итак, вы бы порекомендовали что-то вроде резистора на 1 кОм или что-то вроде резистора на 470 кОм? Связь GPIO будет только 3,3 В, поэтому я боюсь, что добавление резистора к GPIO может снизить напряжение настолько, что он не включит MOSFET, который составляет около 2,35 В.
Pi GPIO довольно анемичны, и без затворного резистора вы столкнетесь с проблемами (даже у мощных 20 мА PIC GPIO иногда возникают проблемы с этим)
Спасибо Лоренцо и Сим. Я нашел сообщение Stack Exchange о резисторах затвора и, исходя из их примера, я, вероятно, должен сделать резистор затвора на 100 Ом и резистор на 1 МОм. --> electronics.stackexchange.com/questions/68748/…
Серия @Alby 100 Ом в порядке, но 1 м для выпадающего списка кажется большим. Я бы выбрал что-то в диапазоне 10к-50кОм.
Спасибо @SimSon. Я поеду с 50k pull down и посмотрю, что из этого получится.