Consti9_9
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Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Tue Oct 02, 2018 11:49 am

Hallo,

da ich momentan an einem Projekt arbeite hätte ich diesbezüglich eine Frage.

Das Ziel ist es Spannungen und Ströme an dem 7" Display von Raspberry anzeigen zu lassen.

Ich habe es schon geschafft Buttons zu erstellen jedoch scheitere ich jetzt daran Spannungen und Ströme anzeigen zu lassen.

Ich habe schon herausgefunden, dass ich einen MCP3008 brauche um eine ADC Wandlung durchzuführen.

Meine Fragen wären folgende:

- Wie ich die Spannungen messen kann um diese an dem MCP3008 "anschließend" zu können.

- Wie ich die Spannung dann mittels Programmcode (Python) an dem Display anzeigen lassen kann.



Vielen Dank schon mal für die Antworten :-)

smartifahrer
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Tue Oct 02, 2018 6:19 pm

Wenn du schon rausgefunden hast das du ein MCP3008 brauchst, so sollte du auch in der lage sein eins der 1000 Turorials zu finden wie du die Daten mit Python abfragen kannst.
Wie hoch soll den die Spanung und der Strom (Gleic oder Wechsel, Frequenz) sein den du messen möchtest. Das ist nänlich wichtig un die passenden Messverfahren auszuwählen.
Generell zum Messen. Messen kannst du in der Regel Spannungen. Die Höhe der Messspannung am MCP3008 und co. ist beschrängt. Das bedeutet das du mit einer zusätzlichen Schaltung, z.B. Spannungsteiler, die zu messende Spannung verkleinerst. Ströme werden werden durch den Spannungsabfall an an einem kleinen Widerstand gemassen (Ohmsches Gesetz). Es gibt aber auch noch andere Verfahren bei hohen Spannungen/Ströme.

Wichtig ist dabei auch die Handhabung von GND und Erde. Je nachdem was und wie du Messen wilst entstehen hier ernsthafte Gefahren für die Hardware und deiner Gesundheit. Überspannung, Stromschlag!

Weche Darstellung schwebt dir den so vor? Grafik- oder Textausgabe. Python unterstützt von Haus aus verschiedene grafische Ausgaben.
Mehr z.B. unter https://pythonbuch.com/gui.html

Consti9_9
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Sat Oct 06, 2018 9:27 am

Danke für die Antwort,

es geht hierbei um eine Art Inselsystem. Versorgt wird dieses System von einem Akku ( 12V 50ah). Es gibt folgende Verbraucher:
-Scheinwerfer 12V
-2 USB Buchsen
-elektrische Luftpumpe
-Kühlbox (Dometic Coolfreeze CF 26)
-Lautsprecher

Gewollt wäre es, dass bei jedem Verbraucher eine Messstelle verbaut wird um den Strom am Display anzeigen zu können.

Weiters habe ich herausgefunden das ich Stromsensoren verwenden kann. Hierbei muss ich nur darauf achten, dass ich nicht über die 3,3V am Raspi komme.

Die Seite hat mir leider nicht erklären können wie ich einen Digitalen Wert am Display ausgeben kann.

pi-bastler
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Fri Oct 12, 2018 9:29 pm

Hallo Consti9_9,
für das Projekt, das Du beschreibst, könnte vielleicht das hier passen:
https://www.pilogger.de
Da gibt es auch Python Code mit dem direkt per tkinter eine grafische Anzeige gemacht wird und
auch Software für eine Anzeige im Browser - auch remote.
Der PiLogger One beinhaltet übrigens bereits den erwähnten Stromsensor und einen 16bit ADC.
Eine gute Beschreibung gibt's als PDF - viel Stoff zum Lesen und Lernen!

Ich hoffe das hilft Dir weiter - viel Spass !

Consti9_9
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Sun Oct 14, 2018 5:40 pm

Danke für die Antwort,

das Modul klingt sehr interessant. Ich hätte 8 Messstellen bedeutet das ich kann 2 von diesen Modulen nehmen?

Es gibt ja von der Firma ein Fertiges Layout nur diese kann ich leider nicht verwenden.
Da ich separat zu den Stromwerten auch Ausgänge ein und aus schalten möchte über den Display.
Kann ich über dieses Modul auch einfach die Werte auch ohne dem Layout auf dem Display anzeigen lassen & wenn ja wie?

Vielen Dank!! :)

smartifahrer
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Sun Oct 14, 2018 6:18 pm

Am besten fragst du mal bei Hersteller ob und wie das geht. Das Modul krankt aber an der gleichen Stelle wie viele andere. Es hat nur eine Buchse und blockiert so alle GPIO Kontakte. Ein 2. Modul aufstecken geht magels Steckerleiste nicht.
An dieser Stelle muss dann leider gebastelt werden in dem z.B. mit Kabel die Verbindungen hergestellt werden.

Consti9_9
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Sun Oct 14, 2018 6:27 pm

Ich hätte daran gedacht einfach Stromsensoren zu nehmen und das Signal mit einem MCP3008 umzuwandlen.

Jedoch ist der MCP3008 ein 10Bit Adc und hat deshalb bei niedrigen Strömen eine sehr schlechte Auslösung was sehr ungeeignet ist.
Aber generell würde es mit einem Stromsensor und dem MCP3008 gehen oder?

Ich weis jedoch immer noch nicht wie ich das Digitale Signal am Display ausgeben kann...

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mline
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Sun Oct 14, 2018 7:46 pm

Consti9_9 wrote:
Sun Oct 14, 2018 6:27 pm
Jedoch ist der MCP3008 ein 10Bit Adc und hat deshalb bei niedrigen Strömen eine sehr schlechte Auslösung was sehr ungeeignet ist.
Kommt drauf an wieviel Strom fliessen kann und welchen Messbereich deine Sensoren dadurch haben müssen.
Messen sie 0-1A dann hast du zum Beispiel eine Auflösung von etwa 1mA (0,978mA).Hat der Sensor einen Messbereich von 0-100mA dann ist die Auflösung schon bei etwa 0,1mA (0,0978mA).
Vorrausgesetzt natürlich, die Sensoren passen zur Referenzspannung (vermutlich 3,3V). Geben die Sensoren zum Beispiel 3,3V aus und du hast 5V Referenzspannung angelegt verlierst du einiges an Auflösung (66% bleiben über; bei 0-100mA wäre das dann eine Auflösung von 0,175mA).

Für Messbereiche über 1A wirst du wohl 12 oder mehr Bit brauchen wenn es auf ein mA genau sein soll. Dann wirds halt aber auch teurer
Aber generell würde es mit einem Stromsensor und dem MCP3008 gehen oder?
Ja

*edit
Achja die Rechnungen oben stimmen vermutlich nicht bei allen Sensoren, weil manche Stromsensoren die man so bekommt sowohl positiven Strom als auch negativen messen können. Das Ergebnis muss dann also halbiert werden.
<~~>

Consti9_9
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Tue Oct 16, 2018 7:41 am

Danke für die Antwort,

jetzt fehlt mir nur noch der Punkt, wie genau ich das Digitale Signal am Display ausgeben kann wenn ich es über den I^C Bus abgefragt hab.

Kann mir diesbezüglich jemand helfen?

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mline
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Tue Oct 16, 2018 10:01 am

Consti9_9 wrote:
Tue Oct 16, 2018 7:41 am
Kann mir diesbezüglich jemand helfen?
Eine Antwort auf diese Frage - und dazu noch eine recht Gute - hast du bereits in diesem Post bekommen: https://www.raspberrypi.org/forums/view ... 3#p1376477
<~~>

Consti9_9
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Mon Oct 22, 2018 2:28 pm

Hallo zusammen,

das mit der Strommessung habe ich jetzt mittlerweile fast verstanden habe die Bauteile schon bestellt.

Jetzt ist meine Frage immer noch! Wie ich den Wert an meinem Display anzeigen kann habe jedoch nicht nur diese Werte und kann somit nicht die Software von PiLogger verwenden und das Modul auch nicht da ich 8 Messstellen habe.

Die andere Frage wäre, da ich einen Lautsprecher in dem ganzen System geplant habe weis ich nicht genau wie ich diesen einbinden soll. Es gibt ja fertige Programme jedoch kann ich dies wieder nicht auf den Pi spielen da ich ja mein anderes Programm (Stromanzeige etc.) dort laufen habe. Gibt es eine Möglichkeit ganz einfach über den Bluetooth Port am Raspi das Signal (Musik) an den Aux Stecker weiterzuleiten?

Danke

smartifahrer
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Tue Oct 23, 2018 6:37 am

Bluetooth Port am Raspi das Signal (Musik) an den Aux Stecker weiterzuleiten?
Die Audio Qualität über die Klinke ist sehr schlecht und nicht für Hifi Anwendungen gedacht. Hier solltest du entweder eine Hifi Hat oder eine USB "Soundkarte" verwenden. Über die Grafische Oberfläche kannst du dann einstellen über welche Schnittstelle der Ton ausgegeben werden soll.
Von Bluetooth als Audio In Device geht. Anleitungen gibts im Netz. Würde es sich da nicht eher lohnen gleich ein Bluetooth Lautsprecher zu nehmen?

Was hast du eigentlich genau mit dem Lautsprecher vor? Nur Musik durchschleifen geht nebenbei ohne das du das in deinem Programm machen musst. Der Pi kann mehrere Programme gleichzeitig laufen lassen ;-)

pi-bastler hat dir mit tkinter schon ein Hinweis gegeben wie du mit Python grafische Oberflächen programieren kannst.
Wie gas geht kannst du z.B. hier lesenhttps://pythonbuch.com/gui.html
Weitere Alternativen findest du hier https://docs.python.org/3/faq/gui.html
Analoge Anzeigen findest du mit "python gui gauges"

Anleitungen zum programieren grafische Oberflächen findest du auch viele in Netz. Hierbei solltest du die Suche nicht auf den Pi und die Anzeige deiner Werte beschränken.

Consti9_9
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Tue Oct 23, 2018 11:31 am

Es ist ja kein analoges Signal sondern ein digitales Signal?

smartifahrer
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Tue Oct 23, 2018 12:50 pm

Schon klar. Ich meinte damit auch die Darstellung des digitalen Wertes auf eine Art analogen Zeiger Instrument.

Consti9_9
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Tue Oct 23, 2018 1:15 pm

Hallo,

der Stromsensor ACS712 gibt ja einen analogen Wert aus. Diesen wandelt ja der MCP3208 um. Diesen Stromwert möchte ich einfach als mA Wert oder A Wert am Display anzeigen lassen. Das heißt das dort Steht Messstelle 1 = 4,3mA

geht das?

smartifahrer
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Tue Oct 23, 2018 4:56 pm

SO einfach ist es nicht.
1. Mit dem MCP3008 wandelt du eine Spannung zwischen o Volt und max. 3,3 Volt. 10 Bit entspricht 1024 Werte (0-1023). Also in etwa 0,003 Volt Schritte.
2. Durch den ACS712 musst du nun ein Strom bekannter Größe fließen lassen und mit dem MCP3008 messen.
3. Wenn der ACS712 Spannungen linear zum Strom liefert, kannst du relativ einfach anhand des Wertes den der MCP3008 dir liefert die höhe des Stroms berechnen.
4. Den berechneten Wert kannst du nun ausgeben.

Das Verfahren ist vereinfacht beschrieben und hängt von deiner konkreten Schaltung und den somit min./max. zu Messenden Spannungen ab.

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mline
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Tue Oct 23, 2018 9:39 pm

smartifahrer wrote:
Tue Oct 23, 2018 4:56 pm
1. Mit dem MCP3008 wandelt du eine Spannung zwischen o Volt und max. 3,3 Volt. 10 Bit entspricht 1024 Werte (0-1023). Also in etwa 0,003 Volt Schritte.
Wenn es kein Tippfehler ist hat sich der TO den MCP3208 ausgesucht. Der hat 12Bit. Außerdem muss er in Verbindung mit dem Sensor ACS712 eine Referenzspannung von 5V anlegen weil der Sensor nicht mit 3,3V laufen kann.
smartifahrer wrote:
Tue Oct 23, 2018 4:56 pm
2. Durch den ACS712 musst du nun ein Strom bekannter Größe fließen lassen und mit dem MCP3008 messen.
...
Oder man wirft einen Blick in das Handbuch...
<~~>

smartifahrer
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Wed Oct 24, 2018 9:17 am

Wenn die Referenzspannung 5 Volt ist, muss die Betriebspannung dann nicht auch 5 Volt sein? Sprich muss Vref < VDD oder darf Vref > VDD sein? Dann hätte das Datensignal auch 5 Volt was der Pi nicht verträgt.

Consti9_9
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Wed Oct 24, 2018 11:23 am

Hallo,

Thema Akkustandsanzeige. Kann man eine Akkustandsanzeige eines Lithium Ionen Akku auf dem Display realisieren?

Danke

smartifahrer
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Wed Oct 24, 2018 11:49 am

Alles was du messen kannst kannst du auch Anzeigen.
Die Frage ist also eher wie du Füllstand des Akku messen kannst. Hierzu solltest du im Netz informationen finden. Ein Forum zu allerlei Elektronik Themen ist z.B. https://www.mikrocontroller.net/
Last edited by smartifahrer on Wed Oct 24, 2018 11:59 am, edited 1 time in total.

Consti9_9
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Wed Oct 24, 2018 11:50 am

Welche Möglichkeiten gibt es den Akkustand zu messen?

smartifahrer
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Wed Oct 24, 2018 12:03 pm

Das ist jetzt aber kein Raspi Thema mehr. Ich denke zum Thema Messen von X findest in anderen Foren mehr Infos.
Nicht das sie dir hier keiner geben möchte, das nötige wissen ist aber eventuell nicht vorhanden. So wie bei mir ;-)

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mline
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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Wed Oct 24, 2018 7:59 pm

smartifahrer wrote:
Wed Oct 24, 2018 9:17 am
...Sprich muss Vref < VDD oder darf Vref > VDD sein?...
Tatsächlich darf laut Manual vom MCP3208 die Referenzspannung maximal VDD sein. Sowohl Sensor als auch MCP3208 müssen mit 5V versorgt werden. Es ist also ein Levelkonverter zwischen Pi und MCP3208 nötig
Consti9_9 wrote:
Wed Oct 24, 2018 11:50 am
Welche Möglichkeiten gibt es den Akkustand zu messen?
Wenn du einen LiIon Akku hast, sollte da eine Schaltung mit bei sein die das Batteriemanagement übernimmt. Mit dieser Schaltung kann man für gewöhnlich über ein Bussystem die Akkudaten auslesen.
Hast du einen Akku ohne Batteriemanagement wird dir das Ding vermutlich bald um die Ohren fliegen... du kannst die Restkapazizät anhand der Akkuspannung messen.

Die Ladeschlussspannung beträgt 4,2V/Zelle. Wird der Akku entladen sinkt die Spannung recht flott auf die Nennspannung von 3,7V/Zelle. Die Entladeschlussspannung beträgt 2,5V/Zelle und sollte niemals unterschritten werden (zerstört den Akku) also etwas Puffer miteinrechnen. Lieber eine untere Grenze von 3V/Zelle festlegen.

Diese Messung ist allerdings sehr ungenau (und nicht linear!!!) da diese Akkus (LiIon/LiPo) sehr empfindlich auf Temperatur und den entnommenen Strom sind. Die Kapazität ändert sich also durch bestimmte Faktoren. Kapazität ändert sich außerdem mit jedem Laden (Alterung).

Auf jeden Fall ist das nichts für Anfänger.
<~~>

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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Sun Nov 04, 2018 10:11 am

Hallo zusammen,

Sorry für Off-Topic-Thema

https://de.aliexpress.com/item/12V-50AH ... 2a9ee3c659

Das wäre der Akku der verwendet werden würde. Wo kann ich bei solch einem Akku mit einem Bus System die Akkudaten entnehmen? Geht das überhaupt das es ein China-Akku ist?
Wenn dies nicht funktioniert wäre meine Frage wie ich eine Zellspannung mit einem Raspberry Pi messen kann.
Verwende für die Strommessung schon MCP3208.

Danke

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Re: Raspberry Pi 3 Spannung am Display anzeigen lassen

Sun Nov 04, 2018 4:01 pm

Wenn dieser Akku Managment hat, dann ist es im Akku drinn und du kommst da nicht ran.

Bei solchen Chinaakkus wäre ich vorsichtig. Das sind genau die Akkus, die in Billiggeräten verbaut sind und von denen man später dann Meldungen auf der lokalen Webseite der Feuerwehr liest.

Es stimmen ja nicht mal die Angaben. Ein LiIon Akku mit 12V? Bei einer Zellenspannung von ca 3,6V? Das wären dann 3,3 Zellen. Oder 3 Zellen mit 10,8V bzw 4 Zellen mit 14,4V.
Bei einer Ladeschlussspannung von 12,9V (3 Zellen) bzw. 17,2V (4 Zellen) bekommst du den Akku mit dem 12,6V Ladegerät auch niemals voll.

Und wenn es sich hier um einen 2 Zellen Akku mit Step-Up Converter handelt der dir dann die 12V ausspuckt hast du keine 50Ah mehr sondern bei etwa 80% Wirkungsgrad nur mehr 40Ah. Weil die Hersteller dann die tatsächliche Kapazität der Akkus angeben und nicht die Kapazität die du am Ausgang insgesamt rausbekommst. Aber für 2 Zellen wäre das Ladegerät wieder viel zu stark (2 Zellen wären 8,6V Ladeschlussspannung).

Muss es ein LiIon Akku sein? Wenn man den Umgang damit nicht gelernt hat sind die Dinger extrem gefährlich.
Wäre da nicht ein wartungsfreier Bleiakku besser?
<~~>

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