LINUX.ORG.RU

Подключение NC-датчиков к GPIO

 , ,


0

1

Приветствую.

Интересует подключение промышленных 12-ти вольтовых датчиков с NC контактами к Raspberry Pi GPIO. Хоть сейчас и эпоха IoT, как заявляют большевики, но внятного руководства я не нашел. В силу своего понимания вопроса я накидал тут примитивную схему.
Представим что это сигнализация какого-то сарая, к RPI подключена дюжина датчиков и похоже ее достаточно просто вывести из строя. Например, если злоумышленник подаст высокое напряжение на линию одного датчика то, я так полагаю, RPI может сразу испустить дух. Собственно вопрос, как это сделать по-человечески? Может есть какие промышленные платы которые тут можно использовать? На сколько это вообще правильно?

+----------------+                          +------------+
| Motion Sensor  |                          |  RPI GPIO  |
+----------------+                          +------------+
| VCC | GND | NC |          +---------------| GND        |
+----------------+          |               |----        |
   |     |    |             |               | 1          |
   |     |    |             |               |----        |
   |     +------------------*               | 2          |
   |          |             |  +-------+    |----        |
   |          +----------------+   R1  +--- | 3          |
   |                        |  +-------+    |----        |
   |                        |               | 4          |
   |                        |               |----        |
   |  +----------------+    |      +--------| 5          |
   |  | Another Sensor |    |      |        +------------+
   |  +----------------+    |     +++
   |  | VCC | GND | NC |    |     | | R2
   |  +----------------+    |     | |
   |     |     |    |       |     +++
   *-----+     +------------*      |
   |                +--------------+
   |                        |
   v                      -----
 +12V                      ---
                            -

★★★★★

Для простейших случаев можно обойтись диодной защитой, если посложнее хотите, то через оптронные или релейные модули (на али есть и то и другое)

vaddd ★☆
()

У себя всё коммутирую 12v. У одноплатника релейный модуль, напряжение не пожжёт GPIO, т.к. в одноплат приходит безопасное, да и через резисторный делитель. Ну а длинами там увлекаться не стоит, будет от наводок заводиться.

burato ★★★★★
()

обыкновенный транзистор-ключ в качестве равзязки спасет. ну можно еще супрессор добавить.

NiTr0 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от urxvt

Диодной - это примерно как у вас нарисовано, только резисторы побольше номиналом, и на каждом gpio входе обратно включенные диоды на питание и на землю. Резисторы надо рассчитать исходя из входного сопротивления входов и того напряжения, от которого вы хотите уберечься. Но такую схему обычно не очень-то применяют для защиты от 220. А оптронному восьмиканальному модулю цена рублей 200 и напряжение пробоя пару киловольт. Оптимальное решение

vaddd ★☆
()

Помимо резисторов нафигачить к каждому GPIO по стабилитрону на 3.6В. А резистор побольше, да.

А ещё лучше - добавить опторазвязки, да.

KivApple ★★★★★
()
Последнее исправление: KivApple (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от vaddd

Точно! видел такое на схемах.

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от KivApple

Остановился на оптореле, выглядит очень просто.
Спасибо всем за помощь.

urxvt ★★★★★
() автор топика

NC заводишь на Raspberry, это уже развязка, датчики отдельным питанием, питание датчиков на контроль той же Raspberry, любой релюшкой.

ilovewindows ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Harald

NC - это что, Not Connected?

Normally Closed. В режиме ожидания датчиком на контакт подается напряжение, при срабатывании датчика, выходе его из строя, обрыве кабеля оно пропадает.

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от ilovewindows

NC заводишь на Raspberry, это уже развязка

Так как у меня на схеме? Ну вот все советуют опторазвязку делать.

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от urxvt

у тебя странно нарисовано, обычно питание датчика VCC и GND , в датчике реле, это уже развязка, и COM NC NO реле на выходе. Если злодей добрался до реле и оптрона, то он в любом случае спалит Raspberry, но даже в нормальных охранных панелях не делают, развязку именно на плате панели, это лишнее - датчик должен сработать и вызвать тревогу. И в охранке вход более сложный, датчик идет через резистор и отслеживают уровни тока, сработка датчика, обрыв и замыкания шлейфа это разные случаи.

ilovewindows ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от urxvt

Опторазвязка нужна, если у тебя на «том» конце может выскочить больше, чем ±2…4кВ статики или же нет гальванической развязкой с 220В. Если все не так, то хватит простой схемки: резистор на ~200Ом на входе, далее супрессор и 10кОм подтяжки к +3.3В. Пока датчик замкнут, у тебя на входе 0, как только он сработал, вход размыкается, и получаешь 1 от подтяжки.

// гореть в заду мудераторам, блокирующим по IP!

anonymous
()
Ответ на: комментарий от ilovewindows

у тебя странно нарисовано, обычно питание датчика VCC и GND , в датчике реле, это уже развязка, и COM NC NO реле на выходе

Да, видел и такие. Но видел и трехконтрактрные, где на NC просто подается напряжение с VCC (если я ничего не попутал).
Но это мало что меняет, даже если в датчик встроено реле то провода ведь все равно до RPI напрямую подключены.

urxvt ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: urxvt (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от anonymous

Так о том и речь, что злоумышленник может подать что угодно. Цель выдержать любые махинации на стороне датчика.

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от urxvt

Тогда надо ставить оптроны рядом с RPI, питание датчиков своё. Будет цепь питание датчика, реле датчика, резистор, вход оптрона, земля. Несколько киловольт выдержит.

ilovewindows ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от ilovewindows

Отлично. Как-то так и будем делать. :)

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от urxvt

Так о том и речь, что злоумышленник может подать что угодно. Цель выдержать любые махинации на стороне датчика.

Злоумышленники редко пихают 220 вольт в провода, особенно на улице. Для этого пользуются либо шокером, либо аналогичной батареей заряженных конденсаторов ) Поэтому коль уж хочется перестраховки от чего угодно - подумайте о дополнительных способах проверки работоспособности датчиков (например, две независимые ветки контроля)

PS. У меня был как-то заказ, где разность потенциалов между контролируемым объектом и землей/сетью была 10 киловольт в импульсе ) Пришлось лепить самодельные оптроны и самодельные трансформаторы питания ) Заказчик обалдел от кустарщины и принял только после двух недель прогона на стенде под 30 кв )

vaddd ★☆
()
Ответ на: комментарий от vaddd

Главный сценарий, которого я опасался в данном случае, это когда можно подобраться к датчику который не реагирует на вторжение, например датчик задымления, и с помощью него вывести всю плату из строя.

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от urxvt

Тогда не останавливайтесь, а предположите, что воры отключили еще и сеть. Или зашли днем в масках и повязали, невзирая на сигнализацию ) Любая система охраны - это баланс между затратами и опасениями. Прикиньте бюджет, прикиньте вероятность того, что злоумышленники сделают именно так или этак. Для 90% случаев вообще достаточно нескольких автономных датчиков на батарейках (вифи или просто пищалку). Вообще поставьте тогда независимый второй комплект - еще один одноплатник со своими датчиками. При резервном питании вывести их одновременно из строя нереально, можно даже на оптроны не тратиться )

vaddd ★☆
()
Ответ на: комментарий от vaddd

Да, я конечно согласен с вашими тезисами. Просто хочется избежать хотя-бы детских ошибок. :)

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от aiqu6Ait

А есть такое чтобы к линуксам подключить можно было? Хочется чтобы поиграться можно было и всякие штуки к этому прикручивать.

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от urxvt

Подавляющее большинство «промышленных систем» изготавливается школьниками или студентами-двоечниками. Поэтому делается оно хреново, да еще и работает только под мастдайкой!

Лучше сделать самому, либо постараться найти готовые модули, но не всю систему...

// да заполыхает килограммом «colorado reaper» зад мудератора, банящего по IP!

anonymous
()

А что если от nc стабилитрон,который открывает при напряжении более 3v- кинуть на землю

jo_b1ack ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от jo_b1ack

кинуть на землю

Смотря с какого этажа..

anonymous
()
Ответ на: комментарий от jo_b1ack

А что если от nc стабилитрон,который открывает при напряжении более 3v- кинуть на землю

А чего мы этим хотим добиться?

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от urxvt

Да их полно. Практически любая из представленных на рынке. Наши вряд ли у вас продаются, украинский рынок я уже забыл, вроде какой-то из Луней подойдет. В крайнем случае через 485-Ethernet переходник можно включить.

aiqu6Ait ★★★★
()
Ответ на: комментарий от urxvt

когда можно подобраться к датчику который не реагирует на вторжение, например датчик задымления, и с помощью него вывести всю плату из строя.

Просто посмеяться. У меня и релейная защита и местами оптотранзисторная. Сам плату сжёг, «коротнув» на линии питания 12в. Плата питается через стабилизированный импульсник 12-5в. Так что не на то тратишь время, это паранойя всё.

burato ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от burato

Выведение из строя консоли ОПС электрошокером в 2000-х вполне себе практиковалось. Ведь главное - успеть убить консоль до отправки сообщения о вскрытии.

aiqu6Ait ★★★★
()
Ответ на: комментарий от aiqu6Ait

Это если у тебя под жопой сидят чоперы. А вот когда до ближайших чоперов километров 30, да еще и у них нет автомата реагирования, а тебе самому звонить надо, то пофиг: пока приедут, все уже вынесено будет!

anonymous
()
Ответ на: комментарий от urxvt

А чего мы этим хотим добиться?

Как я понял вы боитесь что вам спалчят контроллер, поидее если на nc будет стабилитрон, то он откроется при поиговом напряжении и просто закоротит датчик, контроллер цел останется

jo_b1ack ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от aiqu6Ait

Отлично. Спасибо, буде смотреть такой вариант.

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от jo_b1ack

Спасибо, идею понял теперь. Я как-то до этого не думал о стабилитронах в этом ключе. :)

urxvt ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от urxvt

Тогда посмотри супрессоры, они быстрее и «живучее».

aiqu6Ait ★★★★
()

Посмотри на SP0502BA, SP0503BA, SP0504BA, SP0505BA, SP0506BA и т.п.

Разное количество встроенных стабилитронов — под каждую задачу можно что-то найти.

А еще можно почитать «System-Level ESD/EMI Protection Guide» от TI.

// да гореть заду мудератора, банящего по IP!

anonymous
()
Ответ на: комментарий от anonymous

Спасибо, за точную наводку.

urxvt ★★★★★
() автор топика
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.