Cortocircuitar un botón de control remoto con GPIO y un transistor

Estoy tratando de controlar el control remoto de la puerta de mi garaje con un pin GPIO de mi Raspberry Pi. En lugar de conducir un relé, sería mucho más fácil acortar el botón en el control remoto. ¿Es así como debería hacerlo? ¿Necesito un diodo de protección y, de ser así, a dónde debería ir?

¿Importa que el pin GPIO de 3.3V esté referenciado a una tierra diferente (tierra Raspberry Pi) que la tierra remota?

También agradecería orientación sobre el uso del transistor y el valor de la resistencia.

ACTUALIZAR; Más información de los comentarios de OP: después de verificar, tiene razón, el botón simplemente acorta el circuito a la ruta de retorno de la batería de 9V. Mi principal preocupación es la referencia de 3.3V a GND mientras todo en el control remoto está flotando.

Para eliminar cualquier posibilidad de sorpresa y, en general, hacer las cosas más robustas, sugeriría usar un optoacoplador como 4N25 .

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Con esta disposición, no necesita preocuparse por cómo combinar las tierras separadas de los dos sistemas, porque sus tierras simplemente no están conectadas. Además, si hay un problema en cualquiera de los extremos, el optoacoplador puede aislar la falla a un lado, y es barato de reemplazar, donde no está un Raspberry Pi o un control remoto de garaje.

Dependiendo exactamente de cuál sea el control remoto del garaje, es posible que deba agregar otro transistor para manejar corriente adicional, porque el 4N25 tiene un máximo absoluto de 50 mA. Q1 es una forma de hacerlo, y el transistor PNP general que puede encontrar funcionará en esta aplicación. Esta disposición formada por Q1 y el transistor de salida del 4N25 se llama un par Sziklai .

Una desventaja potencial de esta solución es que cuando el transistor está encendido, el control remoto (representado por U1 aquí) verá solo alrededor de , donde habría visto los completos si estos transistores hubieran sido reemplazados por un interruptor mecánico. Esto se debe a que pierde de la caída de la base del emisor de Q1, y otros de la caída del colector-emisor del 4N25. Sin embargo, dudo que esto sea un problema en la práctica.9 V 0.6 V 0.2 $8.2V$$9V$$0.6V$$0.2V$

Idea correcta, ejecución incorrecta. Suponiendo que su diagrama del control remoto es correcto (no tengo forma de verificarlo y podría haber muchas configuraciones diferentes), desea utilizar un transistor PNP. El NPN como seguidor de emisor que muestra no funcionará porque el bloque azul solo verá el nivel digital de 3.3V menos la caída de BE.

Eso deja un problema sobre cómo encender el PNP. Aquí hay una manera simple:

Q2 se hundirá aproximadamente 2.7 mA cuando la señal digital es alta. La figura Q1 debería tener una ganancia de al menos 50, lo que permitirá que el bloque consuma hasta 130 mA, lo que probablemente sea mucho más que un consumo remoto de garaje. Ajuste R1 en consecuencia si se necesita más corriente.

Sin embargo, ¿está realmente seguro de que el botón simplemente aplica energía a algún bloque? Eso podría tener sentido si solo hubiera un botón, pero probablemente sea incorrecto si hay dos botones, como abrir y cerrar. Mi primera suposición sería que la potencia siempre se aplica y el botón corta un poco de línea a tierra, aunque podría haber muchas configuraciones diferentes.

Adicional:

Ahora dice que el botón no enciende la unidad, sino que corta un poco la línea a tierra. Eso tiene más sentido. En ese caso, este circuito debería funcionar:

Los terrenos del control remoto y la computadora deben estar unidos, pero no hay problema con eso. El control remoto es un único dispositivo aislado, por lo que no hay nada de malo en vincular uno de sus nodos a alguna referencia externa. Veo que otros están haciendo un gran negocio de esto, pero eso es una tontería. Hay casos en los que desea aislar un interruptor como este, pero cuando el dispositivo está flotando arbitrariamente como en este caso, agregar aislamiento es solo una reacción instintiva o satisfacer las creencias religiosas.

La idea detrás de su circuito está bien, la implementación requiere algunas mejoras:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Tienes dos opciones, me gusta más el circuito izquierdo:

• IZQUIERDA : Cortar el interruptor y mover el transistor NPN al lado bajo de la batería. Esta es la forma más común de controlar una carga desde un microcontrolador. La tierra de RPi y la tierra del control remoto son compartidas.
• DERECHA : si realmente desea utilizar el contacto para el botón, que puede ser mecánicamente más fácil de implementar, entonces necesita un transistor PNP y desea que el Vcc de RPi y el Vcc del control remoto estén interconectados. Esto puede ser complicado si un RPi tiene un regulador de voltaje a bordo. Necesita el riel de suministro de energía 3V3 del RPi aquí. También por este motivo iría por la izquierda; Es más robusto, más sencillo de implementar. En realidad, me gusta la solución de Olin mejor que el circuito correcto también.

Cualquier transistor de señal pequeña de uso general barato funcionará.

• Para NPN izquierdo, p. Ej .: BC547, BC548, 2N3904, ...
• Para PNP derecho, p. Ej .: BC557, BC558, 2N3906 ...

Realmente hay mucho y mucho para elegir. Dependiendo de su ubicación geográfica, otros números de parte pueden ser más comunes. Simplemente entre a una tienda y solicite un equivalente de los mencionados anteriormente.

• $\text{h}_\text{FE}$$\beta$

• $\text{V}_\text{CE,max} > 15\text{V}$

• $\text{I}_\text{C,max} > 100\text{mA}$
• Supongo que quieres un paquete TO-92 , que es razonablemente fácil de experimentar.
• ¿Indicación de precio en una tienda normal cuando se vende por pieza? Yo diría € 0,20 nuevamente dependiendo de la ubicación geográfica.

La resistencia puede ser casi cualquier cosa alrededor de 1kΩ-10kΩ \ $ y una película de carbono de 250mW o mejor. Precio similar al del transistor en el comercio minorista regular.

Primero, sí, las tierras deben conectarse entre sí si está utilizando conexiones galvánicas directas como un transistor. Un optoacoplador es probablemente más seguro.

Segundo, ¿por qué preocuparse por el control remoto? El abridor de la puerta del garaje debe tener un gatillo manual, que es solo un botón normal en un cable. Puede manejar esto con un transistor, o con un pequeño relé que a su vez maneja con un transistor u optoacoplador.