dúvida Central de Alarme e PCB - Problema Porta Digital - Wemos D1 Mini - acima dos 3.3v

[Digão Spark]

Caros amigos, 
Mais uma vez pedindo a ajuda dos colegas! Como já disse, sou um entusiasta e sempre aprendendo... 

CASO: Estou ligando o "negativo" da placa da central no projeto que elaborei com Wemos D1 Mini.. A Central trabalha em 12v e estou alimentando meu projeto na própria USB 5v do Wemos.  As portas digitais trabalham em 3v3.

PROBLEMA: Estou interligando um sensor de barreira IVA que esta em NA na porta digital. Quando em NF ele trabalha corretamente "puxando" para 0v (LOW). Até aí, tudo ok. Porém quando em NA e a porta em HIGH fica com 3.6v a 3.8v e isso com o tempo irá danificar a porta do Wemos. Obs. o sensor de barreira está sendo alimentado pela Central de Alarme (12v) e o fio de sinal estou ligando na porta digital do Wemos.
No momento o que fiz foi adicionar um resistor 220k do GND, onde fico em torno de 2.8v (perfeito). Como faço para igualar essa DDP? Será que é isso? Enfim, como interligo essas 2 "placas" sem apresentar problemas com as tensões?
Agradeço qualquer sugestão e desculpe-me a ausência técnica no questionamento.

Editado: 28 de Agosto por Digão Spark

[nagkiller]

Poderia disponibilizar o esquema, para que possamos entender melhor?

 

Geralmente eu deixo isolado opticamente. Não costumo misturar as coisas, pode ser por meio de opto, um circuito com transistor e coletor aberto, etc... mas nunca diretamente.

 

Flw...

[Digão Spark]

Caro @nagkiller , novamente, meu muito obrigado por seu interesse em me ajudar. No momento, só fiz em protoboard e não gerei nenhuma PCB no EasyEDA. O esquema está simples. 

 

Sensor Barreira --> alimentado 12v na central de alarme --> fiação do sensor ( C e NA ) para a porta digital do projeto

 

Projeto -> na protoboard -> utilizo a porta digital para leitura do sensor LOW/HIGH (liguei o fio do sinal do sensor) e ligo a saída neg- da Central Alarme junto ao GND da placa Wemos. Porém, percebo que a tensão fica acima dos 3.3v. Está rodando redondo, porém minha preocupação é a tal da tensão.

 

Entendo que é mais fácil apresentar o esquemático mas no momento não tenho nada. De qualquer maneira, aceito dicas. Forte abraço!

Editado: 28 de Agosto por Digão Spark

[Jack O'Neo]

@Digão Spark Falo por mim, tenho alguma experiência com eletrônica, mas bem pouca com sistemas de alarme, não tenho a menor ideia do que seja um wemos.

Assim como o @nagkiller disse, com um esquema provavelmente seria bem mais fácil ajudar pois eletrônica não muda, mas sem ele fico de mãos atadas.
Desta forma que está o seu tópico dependes de encontrar alguém que já tenha mexido no mesmo aparelho, se forneceres um esquema básico mesmo que desenhado com papel e caneta o jogo muda, terás diversos técnicos de eletrônica prontos para ajudar, dá algum trabalho sim, mas geralmente compensa.

Abraço.

[Digão Spark]

Caros colegas, @Jack O'Neo  e @nagkiller , estou encaminhando um "esboço" do projeto. De fato minha explanação ficou muito ruim, mas segue o desenho. A central de alarme somente estou utilizando como fonte de alimentação dos sensores IVA (barreira) já que toda fiação chega nesta central. Vamos considerar que estou utilizando uma fonte de 12v e o negativo vai para o sensor e para o meu projeto. Quanto ao ARDUINO é a mesma coisa que o WEMOS, porém o Wemos trabalha com poucas portas digitais e 1 analógica além de ter WiFi (esse é meu propósito) já que trabalho muito com essa plaquinha. As portas digitais do Arduino trabalham em 5v já a do Wemos em 3v3.

O que ocorre.. ao colocar a fonte EXTERNA junto a alimentação do "Arduino" interligando seus negativos, a porta digital estaria lendo o sinal do sensor acima da tensão 3.6v a 3.8v, que o correto seria o máximo em 3.2 / 3.3v. Por esse motivo inseri um 220K oriundo do negativo para baixar um pouco a tensão e corrente.
O fio vermelho saindo do 3v3 do arduino só coloquei para ilustrar (não está sendo utilizado).

Minha pergunta: porque isso ocorre? Tenho que fazer algo com as tensões negativas? Tenho que "igualar" algo? Há riscos em deixar dessa maneira? O projeto é um pouco mais complexo em termos de programação, não é o caso para explanar aqui, porém está funcionando perfeitamente ao meu propósito. É a tensão alta na porta digital que me preocupou. Agradeço novamente aos amigos, caso queiram analisar o caso. Obrigado.

 

Editado: 29 de Agosto por Digão Spark

[nagkiller]

Trabalhei por muitos anos no desenvolvimento de alarmes monitorados e não monitorados, então, digamos que tenho uma certa experiencia. Porém, com a ajuda de um esquema bem elaborado, ajudará outros técnicos a entender o problema e propor soluções!

Segue algumas considerações:
- Porque não trocar o Arduino por um Wemos já tratado com uma fonte de 3V (pode usar aquele AMS1117 3.3 específico para 3V3, por exemplo)? Sei que é apenas um protótipo, mas já poderia eliminar um problema que provavelmente não existirá, quando fizer certo!

- Pode usar (Conversor de Nível Lógico 3.3V-5V Bidirecional - 4 Canais) para trabalhar com as tensões de 3V3 e 5V (caso continue com o Arduino).

- Se você só irá alimentar os sensores para que eles possam atuar e o modelo do sensor for de contato seco, não precisaria do GND na protoboard. Agora se estiver usando o contato Comum ou NA para mais alguma coisa, ai sim necessitará do mesmo ai que teremos que ter um cuidado maior. Terá que grampear a tensão com um resistor e um zener ou com opto, conforme dica anteior. Se ele for coletor aberto, então basta de um resistor de pullup com a tensão oferecida pelo Wemos (3V3) e o fio de GND.

 

Flw...

 

 

Editado: 29 de Agosto por nagkiller

[Digão Spark]

@nagkiller Obrigado pelo retorno! Estou usando Comum/NA do sensor... alguns termos na eletrônica não entendo muito, mas pelo que li, então meu resistor, que no meu caso foi para pulldown, funcionou e não preciso fazer mais nada?! A tensão que vem do sensor chega no máximo em 2.7v, por esse motivo não utilizei um regulador. A minha dificuldade e curiosidade está sendo o porque a porta aumentou essa tensão quando os dois negativos ficam juntos no sistema. É normal essa diferença? Enfim, se posso continuar dessa maneira, aqui está há 3 dias funcionando sem erros! Agradeço novamente sua disposição!

[nagkiller]

Essa seria uma abstração de Contato Seco (relay):

 

No caso o resistor de pullup no esquema é o R1. Para quando o MCU ler o pino, não entrar em ponto flutuante, então ele "força" os 3V3 no pino.
Neste caso, está tudo isolado, pois só está usando os contatos do relay (essa informação você deverá saber pelo modelo do sensor, se é contato seco (relay) ou se é coletor aberto (transistor)).

Abstração com Coletor Aberto (transistor):

Neste caso, deverá equalizar o potencial.

Flw...

Editado: 29 de Agosto por nagkiller

[nagkiller]

2 horas atrás, Digão Spark disse:

@nagkiller Obrigado pelo retorno! Estou usando Comum/NA do sensor... alguns termos na eletrônica não entendo muito, mas pelo que li, então meu resistor, que no meu caso foi para pulldown, funcionou e não preciso fazer mais nada?! A tensão que vem do sensor chega no máximo em 2.7v, por esse motivo não utilizei um regulador. A minha dificuldade e curiosidade está sendo o porque a porta aumentou essa tensão quando os dois negativos ficam juntos no sistema. É normal essa diferença? Enfim, se posso continuar dessa maneira, aqui está há 3 dias funcionando sem erros! Agradeço novamente sua disposição!

Na verdade, o seu resistor está em paralelo com os contatos do relay, não está praticamente fazendo nada!

Se o sensor for contato seco, então essas medidas estão erradas, pois não deveria haver tensão alguma, mas como está conectado ao pino do Arduino ou do Wemos, então é provavel que seja deles!
A união dos dois GNDs é para que se tornem o mesmo potencial elétrico, ou seja, neste caso o 0V. Mas se você está unindo, se for os dois MCUs, então é a diferença entre os 5V e 3V3 dos pinos.

Só lembrando que o Wemos tem também sua propria entrada usb, que pode ser usada para alimentar o MCU, descartando o Arduino. Pode ainda ser alimentado externamente através da injeção de 5V no pino de 5V e GND (representado abaixo pela bateria de 3V7). Mas deverá usar os 3V3 para alimentar os circuitos que farão a leitura de botões e acionamentos de LEDs, por exemplo.

 

 

 

Flw...
 

Editado: 29 de Agosto por nagkiller

[Digão Spark]

Vai me ajudar bastante agora com sua representação técnica, caro @nagkiller ! Vou estudar mais sobre essa situação. Em outro fórum, opinaram sobre utilizar um diodo para cair 0.7v na entrada do sinal e assim manter o que preciso. Também irei testar. Forte abraço e muito obrigado!

[nagkiller]

O uso de diodos acredito que não vai adiantar, se tiver uma tensão de 5V, não vai ser o suficiente. Além disso, 0V7 é um número para cáclulos, quando vai na vida real, essa queda pode ser menor (tenho diodos smd NXP originais que dão 0V6 e outros que dão 0V5, dependendo do modelo).

O mais recomendado seria usar conforme esquema acima!

Mais uma vez, o que pode fazer é 'grampear' a tensão para 3V3 através de zener. Mas estou achando que você aferiu algo errado. E ainda não considerou remover o Arduino e usar o circuito correto, eliminando os 5V.




Mande uma foto ou vídeo do projeto, com todas as ligações e componentes, inclusive os pontos que foram medidos e estão dando os valores informados! Senão vai ser dificil uma sugestão acertiva.

Flw...

Editado: 29 de Agosto por nagkiller