Sposta l'uscita del registro su relè

scusa per la lunghezza.

Questa è una continuazione della mia recente domanda . Ho una scheda 8 relè optoisolata che sto cercando di collegare al mio microcontrollore. Ho inserito un registro a scorrimento 74HC595 in linea per consolidare le porte di ingresso. Nel fare ciò, tuttavia, il consiglio ha mostrato comportamenti strani.

Se non inserisco nulla, o solo un piccolo carico nei relè, tutto funziona bene usando il registro a scorrimento. Si accendono e si spengono senza problemi. Non appena collego una pompa da 1+ amp al relè, puoi sentire lo scatto del relè, quindi scatta rapidamente. Il LED IN1 (diagramma sopra) si accende anche per una frazione di secondo. A volte però (1 su 5) il relè e la pompa rimangono effettivamente attivi. Ora è qui che diventa strano; se rimuovo il registro a scorrimento e collego direttamente i pin al microcontrollore, funziona bene all'accensione della pompa.

Quindi sono state sollevate interferenze sul registro a scorrimento ma per quanto ho capito il design della scheda relè, il registro a scorrimento alimenta solo il LED nell'accoppiatore ottico (U1) e non è in alcun modo collegato a nessun'altra parte del circuito (registro a scorrimento e il controller erano alimentati a batteria). La scheda è anche attiva bassa, quindi a quanto ho capito il registro a scorrimento sta affondando corrente dall'accoppiatore ottico. Potrebbe essere il fotoaccoppiatore che richiede più corrente per commutare il carico maggiore di quello che il registro a scorrimento può affondare? Potrei essere molto lontano perché questo mi ha sconcertato. Inoltre, ci sono modi in cui le interferenze potrebbero farsi strada anche se isolate e alimentate a batteria?

Tutti i test sono stati eseguiti con una batteria che alimenta il microcontrollore \ registro a scorrimento e uno schizzo molto semplice che ha come target solo un singolo registro a scorrimento pin per byte.

8 relè ( informazioni ): è attualmente configurato con una verruca a parete separata da 5 V che alimenta i relè. Il microcontrollore fornisce 5 V per alimentare solo il fotoaccoppiatore.

Apprezzo qualsiasi aiuto tu possa darmi.

Aggiornamento 13 agosto:

Ancora niente da fare ma ho fatto molti altri test: ho spostato il registro a scorrimento e Arduino a 3 piedi di distanza dai relè e dall'alimentazione di rete. Entrambi erano alimentati da una batteria da 9 V. L'unica cosa collegata alla scheda relè era una guida a 5 V dell'Arduino e gli 8 fili dal registro a scorrimento agli ingressi della scheda relè. Stessi risultati, la luce da 100 W funziona alla grande, la pompa provoca uno scatto. Se rimuovo il registro a scorrimento e collego i pin di uscita direttamente ad Arduino, la pompa si accende senza problemi.

Solo per verificare che non succedesse nulla con la verruca da 5 V dedicata che alimenta i relè, l'ho scollegato e sostituito il ponticello su JD-VCC e VCC e collegato Arduino GND. Lo stesso risultato, la luce da 100 W funziona, la pompa provoca uno scatto.

Deve essere un registro a scorrimento.

Ho anche posizionato un condensatore di disaccoppiamento 47uf sulle barre di alimentazione, e il registro a scorrimento ha un 104 proprio accanto ad esso.

Stasera proverò a mettere un multimetro in linea con uno dei pin di uscita, voglio vedere quanta corrente sta tirando il fotoaccoppiatore.

Ho appena ricevuto anche un oscilloscopio, quindi sto ancora imparando come usarlo, ma forse posso capire come misurare qualsiasi interferenza sulla guida a 5 V o nelle linee di uscita.

Aggiornamento 14 agosto:

Sono riuscito a catturarlo fallendo con il mio oscilloscopio. Rigol file wfm di seguito. Il canale uno è collegato a un pin di uscita sul registro a scorrimento. Il canale due è collegato alla guida 5V.

File WFM

Ho appena fatto alcuni test e sono riuscito a riprodurre un picco di 500 mv-1 V (a volte era un calo) sia sulla guida a 5 V che su uno dei pin di uscita dal registro a scorrimento. Questo è il problema giusto? Quel tipo di picco farebbe scattare il registro a turni e si comporterebbe in modo strano?

15 agosto:

Di seguito è una cattura quando accendo manualmente \ off la pompa. Non usare il registro a scorrimento per farlo. La linea blu è il pin di uscita del registro a scorrimento 1, la linea gialla è 5V.

Ho anche fatto alcune foto del setup:

Dimensione piena

Dimensione piena

Ho anche un post sul forum a cui ho aggiornato anche i risultati: Arduino Forum

16 agosto

Sono stato in grado di catturare un'immagine molto migliore oggi. Non mi rendevo conto che l'oscilloscopio cattura solo così tanti punti quando si esegue a intervalli di 1 secondo (ora ha perfettamente senso). Ecco l'emi malvagia sul Pin 1 dal registro a scorrimento:

Prenderò tutti i componenti raccomandati questo fine settimana e proverò ad aggiungerli uno per uno.

18 agosto

Problema confermato La pompa stava causando così tanto rumore che nulla che potessi fare sulle linee a bassa potenza poteva contenere le increspature. Quelle increspature si stavano facendo strada nel registro a scorrimento clock \ latch \ data pin e causando corruzione \ ripristini.

Così sono andato all'estremo e ho strappato un circuito di protezione da sovratensione APC ad alta potenza e l'ho messo davanti alla pompa.

Ora c'è a malapena un blip su una delle linee ovunque. Evviva!

Ora il punto era mantenere questo contenuto in quell'impronta del contenitore, quindi vedrò se riesco a fare una versione più compatta, poiché penso che questa scheda sia eccessiva e ne avrei bisogno di una per ciascuna delle 5 pompe che ho. Inizierò con un solo MOV e vedrò quanto riduce il rumore.

Problema risolto: ho deciso di acquistare un filtro di linea per vedere se potevo filtrare il rumore della pompa direttamente alla fonte. Ho comprato questo: filtro ad alte prestazioni Delta . Ora non ho nemmeno un blip sull'oscilloscopio.

Grazie per tutto l'aiuto, vorrei poterti contrassegnare come risolutori, ma non posso, quindi l'ho dato a chiunque offrisse il maggior numero di suggerimenti.

Come viene cablato il registro a scorrimento? Hai un condensatore di bypass 0.1uF attraverso i cavi di alimentazione vicino al pacchetto IC?

Mi sembra un problema di rumore, soprattutto perché viene attivato solo quando si ha un carico sui relè. Il fatto che si ottenga il ripristino dello stato di registro del registro a scorrimento mi fa pensare che sia un problema di alimentazione.

Inoltre, come si collega il registro a scorrimento.
Con un 74HC595, è necessario:

• Collegare i due orologi di registro insieme (pin 11 e 12)
• Tirare il perno di ripristino principale in alto (fermare il perno 10 su VCC)
• Tirare la linea di abilitazione uscita in basso (perno di fissaggio 13 a terra)

Infine, è necessario un condensatore di bypass da 0,1 uF tra il pin 16 (Vcc) e il pin 8 (Gnd).

Prova a spostare Arduino il più lontano possibile dal modulo relè e dalla pompa. Accertarsi inoltre che non vi siano cavi relativi all'alimentazione (della pompa) nelle vicinanze dell'Arduino.

Quindi utilizzare un cavo twistato a coppia o CAT5 per inviare il segnale on / off da Arduino.

Non riesco ad aprire il file wfm (suppongo sia un po 'di valori esadecimali ma sarà difficile visualizzarlo se aperto comunque), ma dalla tua descrizione sembra che tu abbia catturato l'evento.
Questo picco (che potrebbe essere più veloce / più grande di quello mostrato sul tuo ambito a seconda del BW e delle impostazioni) sarà probabilmente il problema. Resta da capire come un tale picco salga sulle vostre rotaie - penso che a questo punto una foto o due della vostra installazione probabilmente aiuterebbero molto, e se possibile uno schema dettagliato di tutti i vostri cablaggi (pompa, modulo relè, tutto alimentatori, arduino, ecc.)

L'adattatore del relè e l'arduino sono collegati a terra?

EDIT: guardando l'immagine, il layout non sembra eccezionale, è un po 'angusto. Sembra che ci siano cavi di rete sotto il modulo relè - questi potrebbero essere accoppiati al lato isolato di Arduino. Cerca di allontanarli se puoi.
Inoltre dovresti davvero usare il CAT5 o simile per il segnale del registro a scorrimento - eseguilo insieme al 5V per ridurre l'area del loop.
A questo punto proverei anche ad aggiungere un paio di diodi polarizzati inversi a 5 V e messi a terra dall'uscita del registro a scorrimento, per bloccare qualsiasi picco che appare (zener 5 V opzionale, ma buona idea se ne hai uno)

È inoltre possibile posizionare un condensatore di piccole dimensioni dalla linea a terra (ad esempio 100nF) in quanto è solo un segnale di commutazione.
Per essere completamente sicuri che non ci sia alcuna connessione tra ciò che non dovrebbe esserci, probabilmente vale la pena testare la continuità tra la terra di Arduino e la terra del modulo relè e Arduino 5V e relè 5V.

Questo suona sicuramente come un problema di interferenza elettromagnetica.

L'alimentatore Arduino Ground deve essere collegato alla "terra verde" del sistema di alimentazione locale. È possibile utilizzare una spina vuota con un filo singolo per la "terra verde".

Prova a separare fisicamente il cablaggio della pompa dal materiale del microcomputer.

È inoltre possibile aggiungere un MOV "Limitatore di sovratensione" (varistore di ossido di metallo) attraverso la pompa per assorbire i picchi che possono verificarsi quando si commuta il carico.

Quali livelli di tensione e corrente è la pompa?

Il cablaggio sembra corretto.