Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gewächshaussteuerung Probleme EMV?


von Nico K. (nkp)


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Hallo...

Als erstes möchte ich mich erst einmal herzlichst bei euch bedanken, für 
die Hilfe die Ihr mir bisher gewesen seit bei dem Projekt! (Schaltplan, 
Code, bisschen Störanalyse - alles durch sufu+artikel^^).

Leider finde ich jetzt keine passenden Beiträge mehr die mir bei meinem 
Problem helfen könnten.

Ich habe für meine Eltern eine Gewächshaussteuerung gebaut (die haben 
eine Gärnterei). Anfangs war es nur ein Motor für die Dachlüftung, eine 
Umwälzpumpe und ein Mischer.
Jetzt habe ich dieses Projekt etwas erweitert/erweitern wollen...
Heißt dazu noch eine Umwälzpumpe, noch ein Mischer, noch 4 Heizmatten 
und anstatt ein Temperatursensor nun 8...
Das mit den Sensoren habe ich nach bisschen probieren/studieren dann 
auch hinbekommen (danke nochmal!). Das mit dem 74HC595 und den Triacs 
auch. Auf meiner Arbeitsplatte wo ich das ganze zusammengelötet habe hat 
dann auch alles einwandfrei funktioniert und die relais zogen wie sie 
sollten. (Bild 3 ist eine extra Platine die ca 10 m entfernt ist).
Dann habe ich das ganze an den bestimmungsort gebaut und es ging nur 
noch teilweise.
Nach bisschen rumlesen und löten habe ich jetz eigentlich nur noch 2 
Probleme bei den ich Hilfe bräuchte...

1. Wenn ich ein paar Relais schalte (ohne das diese einen Motor 
schalten) dann funktioniert das auch. Allerdings wenn ich dann den 
Motorschutz zB reinlege und dann die Motoren schalte funktioniert das 
nicht (Relais zieht kurz an (ca 100ms) und fällt mit einem Blitz auf dem 
Sockel ab. Das ganze bei ca jedem 2. Versuch des schaltens.
(Dachte anfangs Induktion bei den Datenleitungen -> Kabel getauscht 
(jetzt geschirmtes Telefonkabel) + Pulldown an den Datenleitungen (3k) + 
Kondensatoren an den ICs (100nF kerko+4,7uF elko) ... die Maßnahmen 
hatten schon geholfen, aber nicht vollständig ... (Schaltungen in ein 
geerdetes Metallgehäuse brachte nichts)
Weiß nicht ob ich jetz Snubber an die Relaiskontakte ranlöten soll oder 
nicht? (wenn es die ursache sein soll?) (müsst ich auch erst bestellen)

2. Ich bin mal bei hin- und herhuschen an einen Sensor gekommen (diese 
habe ich in Kupfergehäuse gesteckt und mit Heißkleber vollgepumpt^^ und 
Silber lackiert (ohne Lack hatte ich 2 grad temperaturdifferenz^^)). 
Dieser Sensor ist dann mit ein paar Heizungsrohren in Kontakt gekommen 
und hat die ganze Steuerung durcheinander gebracht ... heißt: ein paar 
relais flatterten, umwälzpumpen gingen an und blieben es auch! (µC war 
nicht abgestüzt, bei den 74HC595 waren die entsprechenden Ausgänge auf 
5V-Pegel, wodurch ich ein Fehler bei den Mosfets ausschließe...
Hatte danach mal die Spannung zwischen Gehäuse vom Sensor und den Rohren 
gemessen: schwankte zwischen 0.03 und 0.24V ... danach die Spannung 
zwischen Gehäuse und Vcc (5V)-> 0,1 - 0,3V; Gehäuse-GND: -0,05-0,17V ... 
schließe also ein Kontaktfehler beim einschieben des Sensors in das 
Gehäuse aus (richtige Schlussfolgerung?)

In Bild 5 ist die Ansteuerung der Relais wie ich Sie bei der alten 
Platine hatte, dort gab es keine Probleme... lieber wieder auf 
Transistoren umbauen weil die Strom, statt Spannungsgeführt schalten? 
und somit evtl bissl weniger Störempfindlich sind?

Achso... Ich habe leider kein Oszi -.-
Wäre nett wenn Ihr mir trotzdem ein bisschen helfen könntet...

Mfg
ps: sorry für rechtschreibung und den vielen text... ^^

von Anja (Gast)


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Nico K. schrieb:
> (Bild 3 ist eine extra Platine die ca 10 m entfernt ist).

Und das ganze mit TTL-Pegel ohne abgesichertes Protokoll.
Das ist sehr mutig.

Andere würden das gar nicht erst versuchen sondern der abgesetzten 
Platine einen eigenen Mikrokontroller spendieren.
Die Übertragung mit abgesichertem Protokoll wäre dann entweder CAN-Bus 
oder RS485 (Profibus).

Gruß Anja

von Purzel H. (hacky)


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Ein Schaltplan ist eines, die Leiterplatte ist etwas Anderes. Dazwischen 
kann man auch noch vieles falsch machen.
Lochraster ?

von Nico K. (nkp)


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ja lochraster... bei bild 3 streifenraster (war noch vorhanden)
meinste das da was wie eine antenne wirken kann bei den leitungen die 
man zum verbinden bei lochrastern nimmt?

von RonnyRoster (Gast)


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Hallo,

bei 10 Metern Buslänge solltest du eigentlich wie Anja schon bemerkt 
hast auf ein Bussystem mit Plausibilitätskontrollen und geriger 
Störanfälligkeit setzen.
Bei deiner Platine ist mir aufgefallen, dass du die Busleitungen direkt 
an das Schieberegister heranführst, da würde ich mindestens weitere 
PullUp- Down Widerstände vorsehen. Mit welcher Geschwindigkeit läuft 
deine SPI?

Zu deinen Temperatursensoren kann ich nur sagen, dass es fahrlässig ist, 
die Microcontroller-Versorgung direkt an sehr lange Kabel zu hängen. 
dadurch holst du dir den ganzen Dreck auf deine Platine.
Kann es sein, dass du im Schaltplan bei den Temperatursensoren VCC und 
GND vertauscht hast?

In deiner ganzen Schaltung vermisst man Abblockkondensatoren. gerade bei 
längeren Leitungswegen immer nen 100nF an jedes IC.

Ich wünsch dir viel Glück, aber würde dir sehr nahe legen, alles, bzw. 
besonders die Buskomponenten nochmal zu überdenken (dazu gehört z.B. ein 
RS485 Bus mit Protokoll) und eine vernünftige Platine fertigen zu 
lassen, denn wenn deine Schaltung lange Freude bereiten soll lohnt sich 
das auf jeden Fall.

Aber soweit ist das ein nettes Projekt mit Potential.

gruß Ronny

von Nico K. (nkp)


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Danke für die Antworten...

Da werd ich mich jetz mal mit RS485 beschäftigen und dieses dann 
umsetzen (in der Hoffnung es klappt dann :P).

Die Leitungen habe ich direkt rangeführt ja ... in der Zeichnung fehlen 
aber die ca 3k pulldown-widerstände, ebenso die 100nF kerkos an den ICs 
(sorry)...
Die 74HC595 treibe ich nicht per SPI, sondern per Softwareroutinen ... 
habe da auch entsprechend delays eingebaut um die Daten "langsam" 
rauszuschieben, was aber am Ergebnis nichts ändert (wie gesagt: im 
leerlauf funktioniert ja alles^^).
Sollte man für die Spannungsversorgung der Temperatursensoren zB einen 
zusätzlichen 7805 einplanen? Wenn ja, nimmt man dann den Pullup von dem 
zusätzlichen 7805er oder den vom Rest der Schaltung?

MfG und schon mal Danke an euch!

von Patrick (Gast)


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Nico K. schrieb:
> habe da auch entsprechend delays eingebaut um die Daten "langsam"
> rauszuschieben, was aber am Ergebnis nichts ändert

Naja, dummerweise weiß das der HC595 nicht; das Problem ist ja, dass er 
recht empfindlich ist und ziemlich schnell "kann"... Selbst wenn Du ihn 
nur statisch ansteuerst, so hast Du doch eine 10m lange Antenne 
dazwischen, an der die empfindlichen Bausteine direkt lauschen.

Es muss nicht unbedingt RS485 oder CAN sein, auch wenn das vermutlich 
das Sinnvollste wäre; man könnte auch z. B. einfach LIN vergewaltigen - 
bei den notwendigen Übertragungsraten und bei der doch noch relativ 
überschaubaren Leitungslänge sehe ich da eigentlich auch kein Problem.

Viel wichtiger: Führe bitte eine getrennte Versorgungsspannung zu den 
einzelnen Busknoten.

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