Hallo liebe Community! Ich habe einen Rolladenmotor welcher mit 2 Steuereingänge gesteuert wird. Diese aktivieren jeweils bei 24V und ziehen dann 50mA. Zur Zeit wird das über einen Kippschalter gesteuert, welcher 24V auf den jeweiligen Steuereingang legt. Nun möchte ich den Kippschalter durch einen ESP8266 ersetzen. Hierfür habe ich mir eine Schaltung und ein PCB gebastelt, siehe Anhang. Da dies meine erste selbstentwickelte Schaltung ist, bitte ich euch einmal kurz drüberzuschauen, bevor ich das PCB bestelle. Vor allem bin ich mir nicht ganz sicher bei den Werten der Widerstände und dem Layout vom PCB. Ich hätte zwar ausgerechnet, dass die 10k Widerstände an der Basis passen müssten, bitte aber um kurze Kontrolle. Außerdem bin ich mir beim ESP12f nicht ganz sicher. Hier muss ich ja ein paar Pins high oder low setzen, dass er richtig bootet. Müssen hier zwingend Pullwiderstände dazwischen, oder kann ich, wenn ich die GPIO´s nicht brauche, auch einfach direkt VCC/GND daran klemmen, so wie in meiner Schaltung? Und R5, R6 sind ja Pull-Ups. Im Internet habe ich hierfür überall gelesen, dass 10k ein guter Wert dafür ist. Warum kann ich hier nicht z.B. 100k nehmen, dann zieht die Schaltung nur 1/10 des "verschwendeten" Stroms. Für mein Anwendungsbeispiel ist das natürlich egal, ich hänge ja direkt an 230V, aber für zukünftige Projekte, z.B. mit Akku, wäre das ganz interessant. Für eure Antworten oder weiteren Anregungen/Bedenken wäre ich sehr dankbar. L.G. Christoph
Isolationsabstände bei den 230V gehen so gar nicht. Da muß unbedingt die riesen Massefläche unter dem Netzteil weg, auf beiden Layern. Der Rest sieht für mich vertretbar aus. Edit: R5/R6 könntest Du auch größer wählen, ich nehme für sowas immer so 100k. Kommt drauf an wieviel EMI in der Umgebung zu erwarten ist, wo das mal laufen soll. Verträgt U1 24V an den Eingängen?
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Isolationsabstände gehen so garnicht für 230V. Da schließe ich mich Ben an. Ansonsten würde ich für deine Anwendung eher Mosfets nehmen wenn du die 24V einfach schalten willst. Was hat Switch Open/Close für einen Pegel? Wenn das 24V sind wird das so nicht gehen da musst du eine Pegelanpassung vornehmen.
Neben dem gesagten vermisse ich: - Block-Cs am ESP - wenn die beiden Eingänge nach außen gehen, wäre eine Schutzbeschaltung (ESD) sinnvoll.
Hallo Christoph K. schrieb: > Da dies meine erste selbstentwickelte Schaltung ist, bitte ich euch > einmal kurz drüberzuschauen, bevor ich das PCB bestelle. Du wirst doch hoffentlich die Schaltung erst einmalauf einem Breadboard aufbauen, BEVOR du eine Platine anfertigst. Gruß thoern
Wo kommt eigenlich die Unsitte her, in einer Platine alles mit GND zuzuschütten ? Damit wird das noch lange keine Massefläche, sondern handelt sich erst mal schwieriges Löten und dann mangelnde Isolationsabstände ein. Zudem macht es eine hervorragende Abschirmung der Sendeantenne des ESP, der so nah an der Störquelle DC/DC Wandler liegt daß es weh tut. Wie lange glaubt man überlebt ein TSP an 230V eines Rollladens ohne Schutzschaltung ?
1 | +--------+ |
2 | o---Sicherung---+-----|~ |-- + |
3 | | | | |
4 | 230V~ VDR275V~ | TSP-03 | |
5 | | | | |
6 | o--TempSich98C--+-----|~ |-- - |
7 | +--------+ |
Die 230V am Rollladen sind dank der Endschalter und induktiven
Abreissfunkens so gestört, daß gute Chancen bestehen, daß der uC
jedesmal aussteigt.
Die 24V Schaltstufen könnten zwar funktionieren, sind aber alles andere
als 'dimensioniert' (korrekte Basisströme für gewünchten Lasttstrom)
ausgelegt. 10k an die Basis des Schalttransistors statt den Kollektor
des Treibers wären schlauer.
[pre]
+24V +24V
| |
R |
| |E
+--|<
| |
R +--
|
--R--|<
|E
GND
[pre]
Angehängte Dateien:
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PCB3.PNG
62 KB
Ben B. schrieb: > Isolationsabstände bei den 230V gehen so gar nicht. Da muß unbedingt die > riesen Massefläche unter dem Netzteil weg, auf beiden Layern Guest schrieb: > Isolationsabstände gehen so garnicht für 230V. Da schließe ich mich Ben > an. Danke für den wichtigen Hinweis! Habe das jetzt mal so geändert, glaubt ihr passt das dann? Rastergröße ist 2,5mm. Ben B. schrieb: > Verträgt U1 24V an den Eingängen? Guest schrieb: > Was hat Switch Open/Close für einen Pegel? Wenn das 24V sind wird das so > nicht gehen da musst du eine Pegelanpassung vornehmen. Die internen PullUps des ESP sind an den beiden Pins aktiviert und es wird "nur" GND daraufgeschalten, über den Schalter welcher schon vorhanden ist, dass ich bei WLAN ausfall auch noch lokal steuern kann. Guest schrieb: > Ansonsten würde ich für deine Anwendung eher Mosfets nehmen wenn du die > 24V einfach schalten willst. Wäre für 50mA ein Mosfet nicht fast overkill? Bzw was wären deiner Meinung nach die Vorteile? Thomas H. schrieb: > Du wirst doch hoffentlich die Schaltung erst einmalauf einem Breadboard > aufbauen, BEVOR du eine Platine anfertigst. Ja klar, aber PCB Design kann man schwer testen und nur weil es funktioniert heißt noch lange nicht, dass die Komponenten gut dimensioniert sind. HildeK schrieb: > Block-Cs am ESP Ich dachte dass Ein BC schon im TSP 03 eingebaut ist. Oder muss ich den zwingend trotzdem verwenden?
Die 'Switch' Eingegänge benötigen ebenfalls eine Schutzbeschaltung. Bestehend aus R (vieleicht ca. 47K, wenigst. 22K) und C (ca 0,1 uF oder weniger)
MaWin schrieb: > Wo kommt eigenlich die Unsitte her, in einer Platine alles mit GND > zuzuschütten ? Damit wird das noch lange keine Massefläche, sondern > handelt sich erst mal schwieriges Löten und dann mangelnde > Isolationsabstände ein. > Zudem macht es eine hervorragende Abschirmung der Sendeantenne des ESP, > der so nah an der Störquelle DC/DC Wandler liegt daß es weh tut. Ok, also GND Platte ganz weg und auch einzeln verbinden? Und wenn es möglich ist werde ich den ESP noch umdrehen. MaWin schrieb: > Die 230V am Rollladen sind dank der Endschalter und induktiven > Abreissfunkens so gestört, daß gute Chancen bestehen, daß der uC > jedesmal aussteigt. Nein, das ist so falsch. Der Rolladen wird mit 24V betrieben (nicht nur die Steuerimpulse sondern auch der Motor an sich). Diese werden von einer Motorsteuerung bereitgestellt, welche einen 230V Eingang hat, welcher direkt in die Steckdose geht. Hier würde ich abzwacken. Diese Spannung sollte also ziemlich stabil sein. MaWin schrieb: > Die 24V Schaltstufen könnten zwar funktionieren, sind aber alles andere > als 'dimensioniert' (korrekte Basisströme für gewünchten Lasttstrom) > ausgelegt. 10k an die Basis des Schalttransistors statt den Kollektor > des Treibers wären schlauer. > [pre] > +24V +24V > | | > R | > | |E > +--|< > | | > R +-- > | > --R--|< > |E > GND > [pre] Danke für die Zeichnung, ich muss aber sagen, ich verstehe leider nicht genau was du meinst. Weil so wie du es sagst, mit 10k an die Basis, habe ich es gemacht und deine Zeichnung zeichnet den Widerstand aber an den Kollektor?
Die 'Switch' Eingegänge benötigen ebenfalls eine Schutzbeschaltung. Bestehend aus R (vieleicht ca. 47K, wenigst. 22K) und C (ca 0,1 uF oder weniger). Dann hab ich mir angewöhnt am 230V Eingang zum Trafo, ect. einen 'Grenzzaun' mit dem PE um die führenden 230V-Leiterbahnen zu legen, wenn vorhanden. Somit würde bei einem evtl. Überschlag das auf den PE gehen, und nicht auf die folgende Schaltung. Oh.... Doppelpost von mir. Da hat sich was gekreuzt. - Sorry
Christoph K. schrieb: > Die internen PullUps des ESP sind an den beiden Pins aktiviert und es > wird "nur" GND daraufgeschalten, über den Schalter welcher schon > vorhanden ist, dass ich bei WLAN ausfall auch noch lokal steuern kann. Das reicht nicht fuer eine Stoersichere Schaltung. Am besten die Pullups durch exteren Widerstaende niederohmig machen und noch ein kleines RC Filter dort einbauen.
Christoph K. schrieb: > HildeK schrieb: >> Block-Cs am ESP > > Ich dachte dass Ein BC schon im TSP 03 eingebaut ist. Oder muss ich den > zwingend trotzdem verwenden? Ja, schon auf Grund der Länge der Versorgungsleitungen. BC immer nahe am IC!
Christoph K. schrieb: > MaWin schrieb: >> Die 24V Schaltstufen könnten zwar funktionieren, sind aber alles andere >> als 'dimensioniert' (korrekte Basisströme für gewünchten Lasttstrom) >> ausgelegt. 10k an die Basis des Schalttransistors statt den Kollektor >> des Treibers wären schlauer. [pre] +24V +24V | | R | | |E +--|< | | R +-- | --R--|< |E GND [pre] > > Danke für die Zeichnung, ich muss aber sagen, ich verstehe leider nicht > genau was du meinst. Weil so wie du es sagst, mit 10k an die Basis, habe > ich es gemacht und deine Zeichnung zeichnet den Widerstand aber an den > Kollektor? Deine Schaltung wird genauso gehen, da verstehe ich den Einwand von MaWin auch nicht. Wenn Q1/Q2 aktiv sind, dann werden Q3/Q4 mit 2.4mA Basisstrom versorgt, das reicht für eine Last von 50mA locker. Und du kannst noch immer R3/R4 kleiner wählen. Was anderes macht MaWins Schaltung im aktiven Zustand auch nicht: sie legt über den unteren R die Basis des PNP an GND. Nur deine Variante braucht im aktiven Zustand 5mA, die von MaWin nur rund 2.5mA (bei 10k-Rs). Was soll's?
Christoph K. schrieb: > Wäre für 50mA ein Mosfet nicht fast overkill? Bzw was wären deiner > Meinung nach die Vorteile? Mosfets sind spannungsgesteuert und nicht stromgesteuert und brauchen somit keinen konstanten Strom am Gate (Leckstrom mal ausgenommen). Denen ist relativ egal was sie an pullup haben jenachdem wie schnell du schalten willst. Gate Widerstand braucht man garnicht, schadet der Haltbarkeit aber auch nicht wenn man nicht mit hohen Frequenzen schalten will (dann nimmt man eher schon einen richtigen Gatetreiber). Ansonsten schalten die halt sauber durch und verhalten sich eher wie ein "Schalter".
Abblockkondensatoren im Netzteil nutzen geht nicht, die müssen immer so
nahe wie möglich am Verbraucher sitzen. Ich hab das nur nicht bemängelt
weil ich nicht weiß, ob Dein verwendetes ESP-Modul sowas bereits intern
besitzt. Dann bräuchte man es extern nicht. Da musst Du Dich an die
design rules des ESP-Moduls halten, da steht drin was es extern braucht.
> ESP, der so nah an der Störquelle DC/DC Wandler liegt
Ich glaube nicht, daß das Netzteil den ESP stört, die Frequenzen liegen
so weit auseinander... Eher ist es das Netzteil, was die EMI vom ESP
nicht mag.
Ich weiß auch nicht wie die Eingänge bereits auf dem ESP-Modul geschützt
sind, von der Platine ist das in Ordnung, ob's so funktioniert muß der
Entwickler selbst wissen.
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Design_Rules.jpg
150 KB
Unter der Antenne sollte kein Kupfer sein, sonst gibt es erhebliche Einbußen bei der Reichweite. Am besten Antennenbereich des Funkmoduls über den Basissprint hervorstehen lassen. Beitrag "Re: MCP1700-3302 mit ESP8266"
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PCB4.PNG
66 KB
Thomas S. schrieb: > Dann hab ich mir angewöhnt am 230V Eingang zum Trafo, ect. einen > 'Grenzzaun' mit dem PE um die führenden 230V-Leiterbahnen zu legen, wenn > vorhanden. Somit würde bei einem evtl. Überschlag das auf den PE gehen, > und nicht auf die folgende Schaltung. Habe das PCB jetzt nochmal überarbeitet, und u.A. den PE Leiter hinzugefügt. Ist das so wie du gemeint hast? Thomas S. schrieb: > Die 'Switch' Eingegänge benötigen ebenfalls eine Schutzbeschaltung. > Bestehend aus R (vieleicht ca. 47K, wenigst. 22K) und C (ca 0,1 uF oder > weniger). Warum muss hier eine Schutzbeschaltung hin? Ich schalte ja nur zwischen nichts oder GND. Helmut L. schrieb: > Das reicht nicht fuer eine Stoersichere Schaltung. Am besten die Pullups > durch exteren Widerstaende niederohmig machen und noch ein kleines RC > Filter dort einbauen. Warum soll das nicht reichen? Dafür sind sie ja da. Und am Breadboard hat das auch gut funktioniert. Versteht mich nicht falsch, ich will euch nicht widersprechen, ich möchte nur verstehen warum ich ein (zusätzliches) Bauteil brauche. Guest schrieb: > Mosfets sind spannungsgesteuert und nicht stromgesteuert und brauchen > somit keinen konstanten Strom am Gate (Leckstrom mal ausgenommen). Denen > ist relativ egal was sie an pullup haben jenachdem wie schnell du > schalten willst. Gate Widerstand braucht man garnicht, schadet der > Haltbarkeit aber auch nicht wenn man nicht mit hohen Frequenzen schalten > will (dann nimmt man eher schon einen richtigen Gatetreiber). Ansonsten > schalten die halt sauber durch und verhalten sich eher wie ein > "Schalter". Danke für die super Erklärung. Das werd ich mir nochmal überlegen ob ich auf MOSFETs umsteige. Und bezüglich des BC, den löte ich dann direkt auf den ESP, bin jetzt zu faul das in das Schematic einzubauen.
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Christoph K. schrieb: > Thomas S. schrieb: >> Die 'Switch' Eingegänge benötigen ebenfalls eine Schutzbeschaltung. >> Bestehend aus R (vieleicht ca. 47K, wenigst. 22K) und C (ca 0,1 uF oder >> weniger). > > Warum muss hier eine Schutzbeschaltung hin? Ich schalte ja nur zwischen > nichts oder GND. Ich habs nicht nachgeschaut. Wenn Pull-Up oder Pull-Down bereits vorhanden, dann braucht man es nicht zweimal.
Thomas S. schrieb: > Ich habs nicht nachgeschaut. Wenn Pull-Up oder Pull-Down bereits > vorhanden, dann braucht man es nicht zweimal. Es hängt an den integrierten PullUps des ESP8266. Hier meinte Helmut dass die nicht reichen. Aber ich hoffe ich bekomme noch eine Erklärung, warum er der Meinung ist :)
Christoph K. schrieb: > Aber ich hoffe ich bekomme noch eine Erklärung, > warum er der Meinung ist :) Da ich bei dem Thema der gleichen Meinung wie Helmut bin, beantworte ich das mal (aus meiner Sicht): Die internen Pullups sind sehr hochohmig. Wenn du hier eine (relativ) lange Leitung zu einem Schalter anschließt oder generell in einem elektromagnetisch "verseuchten" Gebiet arbeitest, besteht die Gefahr, dass du dir hier Störungen einfängst. Das kann sich dadurch äußern, dass das Rollo plötzlich aktiviert wird, weil irgendwo in der Nähe ein Gewitter ist, oder der Motor stört die Steuerung. Daher empfiehlt es sich immer einen extra Pullup vorzusehen, den man individuell dimensionieren kann.
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Joe F. schrieb: > Da ich bei dem Thema der gleichen Meinung wie Helmut bin, beantworte ich > das mal (aus meiner Sicht): > Die internen Pullups sind sehr hochohmig. Wenn du hier eine (relativ) > lange Leitung zu einem Schalter anschließt oder generell in einem > elektromagnetisch "verseuchten" Gebiet arbeitest, besteht die Gefahr, > dass du dir hier Störungen einfängst. > Das kann sich dadurch äußern, dass das Rollo plötzlich aktiviert wird, > weil irgendwo in der Nähe ein Gewitter ist, oder der Motor stört die > Steuerung. > Daher empfiehlt es sich immer einen extra Pullup vorzusehen, den man > individuell dimensionieren kann. Danke für die Erklärung! Wären hier wieder die im Internet oft besagten 10k ein guter Wert oder sollte das noch niederohmiger sein?
Da hier ja nur Strom fliesst, wenn ein Taster gedrückt wird, wäre meine Präferenz eher so im Bereich 1K-3.3K
Joe F. schrieb: > Da hier ja nur Strom fliesst, wenn ein Taster gedrückt wird, wäre > meine > Präferenz eher so im Bereich 1K-3.3K Ok, da der Schalter nur als Taster genutzt werden soll, also max 1-2 Sek aktiv sein sollte, und das ja der 3,3V Stromkreis ist, werde ich die 3mA bei 1k überleben ?
Christoph K. schrieb: > Warum muss hier eine Schutzbeschaltung hin? Ich schalte ja nur zwischen > nichts oder GND. Haben oben bereits 2 beantwortet, aber ich setz mal eins drauf. Ein mechanischer Schalter prellt, egal wie teuer oder welcher Hersteller. Damit diese 'Spikes' nicht die Schaltung durcheinander bringen nimmt man hier ein C von weingstens 47nF. Damit ist das 'Rechteck' vom Impuls wieder 'sauber'. Und auch wegen der Antennenfunktion des Eingangs. Du kannst auch noch einen 1MOhm nach Masse ziehen, zum Entladen des C's. Wenn nicht enthalten, suchst Du Dich später zu tode weil die Steuerung macht was sie will.
Christoph K. schrieb: > Wären hier wieder die im Internet oft besagten 10k ein guter Wert oder > sollte das noch niederohmiger sein? Wenn schon ein zusätzlicher Pullup, dann einer mit weniger als 5k. Denn mein EMV-Spezi sagt selbstsicher: alles über 5k ist EMV-technisch vollkommen unwirksam. Thomas S. schrieb: > nimmt man hier ein C von weingstens 47nF. Damit ist das 'Rechteck' vom > Impuls wieder 'sauber'. Und auch wegen der Antennenfunktion des > Eingangs. Du kannst auch noch einen 1MOhm nach Masse ziehen, zum > Entladen des C's. Und mindestens noch eine TVS-Diode und einen Serienwiderstand und zur Sicherheit noch ein paar weitere Bauteile... > aber ich setz mal eins drauf. Ich mach es immer so, dass ich einfach meine Software zur Abfrage der Taster derart programmiere, dass sie mit solchen Störungen (Prellen, kurze Spikes) zurecht kommt. Damit spare ich mir erstens das ganze Gebastel und zweitens das Hoffen, dass das Gebastel hilft.
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Lothar M. schrieb: > Ich mach es immer so, dass ich einfach meine Software zur Abfrage der > Taster derart programmiere, dass sie mit solchen Störungen (Prellen, > kurze Spikes) zurecht kommt. Damit spare ich mir erstens das ganze > Gebastel und zweitens das Hoffen, dass das Gebastel hilft. ...und man kann die Entprellzeit einstellen. Gerade bei Tastern kommt es auf ein paar Millisekunden mehr Verzögerung für die Funktion nicht an, erhöht aber die Störfestigkeit deutlich. In vielen Schaltplänen sieht man den Kondensator an Tastereingängen, es wurde aber ein Serienwiderstand zum Taster vergessen. Das führt dazu, dass der Kondensator schlagartig über den Taster entladen wird und die Kontakte auf Dauer sehr leiden müssen. Ich würde den Kondensator eher als ESD Maßnahme sehen und weniger zum Entprellen des Signals, und dann reichen 100pF auch aus.
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