Relaisansteuerung mit ESP32 macht mich völlig ratlos

[Uwe S. (willythecat)]

Grüß Gott, ELektronik-Gemeinde,

eigendlich ein simples Thema, ABER:

ESP32 von AZ-Delivery soll 2 Finder-RElais mit 12V schalten.
Das Ganze ist mittlerweile auf einer eigenen PCB realisiert.
Das 2x UM RElais funktioniert problemlos; das 1 x UM macht die Probleme:
Beim Ausschalten (zu 50%) stürzt der ESP ab (Reset oder läuft ins 
Nirwana) - wohlgemerkt, alles OHNE LAST. And en Relais hängen keine 
Verbraucher.
Was habe ich bisher unternommen:
1) das 1xUM Relais möglichst weit weg vom ESP32 positioniert
2) 100nF Stabilisierungskondensatoren am RST Pin und am 3V Pin ESP32
3) 470 µF Elko an 5V und 3 V Spannungsversorgung
4) natürlich die Freilaufdioden.

Die Snubberschaltung ist zwar nicht über das Relais geschaltet, und 
damit etwas weniger wirksam; ist aber jetzt kein Thema, weil keine Last 
am Relais hängt.

Was mich echt irre macht; beide Relais sind elektrisch absolut identisch 
und sind Finder Relais auf Sockeln. 40.52.9.012 und 40.61.9.012.

ESP32 schon ausgetauscht, ebenso Dioden, und Relais.
Ich weiß jetzt langsam nciht mehr weiter.... Vielleicht hat ja von EUch 
jemand eine erhellende Idee?

[Peter D. (peda)]

Der 5V Regler sollte an beiden Seiten Kondensatoren haben, dicht am IC.
Im Datenblatt stehen die Minimalwerte, d.h. ruhig größer (2x) wählen.

[Christian M. (likeme)]

100K sind in der Automobilindustrie fast schon verboten, man fängt sich 
Störungen ein.

[Mike R. (thesealion)]

Bei RE2 gibt die die Spannung der Ansteuerspannung der Spule über einen 
Spannungsteiler auf den ESP32, bei RE1  hast du die Verbindung nicht.

[Alexander (alecxs)]

Bei einem ordentlichen Schaltplan könnte man das vielleicht sehen.

[Dieter S. (hotsystems)]

Und was genau möchtest du mit R10 und R11 erreichen ?
Richtig Sinn machen die nicht. Außer du möchtest prüfen ob T3 
durchschaltet.

[Uwe S. (willythecat)]

Danke soweit;
allerdings:  Das Ganze läuft mit einem Arduino Nano seit 2 Jahren 
problemlos, nur der ESP32 macht diese Zicken. Und dort sind keine Elkos 
verbaut.

Hatte einen Fehler im Schaltplan: die 12V sind mit 2200µF gepuffert, 5V 
und 3,3 haben jeweils 470µF.

R10/R11 : ja ich will eine Rückmeldung, ob der MOSFET T3 durchschaltet, 
habe ich aber zur Fehlersuche bereits entfernt. Keine Änderung.

[Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)]

Bei dem Schaltplan wird mir schwindelig. Sorgfältiger zeichenen und 
arbeiten. Ebenso kann ich auf dem unscharfen Bild der Platine kaum was 
erkennen.

Daher einfach eine Reihe von Fragen:

Sitzen die Dioden dicht an den Relaisanschlüssen? Wenn nein, mal direkt 
an die Anschlüsse löten.

Sind die Fassungen OK? Sind die Dioden OK, ist vielleicht eine defekt?

Was passiert wenn die Relais getauscht werden? Wandert der Fehler mit?

Masse OK?

Ist die Leiterbahnführung OK, oder liegt die Stromversorgungleitung des 
ESP "schön" parallel zu den Relaisleitungen vom ESP oder unter den 
Relais?

Ist die Stromversorgung von Relais und ESP wie eine Art Bus ausgeführt 
(schlecht)?

Schlecht:
V+
o--------+---------------+-----------------
         |               |
    +----+----+       +--+--+
    | Relais  |       | Vcc +-----+
    +----+----+       +--+--+     |
         |               |        |
    +----+----+          |     +--+--+
    | MOSFET  |..........|.....| ESP |
    +----+----+          |     +--+--+
         |               |        |
o--------+---------------+--------+---------
GND


Besser, sternförmig
   +---------------------+
V+ |                     |
o--+                     |
   |                     |
   +----+                |
        |                |
   +----+----+        +--+--+
   | Relais  |        | Vcc +-----+
   +----+----+        +--+--+     |
        |                |        |
   +----+----+           |     +--+--+    
   | MOSFET  |...........|.....| ESP |
   +----+----+           |     +--+--+      
        |                |        |
   +----+                +--------+
   |                     |
o--+                     |
   |                     |
   +---------------------+
GND

[Dieter S. (hotsystems)]

Uwe S. schrieb:
> ja ich will eine Rückmeldung, ob der MOSFET T3 durchschaltet,

Und an welchem GPIO des ESP32 landet die Spannung ?
GPIO-Angaben fehlen komplett, sind aber nicht unwichtig.

[Uwe S. (willythecat)]

Hannes J. schrieb:
> Bei dem Schaltplan wird mir schwindelig. Sorgfältiger zeichenen und
> arbeiten.
Der ist über die Zeit etwas "gewachsen". Ich habe hier nur die relvanten 
Teile übernommen, etwas Quick&Dirty. Der gesamte Plan ist etwas 
komplexer und den bekomme ich nicht mehr als screenshot unter.
>Ebenso kann ich auf dem unscharfen Bild der Platine kaum was
> erkennen.
>
> Daher einfach eine Reihe von Fragen:
>
> Sitzen die Dioden dicht an den Relaisanschlüssen? Wenn nein, mal direkt
> an die Anschlüsse löten.
Ja SMD direkt an den Anschlüssen
>
> Sind die Fassungen OK? Sind die Dioden OK, ist vielleicht eine defekt?
Alles brandbeu von Finder. Dioden getauscht o.Änderung.
> Was passiert wenn die Relais getauscht werden? Wandert der Fehler mit?
Nein, bleibt gleich, auch wenn ich 2x 40.52.9 verwende.
> Masse OK?
Ja
> Ist die Leiterbahnführung OK, oder liegt die Stromversorgungleitung des
> ESP "schön" parallel zu den Relaisleitungen vom ESP oder unter den
> Relais?
Das wäre noch ein Punkt; die 5V Leitung läuft unter einem Relais durch. 
Das werde ich einmal ändern.
> Ist die Stromversorgung von Relais und ESP wie eine Art Bus ausgeführt
> (schlecht)?

Nein, die Relais sind direkt am Netzteil udn das sind die Einzigen, die 
die  12V bekommen.

[Dieter S. (hotsystems)]

Dieter S. schrieb:
> GPIO-Angaben fehlen komplett,

Sorry, das 2. Schaltbild habe ich übersehen.

[●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector)]

mal gucken, ob 12V von einer Batterie
die Schaltung anders reagieren lassen als ein Netzteil?

[Alexander (alecxs)]

Wie ist denn die Gatespannung mit dem Spannungsteiler beim ESP32 im 
Vergleich zum Arduino?

[Loco M. (loco)]

Uwe S. schrieb:

>> Ist die Leiterbahnführung OK, oder liegt die Stromversorgungleitung des
>> ESP "schön" parallel zu den Relaisleitungen vom ESP oder unter den
>> Relais?
> Das wäre noch ein Punkt; die 5V Leitung läuft unter einem Relais durch.
> Das werde ich einmal ändern.

Teste doch mal ohne das kritische Relais. Wenn der Fehler dann auch 
auftritt liegt das Problem unter/im Sockel oder bei der restlichen 
Leitungsführung bis zum Transistor.

[Rainer W. (rawi)]

Uwe S. schrieb:
> Vielleicht hat ja von EUch jemand eine erhellende Idee?

Hängt dein GPIO5 vielleicht in der Luft? Oder wird der auf dem 
NodeMCU-Board mit einem definierten Pegel versorgt?

In dem Schaltplanchaos ist das etwas mühselig zu erfassen.

[Uwe S. (willythecat)]

Also Status unverändert.
Ich habe die 5V Leitung, welche unter dem Relaissockel ging, 
unterbrochen und neu verlegt. --> Keine Änderung

Dann habe ich stärkeres externes Netzteil eingesetzt, --> keine 
Änderung.

GPIO5 ist als INPUT, PULLUP definiert.

Wenn das Relais draussen ist, läuft die Schaltung ohne Probleme. Der 
Arduino schmiert ab, wenn das 1xUM Relais ein- oder ausschaltet 
(spätestens beim 3. schalten.

Ich habe auch schon die Ansteuerung von einem anderen GPIO Port 
verwendet --> keine Änderung


Ich nehme jetzt mal einen 7AH LiION Akku. und einen AZ ESP32 der 
neuesten Gen., die sind gerade reingekommen.

@Alexander, meinst du die Ansteuerung des A=3400?

Viele Grüße und besten Dank für EUre Gedanken.

[Jens M. (schuchkleisser)]

Der Schaltplan ist ganz knapp an "eine Frechheit" vorbei.
Das ist so dermaßen unübersichtlich, würde mich nicht wundern wenn PCB 
und Plan nicht übereinstimmen.

Uwe S. schrieb:
> Der
> Arduino schmiert ab, wenn das 1xUM Relais ein- oder ausschaltet
> (spätestens beim 3. schalten.

Welches ist das?
Ich sehe 2 identische Relais mit 2 Wechslern.

Ich sehe aber auch, das RE1 mit einem Kontakt direkt auf einen IO geht, 
mit dem anderen Netzspannung schaltet.
Da schüttelt's mich, und wenn es sich dabei um das "Resetrelais" 
handelt, dann weißt du woran es liegt.
Wenn du der Isolation deines Relais traust, sollte da noch ein Pullup, 
ein Kondensator und ein Reihenwiderstand rein, dann ist der Spuk vorbei 
würde ich sagen.
Aber die Sicherheitsabstände zur berührbaren Spannung kannst du so wohl 
nicht mehr einhalten, will sagen: die lustigen Touch-Schneckchen würde 
ich nur mit einem mindestens 30 Zentimeter langen Isoliermaterialstab 
anfassen.

[Björn W. (bwieck)]

Für mich klingt das ganze eher nach Softwarefehler.
Bau dir doch mal ein kleines Testprogramm, das die beiden Relais 
abwechselnd im Sekundentakt ein und ausschaltet.

[Alexander (alecxs)]

Uwe S. schrieb:
> @Alexander, meinst du die Ansteuerung des A=3400?

Hat sich erübrigt - sieht aus als wenn er mit 2V schon durchsteuert. Ich 
schätze mal 2.8V werden anliegen.

Uwe S. schrieb:
> Der Arduino schmiert ab, wenn das 1xUM Relais ein- oder ausschaltet
> (spätestens beim 3. schalten.

Ich dachte der Arduino läuft stabil. Wie sieht es beim ESP32 ohne WiFi 
aus?

[Uwe S. (willythecat)]

Mit dem Akku konnte ich bis zu 7x schalten, dann hat er sich wieder 
aufgehängt.

@ Jens: Ich lerne immer wieder gerne dazu. Hast du mir ein Beispiel für 
einen übersichtlichen Schaltplan?

Ich habe das Teil seit 2 Jahren immer weiterentwickelt. Angefangen mit 
einem Nano, der soll jetzt durch den ESP32 ersetzt werden.

Beide Relais sehen zwar fast gleich aus, das problemetische hat nur 
einen Wechsler-Kontakt innen, wird aber über jeweils 2 Pins nach aus 
aussen geführt, weil das 16 A abkann, deswegen gebrückt.
Re 1: 40.52.9.012 = 2xUM,  Re 2: 40.61.9.012 ist 1xUM.

Nein, das RE 1 funktioniert tadellos (in 3 verschiedenen 
Platinenversionen). Re 2 ist das Problem - aber nur bei der ESP32 
version.

@ Björn. Das glaube ich allerdings nicht, weil die Logik funktioniert. 
Manchmal resettet der ESP32 beim ersten Schalten, manchmal erst beim 3 
-4 mal vom Re2 ; und es ist egal, manchmal beim EInschalten, manchmal 
beim Ausschalten.

@ Alexander: WIFi ist bei diesem ESP (noch) nicht genutzt.

Tja, ich bin immer noch sehr ratlos und ziehe eine Ansteuerung mit 
Optokopplern in Erwägung. Ich verstehe nur nicht, warum  die beiden 
gleichen Ansteuerungen so unterschiedlich reagieren. Morgen fange ich 
nochmal mit dem Steckbrett an. Wird nur schwierig, weil ich SMD MOSFET 
verwendet habe.

[Alexander (alecxs)]

Es gab hier irgendwo schöne Bilder zum Thema Luft- und Kriechstrecken 
bei Netzspannung, vielleicht findet das jemand noch.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts