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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik AVR Pollin relais


Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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Hallo zusammen,
ich hab AVR Board von Pollin, womit ich momentan eine Terriensteuerung 
betreibe. Angeschlossen sind 4 Tempertursensoren (2x DS1621 und 2x 
DS1631), sowie 5 12V Relais die über einen ULN2803 betrieben werden. Die 
Relais werden momentan so geschaltet, das immer max. 3 an geschaltet 
werden können (sind gegeneinander verriegelt, softwaremässig). Das muss 
ich machen, weil wenn mehrere Relais geschaltet werden, Schaltet der µC 
nach einiger Zeit einfach neu. Die Zeit vom Start bis zum Automatischen 
"Neustart" ist nicht konstant, mal sind es 10min kann aber auch bis zu 2 
Stunden dauern.
Denk gleichen effekt konnte ich beobachten wenn ich via UART mit der COM 
Schnittstelle daten auf meinen PC mit Hyperterminal auslesen wollte oder 
ein LCD betrieben hab.
Am µC selber liegt es nicht, weil der selebe effekt 2 unterschiedlichen 
Controllern und Boards aufgetretten ist  (beide von Pollin).
Sollte ich mal ein anderes Board ausprobieren?! Oder wodran kann es 
liegen? Hat einer ne Idea? Bzw. Wer von euch betreibt mehrere Relais 
(für 230V) mit nem Pollin Board (und funktioniert auch)? :)

Vielen Dank erstmal

LG Hannes

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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>Hat einer ne Idea?
Ideen hätte ich schon, aber die meisten davon dürften dich nicht 
interessieren oder nichts angehen. Nach deiner Beschreibung kann man nur 
raten.
Gib bitte etwas konkretere Informationen:
Wie sind die Relais angeschlossen?
Masse, Versorgung, Netzteil, Freilaufdioden?
Skizze, Foto, Bild?

> Denk gleichen effekt konnte ich beobachten wenn ich via UART mit
> der COM Schnittstelle daten auf meinen PC mit Hyperterminal auslesen
> wollte oder ein LCD betrieben hab.
Also eigentlich immer... ;-)
Dann hat das mit den Relais aber nix zu tun.

> Terriensteuerung
> Tempertursensoren
Ist bei deiner Tsttur das '' kputt?

Lies deine Frage vor dem Senden noch mal durch, und tu dabei so, als ob 
du das Problem nicht kennen würdest. Und dann beantworte dir die Frage: 
Kann ich damit was anfangen?
Nicht jeder kann fließend aus dem Kopf formulieren, ich auch nicht.

Autor: Jürgen A. (jaja)
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Ich kenne zwar deine Hardware nicht, aber vermutlich wird durch die 
vielen geschalteten Relais zuviel Strom konsumiert, die Spannung bricht 
ein und dein µC macht einen Reset.
Kann das sein?

Grüße,
Jürgen

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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>Wie sind die Relais angeschlossen?
Hab nen Skitzenhaften Verschaltungsplan von einem Relais als Dateianhang 
beigefügt.
Das Netzteil (Relais) hat 12V Ausgangsspannung und kann bis zu 1A. Das 
Netzteil für das µC-Board versorgt ihn mit 9V Welchselspannung und hat 
nen maximalen Ausgangsstrom von 500mA. Die Gleichspannung für den µC 
wird ja auf dem Board selber auf 5V Gleichspannung gleichgerichtet.

>Also eigentlich immer... ;-)
>Dann hat das mit den Relais aber nix zu tun.
Weiß ich nich so genau, denn wenn ich die Steuerung ohne UART und LCD 
laufen lassen, aber mit 5 Relais tritt der Effekt trozdem auf.

>aber vermutlich wird durch die vielen geschalteten Relais zuviel Strom 
konsumiert.
Das hab/hatte ich auch gedacht, aber verstehe nicht wieso. Der µC selber 
schaltet doch keine lasten, sondern nur den Transistor. Dafür benutze 
ich ja die Transistoren, damit das eben nicht der fall ist :-/ Oder sehe 
ich das falsch?

Autor: nullahn (Gast)
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Evtl. Netzteil einfach zu schwach.

Autor: Freizeitbastler (Gast)
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Hallo Hannes,

Lies mal hier:

http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit...

Der ULN2803 hat eingebaute Freilaufdioden. Nutze sie.

Schöne Grüße, Peter

Autor: Michael G. (linuxgeek) Benutzerseite
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Japs, wenn das Netzteil zu schwach ist und eventuell noch der BOD des uC 
aktiviert ist (was er in diesem Fall besser ist) fuehrt das durch den 
Spannungabfall zu einem Reset. Hab ich auf meiner Relaiskarte auch, das 
Problem.

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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>Der ULN2803 hat eingebaute Freilaufdioden. Nutze sie.
Benutzt die Freilaufdioden, hab den Schaltplan mal bissel abgeändert, 
evtl. ist es so besser zu erkennen.

>Evtl. Netzteil einfach zu schwach.
Welches Netzteil? Das dass den µC speißt? Vielen Ampere sollte es den 
mindestens liefern?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Das Netzteil (Relais) hat 12V Ausgangsspannung und kann bis zu 1A.
> Das Netzteil für das µC-Board versorgt ihn mit 9V Welchselspannung
> und hat nen maximalen Ausgangsstrom von 500mA. Die Gleichspannung
> für den µC wird ja auf dem Board selber auf 5V Gleichspannung
> gleichgerichtet.
Sollte eigentlich reichen...hmmm...
Kommen die Spannungen vom selben Trafo?
Wie sind die GND-Anschlüsse der beiden Netzteile verschaltet?

Autor: Kachel - Heinz (Gast)
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Mit genügend Ampere alleine erschlägst Du das Problem nicht...

Die Netzteile sollten so ausgewählt werden, dass sie den benötigten 
Strom liefern können. Die Spannung sollte hoch genug sein, dass die 
Spannungsregler 78xx arbeiten können, aber nicht höher als nötig, da das 
dann die Verlustleistung an den Spannungsreglern unnötig erhöht, die 
Regler also unnötig aufheizt. Bei zu hoher Netzteilspannung kann es 
durchaus vorkommen, dass die Schutzabschaltung des 78xx schon bei 
relativ kleinen Strömen anspricht.

Überprüfe mal die Temperatur der Spannungsregler. Werden sie heiß, ist 
die Spannung des Netzteiles zu hoch. Du hast dann die Wahl, die Wärme 
mittels Kühlkörper abzuleiten (deshalb hat ja der Kamerad ein Loch im 
Kopf), oder ein passendes Netzteil einzusetzen.

KH

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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>Kommen die Spannungen vom selben Trafo?
Nein, das µC Board hat nen eigenes (9V Wechselspannung) Netzteil und die 
Relais haben nen eigenes (12V Gleichspannung) Netzteil.

>Wie sind die GND-Anschlüsse der beiden Netzteile verschaltet?
Welche GND-Anschlüsse? Die der beiden Relais? Die sind garnicht 
Verbunden, haben ja auch unterschiedlice potenziale 5V und 12V.

>Sollte eigentlich reichen...
Also kann es doch nicht am Netzteil liegen? Evtl. der Spannungsregler? 
Ist ein 7805, aber der kann ja auch bis zu 1A.

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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>Überprüfe mal die Temperatur der Spannungsregler.
Hab gerade mal gefühlt, also heiß ist er nicht (so das es unangenehm 
wäre ihn anzufassen). Würde ihn eher als "warm" bezeichnen, aber im 
normalen rahmen. Bissel warm wird er ja immer, oder?!

>Die Spannung sollte hoch genug sein, dass die Spannungsregler 78xx arbeiten 
können
Also das 9V Wechselspannungsnetzteil wurde von Pollin empfohlen, deshalb 
hab ich es genommen. Wäre es evtl. besser direkt mit nem 5-7V 
Gleichspannungsnetzteil rein zu gehn? Dann muss zwar nixmehr 
Gleichgerichtet werden und der Spannungsregler bräuchte auch fast 
nixmehr zu Regeln...?! Oder wäre das nicht sinnig?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Welche GND-Anschlüsse?
Du hast einen GND vom uC-Board(-Netzteil) und du hast einen GND 
(Minus-Pol) von deinem Netzteil für die Relais. Die müssen doch irgendwo 
verbunden sein.
Ein Strom, der aus einem uC-Pin herausfliesst muss auch irgendwo in den 
uC wieder hineinkommen. Das selbe gilt für Relais und Elektronik im 
Allgemeinen...

Welcher GND ist am Pin 9 vom ULN?
Wo sind die GND-Pins 35,37,39 vom J4 (Pollin-Board) angeschlossen?

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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>Welcher GND ist am Pin 9 vom ULN?
Der GND vom 12V Netzteil.

>Wo sind die GND-Pins 35,37,39 vom J4 (Pollin-Board) angeschlossen?
Dort sind nur die Sensoren angeschlossen.

>Ein Strom, der aus einem uC-Pin herausfliesst muss auch irgendwo in den
uC wieder hineinkommen.
Fließt der Strom nicht über den Transistor wieder ab? Also zumindest ist 
der Steuerstrom vom µC nicht mit dem dem GND vom µC verbunden. Kann da 
schon der fehler liegen?
Aber wie soll ich denn den Transitor sonst beschalten? Kann ja nicht 
beide GND zusammen zusammen legen...

Autor: Chapmy (Gast)
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Warum nicht? Ist da 'ne Mauer im Weg?

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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>Warum nicht? Ist da 'ne Mauer im Weg?
lol, ich weiß nicht wie ich die beiden GND verbinden soll bzw. wo ich 
den GND vom µC anschließen, hab doch einmal nen Potenzial von 5V und am 
anderen Netzteil von 12V.
Wäre es den möglich, das der "Fehler" daran liegen kann?

Autor: No Name (nohelp)
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Ich versteh nicht, warum du Pin 10 mit irgendwas verbunden hast. Dieser 
Anschluss dient doch nur zu Testzwecken und darf doch unbeschaltet 
bleiben. Auch wenn ich nicht weiß, wie dein Netzteil aufgebaut ist, so 
benötigst du für dein Vorhaben eine gemeinsame Masse für Relais und 
Steuerung, es sei denn du versuchst dich auch noch mit glavanischer 
Trennung, was aber hier völlig daneben wäre. Also, Masse der 
5V-Spannungsquelle mit Masse der 12V-Spannungsquelle verbinden. Denke 
daran, dass du für die Masseverbindung am ULN2803 keinen Fädeldraht 
nutzt, denn das wäre vielleicht etwas dünn. Wenn dir der Controller bei 
Betrieb aussteigt, wenn du ein Relais schaltest, könnte es neben dem 
hier schon erwähnten Spannungseinbruch vielleicht auch an zu wenig 
Kondensatorkapazität liegen. War die Faustregel nicht 1A braucht 1000µF?

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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>Ich versteh nicht, warum du Pin 10 mit irgendwas verbunden hast
An Pin10 mnuss doch 12V angeschlossen werden, fpr die Freilaufdiode.

>Also, Masse der 5V-Spannungsquelle mit Masse der 12V-Spannungsquelle verbinden.
Ok alles klar, welche ich machen :) Könnt das schon der "Fehler" gewesen 
sein?! Das durch die fehlende gemeinsame Masse der Ausgangsspannung von 
den Port ihrgendwie zusammengebrochen ist?


>Denke daran, dass du für die Masseverbindung am ULN2803 keinen Fädeldraht
nutzt
Also benutze für alle Verbindungen min. 0,5mm² Kupferleitungen, denke 
das sollte ausreichen oder?!

>könnte es neben dem hier schon erwähnten Spannungseinbruch vielleicht auch an zu 
wenig Kondensatorkapazität liegen
Vom µC-Board bzw. Spannungsversorgung vom µC? Also meinste soll da auf 
dem Board vom Pollin noch was nachrüsten?

Autor: Chapmy (Gast)
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> lol, ich weiß nicht wie ich die beiden GND verbinden soll bzw.
> wo ichden GND vom µC anschließen, hab doch einmal nen Potenzial
> von 5V und am anderen Netzteil von 12V.

Am Gnd hast du per Definition kein Potential von xx V, sondern (relativ) 
von 0V. Das Potential liegt auf der anderen Leitung. Wenn du die beiden 
Massen zusammenschließt, dann bleibt eine Masse, einmal 5V und einmal 
12V übrig. (Du könntest rein theoretisch auch die Masse der 5V 
Versorgung mit der 12V Spannung verbinden. Dann hättest du einmal Gnd 
(war vorher Gnd der 12V Versorgung) einmal 12V und einmal 17V (12V + 
5V).)

Autor: No Name (nohelp)
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Aber das geht natürlich nur, wenn die beiden Spannungen im Netzteil 
getrennt sind. Ansonsten Peng!

Autor: Markus F. (5volt) Benutzerseite
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Du musst die beiden Massen miteinander verbinden. Du hast doch (wenn ich 
das richtig verstanden habe) zwei komplett getrennte Netzteile, oder? 
Wenn die GNDs getrennt sind, gibt es aus Sicht des ULN2803 gar keinen 
Bezugspunkt für den AVR-Pin. Du musst also den Masse-Anschluss des 
Pollin-Boards (oder provisorisch die Kühlfahne des Spannungsreglers auf 
dem Board, die liegt auch auf GND) mit dem Masse-Anschluss der Relais 
(vermutlich Pin 9 des ULN2803) verbinden.

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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Ok, alles klar, vielen Dank.

>zwei komplett getrennte Netzteile
Ja genau.

Aber wie ist es dann zu erklären das der Transistor dann trozdem 
schaltet? Fließt der Strom vom µC ausgang über das 12V Netzteil zurück?

Und um nochmal auf meine Frage bissel weiter oben zurück zu kommen, 
vermutet ihr das der Fehler schon darin gelegen haben könnte?

Autor: Markus F. (5volt) Benutzerseite
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> Aber wie ist es dann zu erklären das der Transistor dann trozdem
> schaltet? Fließt der Strom vom µC ausgang über das 12V Netzteil zurück?
Das kann über irgendwelche elektromagnetischen Störfelfer o.ä. passiert 
sein

Autor: lkmiller (Gast)
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>>> ... GND-Pins 35,37,39 ...
>> zwei komplett getrennte Netzteile
> Ja genau.
Also: Diese AVR-GND-Pins gehören auch an das 12V-GND-Potential
(Pin 9 vom ULN). Dann kann der Strom geordnet über GND zum Controller 
zurückfliessen (wo er auch herkommt).

> Aber wie ist es dann zu erklären das der Transistor dann
> trozdem schaltet?
Tut er ja nicht immer korrekt, oder?
Ab und an wird sogar der uC neu gestartet.

Merke:
Strom findet immer einen Weg, und oft ist es der Falsche. ;-)

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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>Tut er ja nicht immer korrekt, oder?
>Ab und an wird sogar der uC neu gestartet.
Jetzt wo nur maximal 3 Relais, also ausgänge geschaltet werden läuft er 
ja ohne probleme seit über nem halben Jahr.

Jedenfalls werde ich es heute abend entlich mal ausprobieren, wie es 
aussieht wenn ich nen gemeinsamen GND nutze.

Autor: Jo Hannes (haveaniceday)
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So ich habs gestern abend (nacht) umgelötet und neu programmiert.
Testlauf 1: mit 5 Relais die gleichzeitig schalten können -> Ok
Testlauf 2: 5 Relais die gleichzeitig schalten können + LCD -> Ok

Ich bin echt überglücklich. Anscheinend lag es nur an diesem "blöden" 
Fehler von mir.

Vielen vielen Dank an alle die hier in diesem Thread geantwortet haben. 
Freue mich echt riesig :)

LG Hannes

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