Ich möchte einen Schrittmotor mit einem ESP8266 (NodeMCU V3 Board)
fernsteuern, als Motortreiber nutze ich einen DRV 8825.
Mir brennt hier der ESP8266 immer nach ein paar Minuten Benutzung durch
und ich bin mit meinen - zugenommen geringen Kenntnissen - am Ende und
kann keine vernünftige Erklärung mehr hierfür finden. Ich habe auch alle
Teile bereits ausgetauscht und danach wieder das selbe Ergebnis gehabt -
es ist also wahrscheinlich ein Fehler in der Schaltung (s. Schaltplan im
Anhang) und nicht in einem der Bauteile.
Die ganze Schaltung wird mit einem 12V Labornetzteil versorgt, für die
Logikspannung vom ESP wird diese über einen Spannungswandler auf 3,3V
runtergesetzt.
Da mir die digitalen Pins beim ESP ausgegangen sind, musste ich zwei
Pins von der H-Brücke direkt auf die 3,3V Schiene legen, um den DRV 8825
"anzuschalten".
Die H-Brücke an sich hat einen integrierten Spannungswandler, sodass
diese nur mit 12V versorgt werden muss und für die interen Logik selbst
die Spannung regelt.
Meine aktuelle Vermutung ist, dass die Logikspannung der H-Brücke sich
mit der Logikspannung des ESP beißt.
Also dass die Pins RESET und SLEEP, die Moment direkt mit der 3,3V
Schiene verbunden sind, zu Fehlströmen führen. Aber eigentlich sind das
ja Input-Pins, weshalb das nicht sein sollte, oder?
Kann mein Problem hierin liegen, oder habe ich irgendwo anders einen
(Anfänger-)Fehler gemacht?
Ich werf mal als Stichwort Back-EMF bzw. Selbstinduktion in den Spulen
des Schrittmotors in den Raum. Hast du in deiner Schaltung Schutzdioden
vorgesehen?
Normalerweise wird aber zuerst der Schrittmotortreiber gegrillt (so war
es bei mir bei einer ähnlichen Schaltung), aber kann mir schon
vorstellen, dass eine Spannungsspitze bis auf die Logikpins durchschlägt
und dann den ESP zerhaut.
Foto vom Aufbau würde helfen.
Falls der DRV8825 auf einem Pololu-Modul o.ä. steckt: Elko mit 100µ/25V
oder größer direkt am Modul über die Versorgungsspannung des Motors.
Für den Betrieb würde ich eher /sleep und /reset auf den esp legen und
ms0..ms2 fix verdrahten, die Anzahl der Mikroschritte wird man ja wohl
kaum in der SW umschalten müssen.
Hast du einen "Nackten" DRV 8825 auf einer eigenen Platine verbaut oder
eins der üblichen brackout-bords verwendet?
Einen "integrierten Spannungswandler" gibt es nur für die 3,3V logik,
für sonst nichts. Der Motortreiber verträgt bis zu 45V. Die Spulen
werden damit über eine entsprechnede Stromreglung angesteuert so das
diese effektiv die Spannung sehen die sie benötigen um den gewünchten
Strom "zu ziehen".
-
https://www.pololu.com/file/0J603/drv8824-drv8825-stepper-motor-driver-carrier-schematic-diagram.pdf
- https://www.ti.com/lit/ds/symlink/drv8825.pdf
Ich hätte eher den Spannungswandler vor dem ESP in verdacht das der mit
dem von dem Stepper verseuchten Versorgungspannung probleme hat.
Interessant wäre hier was die Wuelle ist und wie die beiden
Versorgungsleitungen zu den einzelnen Komponenten möglichst weit
voneineander entkoppelt sind?
rµ schrieb:> Falls der DRV8825 auf einem Pololu-Modul o.ä. steckt: Elko mit 100µ/25V> oder größer direkt am Modul über die Versorgungsspannung des Motors.
ja, der DRV ist auf nem Pololu-Modul - das heißt, das liegt vielleicht
schon am fehlenden Elko? Glättet dieser dann die Spannung oder was
ändert sich hierdurch? Ich hatte an anderen Stellen nur gelesen, dass
man den Elko nur bei höheren Spannungen benötigt, deshalb habe ich den
weggelassen. Dann war das aber wohl eine Fehlinfo...
Entschuldige bitte die dummen Fragen, bin nur überhaupt nicht vom Fach
und gehe gerade erst die ersten Schritte in dem Bereich...
Dieter schrieb:> Sieht nach Ground Fehler aus und fehlender Kondensatoren. Es gibt immer> wieder so Weglassspezialisten, die nicht bis zum Freitag warten koennen.
Bezieht sich das mit den Kondensator auch auf den, den rµ angesprochen
hat?
Ich habe am Anfang auch einen Spannungsabfall unter verdacht gehabt, da
meine 12V Zuleitungen lang sind und deshalb mit einem Multimeter die
Spannung direkt vor dem Spannungswandler, bzw. Motortreiber unter Last
gemessen. Mir wurden da genau die 12V angezeigt. Ist das Aussagekräftig
bzgl. des Ground Fehlers oder meint ihr damit etwas anderes? Wird der
Ground Fehler dann durch den Elko mit behoben, oder müsste ich hierfür
noch einen weiteren Kondensator, etc. verbauen?
Jan W. schrieb:> Ist das Aussagekräftig
Nein. Zeige erst Fotos vom Aufbau, dann diskutieren wir darüber.
> Wird der Ground Fehler dann durch den Elko mit behoben
Auf gar keinen Fall. Kondensatoren sind keine Wundermittel.
Jan W. schrieb:> ... für die Logikspannung vom ESP wird diese über einen Spannungswandler> auf 3,3V runtergesetzt.
Falls das ein Linearregler ist: Ist der ausreichend gekühlt und besitzt
der in deiner Schaltung an Ein- und Ausgange seine Kondensatoren?
Wolfgang schrieb:> Falls das ein Linearregler ist: Ist der ausreichend gekühlt und besitzt> der in deiner Schaltung an Ein- und Ausgange seine Kondensatoren?
Ich benutze den hier:
https://www.amazon.de/gp/product/B07PQPGMZ2/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s00?ie=UTF8&psc=1
Der sollte eigentlich "gebrauchsfertig" sein. Temperaturen waren noch
nicht so hoch (also <70°C).
Stefan ⛄ F. schrieb:> Nein. Zeige erst Fotos vom Aufbau, dann diskutieren wir darüber.
Fotos vom Aufbau im Anhang. An die Anschlussstecker für die 12V und GND
kommen nochmal ca. 2 Meter Verlängerungskabel, da dann an dem
Labornetzteil angesteckt werden. Die Kabel rechts gehen dann direkt im
Gehäuse an einen kleinen Schrittmotor und den Schalter.
Hilft das Bild dabei festzustellen, ob es sich um einen Groundfehler
handelt?
Jan W. schrieb:> Hilft das Bild dabei festzustellen, ob es sich um einen Groundfehler> handelt?
Ja, der ist jetzt bestätigt.
Diese Dupont Kabel und ihre Kontakte haben meistens einen überraschend
hohen Innenwiderstand. Dadurch kann es unter Last passieren, dass das
GND Potential des Motortreibers um mehr als 0,5V Volt verschoben wird.
Ich gehe davon aus, dass dadurch Fehlfunktionen ausgelöst werden, die
sich in deinem Fall auf den ESP auswirken.
Auch für ESP Module eignen sie sich schlecht - da habe ich auch dumm
geguckt als ich das erste mal darauf stieß. Um so überraschte war ich,
als ich bemerkte, dass die Dupont Kabel aus Eisen waren.
Lösungsvorschlag: Benutze für die Stromversorgung dickere Kabel und
vergewissere dich, dass sie aus Kupfer sind. Keine Steckverbinder,
sondern gelötet. Lasse die GND Leitungen alle sternförmig am
Spannungswandler zusammen treffen.
Auch die 3,3V Leitungen vom ESP und Motortreiber sollen sich am
Spannungsregler treffen (wie gehabt).
Stefan ⛄ F. schrieb:> dickere Kabel
die auch nennenswert Kupfer enthalten, diese Bastelkabel sind magnetisch
also Eisen und eben nicht Kupfer.
Deren Widerstand taugt allenfalls für Signale und kaum für Motorströme
und anständigem GND.
Jan W. schrieb:> Der sollte eigentlich "gebrauchsfertig" sein. Temperaturen waren noch> nicht so hoch (also <70°C).
Die Erwärmung des Gehäuses wird durch die Grundlast (etwa 80mA beim
ESP8266) bestimmt. Den eigentliche Temperaturpeak vom Halbleiter
(Junction Temperature) durch die etwa 350mA beim Senden bekommst du
außen am Gehäuse gar nicht mit, weil das Gehäuse thermisch zu träge ist.
Für den Halbleiter ist aber die Junction Temperature limitierend.
Stefan ⛄ F. schrieb:> https://www.ondrovo.com/a/20170205-esp-self-destruct/
Die dort gemachte Angabe zu den Peaks ist IMHO definitv falsch.
Die Dauer der Peaks von (aufgerundet) 400 mA beim Senden beträgt nicht
1us, sondern ist um größenordnungsmäßig einen Faktor 1000 größer und
liegt im Bereich weniger Millisekunden.
Wolfgang schrieb:> Die Dauer der Peaks von (aufgerundet) 400 mA beim Senden beträgt nicht> 1us, sondern ist um größenordnungsmäßig einen Faktor 1000 größer
Ja da hat er sich wohl verschrieben. In deisem Artikel geht es (und mir)
primär um den Hinweis, dass der Chip bei instabiler Spannungsversorgugn
kaputt gehen kann.
In einem anderen Artikel
https://www.ondrovo.com/a/20170207-esp-consumption/ hat er die Peaks
intensiver untersucht.
Der Kondensator am pololu Modul soll 2 Dinge sicherstellen
* dass beim choppen keine induktiven Spannungsspitzen entstehen
* dass die Spannung beim "Bremsen" des Motors nicht allzu hoch ansteigt
Sprich ein "Verbraucher" da ist der die aufnimmt
Das steht auch auf der pololu Website ohne Wenn und Aber so dort,
https://www.pololu.com/product/2133
Da fragt man sich nur, warum diese "Spezialisten" den erforderlichen
Elko nicht gleich auf ihre Boards packen. Hauptsache die Platinchen sind
schön klein und billig.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Thorsten O. schrieb:> Da fragt man sich nur, warum diese "Spezialisten" den erforderlichen> Elko nicht gleich auf ihre Boards packen.
Gute Frage!
Vermutlich aus ähnlichen Gründen, aus denen dir Ferrari keine Tankstelle
mitliefert.
-> Hauptsache die Ferraris sind schön klein und billig.
ich konnte heute die Verkabelung neu machen.
Stand jetzt läuft der ESP mit den neuen Kabeln zuverlässig, scheint also
wirklich der GND-Fehler gewesen zu sein.
Danke für die Hilfe!
Schaltplan_komp.png
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