Guten Tag!
Ich repariere gerade eine Campingwaschmaschine. Das Waschprogramm wurde durch einen mechanischen Timer gesteuert.
Dieser hat den Geist aufgegeben. Einige Zahnräder waren völlig abgenuddelt. Ich könnte zwar irgendwo in China
einen neuen mechanischen Timer kaufen, aber ich befürchte, dass es diesem nach einiger Zeit genauso ergeht.
Also will ich den mechanischen Timer durch einen Arduino und Relais ersetzen.
Dafür habe ich das gepostete Programm geschrieben und das Ganze entsprechen der beiliegenden Schaltung verdrahtet.
Die Campingwaschmaschine wechselt ca alle 30 Sekunden die Laufrichtung des Motors. Dafür wird die Phase abwechselnd
auf unterschiedliche Kontakte des Motorkondensators gelegt.
Ein Bild im Schaltplan zeigt die Details.
Das Programm funktioniert ... im Prinzip.
Ohne Strom auf dem Motor zu geben, also nur das Programm solo, tut was es soll. Alle Relais schalten, wie sie sollen.
Jedoch wenn ich den Motor tatsächlich anschließe, bricht das Waschprogramm nach kurzer Zeit ab.
Und zwar geschieht dies, wenn der Motor nach einem Wechsel der Laufrichtung neu starten soll.
Ich vermute, der Arduino macht an dieser Stelle im Programm einen Reset. WARUM?
Produziert der Motor zu viel Störungen, sodass der Arduino aus dem Tritt gerät?
Habe ich ein Fehler in Programm?
Ist was an der Schaltung falsch?
Ich bin für Hilfe und Tips dankbar.
Danke fürs Lesen!
intrelay1state=HIGH;//Die Relais schalten bei LOW ein und bei HIGH aus, Anfangswert daher HIGH
38
intrelay2state=HIGH;
39
intpotiWert=0;
40
longEinschaltdauer=0;
41
intEinschaltdauer_now;
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intMinutendauer=0;
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inttaktwert=LOW;
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intstartwert=HIGH;//Die Buttons schaltem gg GND, Anfangswert daher HIGH
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intrelaywert=LOW;
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intrelay1wert=LOW;
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intrelay2wert=LOW;
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intrelay3wert=LOW;
49
intrelayzeit_now=0;
50
intzaehler=0;
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voidblink(void)// Dies ist die Timer Interruptroutine, die einen Takt von 1 Sekunde erzeugt und entsprechend den Taktpin 5 wackeln läßt
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{
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if(taktstate==LOW){
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taktstate=HIGH;
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}else{
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taktstate=LOW;
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}
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digitalWrite(taktPin,taktstate);
60
}
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voidloop()
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{
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Serial.println("Washtimer mit Arduino, Ersatz f. mech Timer. Arduino IDE: Waschzeit_3R_HIGH_01.ino");
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potiWert=analogRead(potiPin);
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Einschaltdauer=map(potiWert,0,1023,60,900);//Dieser Teil bestimmt die Waschzeit. Die Werte des Potis werden gemappt auf die Range
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Minutendauer=(Einschaltdauer/60);//von 60 bis 900 Sekunden = 2 Minuten bis 15 Minuten
68
taktwert=digitalRead(taktPin);
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if(taktwert==0){
70
(Einschaltdauer_now--);
71
}
72
if(Einschaltdauer_now<0){
73
(Einschaltdauer_now=0);
74
}
75
if(Einschaltdauer_now!=0){// Das dritte Relais ist eingeschaltet solange die Waschzeit läuft. Damit wird die Phase geschaltet.
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(relay3wert=1);
77
}
78
if(Einschaltdauer_now==0){// Das dritte Relais ist eingeschaltet solange die Waschzeit läuft. Damit wird die Phase geschaltet.
79
(relay3wert=0);
80
}
81
if(Einschaltdauer_now==0){// Das dritte Relais wird ausgeschaltet, wenn die Waschzeit abgelaufen ist.
82
digitalWrite(relay3Pin,LOW);
83
}
84
if(digitalRead(taktPin)==HIGH){//Beginn der Waschroutine. Es startet eine Zeitschleife von 0 bis 60 Sekunden
85
(relayzeit_now++);
86
}
87
if(relayzeit_now==60){
88
(relayzeit_now=0);
89
}
90
if((relayzeit_now>=0)&&(relayzeit_now<=2))relay1wert=0;//Hier wird die Zeitschleife genutzt, um die Relais im Rhythmus zu schalten
91
if((relayzeit_now>=3)&&(relayzeit_now<=27))relay1wert=1;//relaywert1 schaltet Relay1, Relay1 schaltet die Phase. Jeweils zum Wechsel der Laufrichtung (s.u.)
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if((relayzeit_now>=28)&&(relayzeit_now<=32))relay1wert=0;//ist Relay1 für einige Sekunden auf 0, dazwischen läuft der Motor.
digitalWrite(relay1Pin,LOW);// wird, solange die Waschzeit läuft, also nicht 0 ist. Wie ich bemerken muss klappt das nicht. Das Relais schaltet
97
}// auch nachdem die Zeit schon abgelaufen ist. Die Routine kümmert sich nicht um die && Bedingung! WARUM?
98
if(relay1wert==0&&Einschaltdauer_now!=0){
99
digitalWrite(relay1Pin,HIGH);
100
}
101
if((relayzeit_now>=0)&&(relayzeit_now<=29))digitalWrite(relay2Pin,HIGH);//Diese Routine schaltet das Relais 2 alle 30 Sekunden um. Damit ändert sich die Laufrichtung. (s.o.)
102
if((relayzeit_now>=30)&&(relayzeit_now<=59))digitalWrite(relay2Pin,LOW);//Der Wechsel der Laufrichtung ist bei 0 bzw 30 Sekunden
Produziert der Motor zu viel Störungen, sodass der Arduino aus dem Tritt
gerät
Ja.
Deine Schaltung ist nicht ausreichend EMV fest.
Du siehst, warum Störfestigkeit eine Kunst ist, die andere jahrelang erlernen.
Dass ein chinesisches Relaismodul nicht ausreichend isoliert um die 230V von den 5V fernzuhalten, hast du offenbar verstanden. Warum aber ein zweiter Relaissatz, der auch noch die 5V der Arduinoversorgung versauen muss, verstehe ich nicht. Ein 5A Schaltnetzteil scheint mir auch übertrieben.
Danke für die Antworten.
Der Hinweis auf die dse-faq war hilfreich. Dank dafür.
Ich werde also die Stromversorgung überarbeiten. Z.B. Arduino-Strom und Relais-Strom von einander trennen und auch für größere räumliche Trennung sorgen.
Ich melde mich wieder, wenns klappt. (Auch wenns nicht klappt.)
vermutlich werden Störungen auf den Tastereingängen die Ursache sein.
Die internen pull-up sind zu hochohmig. Versuche es mal mit zusätzlichen externen 2k2.
Tasterauswertung über Interrupt ist sowieso problematisch. Weshalb pollst du diese nicht einfach?
vermutlich werden Störungen auf den Tastereingängen die Ursache sein.
Die internen pull-up sind zu hochohmig. Versuche es mal mit zusätzlichen
externen 2k2.
OK, hab ich noch nicht gehört/gelesen. Probier ich aus.
Tasterauswertung über Interrupt ist sowieso problematisch. Weshalb
pollst du diese nicht einfach?
Warum problematisch? Ich dachte über Interrupt wäre das zuverlässiger?
Aber ich bin nicht so der große µC Crack. Auch meine Kenntnisse in C/C++ sind eher bescheiden. Ich bin daher immer für Tips und Neues offen.
Danke für die Hinweise.
Beim Umschalten der Drehrichtung muss die Trommel (Wasser, Wäsche und sonstige "Masse") zur Ruhe gekommen sein bevor es in die andere Richtung weitergeht.
Der Auszug aus dem Quellcode bringt dabei nicht viel, da es dabei zu viele Unklarheiten gibt.
Ich würde es mal testweise mit längeren Ruhephasen versuchen.
Vielleicht wird dabei einfach nur die Versorgung "überlastet".
Eine weitere Möglichkeit wäre es mal mit "ordentlichen" Rampen bei den Drehzahländerungen (Richtungsänderungen) zu versuchen.
Beim Umschalten der Drehrichtung muss die Trommel (Wasser, Wäsche und
sonstige "Masse") zur Ruhe gekommen sein bevor es in die andere Richtung
weitergeht.
..
Ich würde es mal testweise mit längeren Ruhephasen versuchen.
Vielleicht wird dabei einfach nur die Versorgung "überlastet".
Guter Gedanke. Noch was zum experimentieren :-))
Eine weitere Möglichkeit wäre es mal mit "ordentlichen" Rampen bei den
Drehzahländerungen (Richtungsänderungen) zu versuchen.
Ok, muss ich dann nicht den Motor anders anschliessen? Einen TRIAC bräuchte ich dann wohl in jedem Fall. Das wäre eine etwas größere Operation ...
An D2 und D3 sollte ist der interne Pullup aktiviert.
Das ist ok, aber dann an D2 und D3 noch einen 1uF bis 10uF Kondensator anschließen.
A3 kann auch noch einen solchen Kondensator gebrauchen.
Super, bei mir laufen derartige Taster seit mehr als 10 Jahren.
Wie groß wäre denn deiner Meinung nach der Strom, der dir Kontakte
verbrennt?
Klar. Du gehst auch seit deiner Kindheit bei rot über die Straße.
Der ESR eines 10uF Elkos liegt so bei 2 Ohm, macht an 5V glatt 2.5A, dafür sind kleine Taster nicht ausgelegt, es brennt die Vergoldungsschicht weg, dann oxidiert der Kontakt, Folge sind Kontaktprobleme.
Es ist halt nicht klug, bei rot über die Kreuzung zu gehen, in deinem Alter erwischt es dich dann.
vermutlich werden Störungen auf den Tastereingängen die Ursache sein.
Die internen pull-up sind zu hochohmig. Versuche es mal mit zusätzlichen
externen 2k2.
Tasterauswertung über Interrupt ist sowieso problematisch. Weshalb
pollst du diese nicht einfach?
Gruß Otto
Ich habe den beiden Tastern jeweils eine Tiefpass-Entprellerschaltung gegönnt (siehe Schaltplan), sonst habe ich an der Maschine nichts geändert.
Seit dem ist Ruhe und die Maschine läuft.
Ich werde das weiter beobachten und wenn weitere Probleme auftreten die Software anpassen und/oder die Stromversorgung überarbeiten.
Dank alle die so konstruktiv mitgewirkt haben.
Nur aufpassen dass die Kapazität nicht zu groß wird, 50mA Entladestrom sind schon reichlich und z.B. bei den üblichen kleinen Print-Kurzhub-Tastern an der Grenze.
Nur aufpassen dass die Kapazität nicht zu groß wird, 50mA Entladestrom
sind schon reichlich und z.B. bei den üblichen kleinen
Print-Kurzhub-Tastern an der Grenze.
Die Taster sind Edelstahl Drucktaster IP65 250V 3A (ist ja eine Waschmaschine!). Das sollte schon passen.
Das ist ok, aber dann an D2 und D3 noch einen 1uF bis 10uF Kondensator
anschließen.
A3 kann auch noch einen solchen Kondensator gebrauchen.
Haben wir früher bei TTL Logik immer so gemacht. Ein kurzer hoher Einschaltstrom ist sogar gut, um Oxidschichten zu durchbrechen, sonst funktioniert ein schnöder Messigkontakt irgendwann nicht mehr richtig. Im Osten war da nix mit vergoldeten Kontakten, außer es reiste in den Weltraum, oder zur Stasi.
Ich habe den beiden Tastern jeweils eine Tiefpass-Entprellerschaltung
gegönnt
Du hast offenbar den Drang, möglichst viel unsinnigen Aufwand zu treiben.
Dir wurde bereits weiter vorne gesagt, dass Tasten im Interrupt wenig sinnvoll sind und Du diese einfach pollen kannst. Da reicht ein Widerstand, den Rest erledigt die Software.
Falls Dir "pollen" nichts sagt: Es bedeutet, die Leitung regelmäßig abzufragen. In der Hauptschleife (void loop()) zyklisch den Port abfragen und wenn der sich ändert, das Signal behandeln. Deine Waschmaschine und der Mensch am Taster sind aus Sicht des µC unendlich langsam, das macht der µC einfach so nebenbei.
Du vielleicht, korrekte Schaltungen nicht. Die einfachste Möglichkeit waren Taster mit Umschaltkontakt an einem RS-FlipFlop. Tastenfelder hat man mit einem getakteten D-FF abgefragt. Das war dann kein Bastelkram, sondern Seriengeräte mit Tastatur, Display und weiteren Funktionen, wo gerne mal 50 Logik-ICs auf der Platine waren, kommerzielle Technik.
Und zwar geschieht dies, wenn der Motor nach einem Wechsel der
Laufrichtung neu starten soll.
Ich vermute, der Arduino macht an dieser Stelle im Programm einen Reset.
WARUM?
Die üblichen 2 Gründe:
dein Schaltungsaufbau ist empfänglich für elektromagnetische Störungen
deine Software kommt nicht mit Störimpulsen an Eingängen zurecht
Produziert der Motor zu viel Störungen, sodass der Arduino aus dem Tritt
gerät?
Ja. Oder besser andersrum: deine Schaltung ist nicht robust genug ausgelegt.
Habe ich ein Fehler in Programm?
Ja. Sogar meherere.
du entprellst die externen Eingänge nicht, sondern jeder 100ns-Störimpuls kann eine Fehlfunktion auslösen, wenn er grade zur Unzeit kommt.
deine Software kriegt sich nach einem Fehler nicht mehr ein, sondern stolpert irgendwo im Nirwana herum und macht, was sie will.
Ist was an der Schaltung falsch?
Der Pullup im µC ist mit 30..50k viel zu hochohmig. Mein EMV-Spezi sagt: alles über 10k ist für die EMV nicht vorhanden. Aus Sicht der EMV ist ein CMOS-Eingang mit 30k Pullup also ein offener CMOS-Eingang. Da muss ein externer Pullup her. Die 2k2 passen da gut.
Ein zusätzlicher Kondenstaotr sorgt dafür, dass kurze ESD/EMV-Spikes nicht gleich den Pegel am Pin umschalten. Das sollte aber ein Kerko sein und der sollte dicht am µC-Pin sein.
Ich habe den beiden Tastern jeweils eine Tiefpass-Entprellerschaltung
gegönnt (siehe Schaltplan), sonst habe ich an der Maschine nichts
geändert.
Nur zur Berichtigung: da ist weit und breit keine Entprellung. Das ist lediglich ein Tiefpass.
Seit dem ist Ruhe und die Maschine läuft.
Du hast mit diesem RC-Tiefpass lediglich die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers reduziert. Denn der Fehler ist nach wie vor der selbe: deine Software ist für ideale Digitalsignale geschrieben, sie kommt nicht mit kurzen EMV/ESD-Spikes zurecht.
Ich bin für Hilfe und Tips dankbar.
void blink(void) //
Dies ist die Timer Interruptroutine, die einen Takt von 1 Sekunde
erzeugt und entsprechend den Taktpin 5 wackeln läßt
Kennst du schon die millis()? Das ist die coolste "Funktion" im Arduino schlechthin.
Wofür oder wogegen sind denn eigentlich die D1 und die D2?
Wofür ist das China-Relaismodul? Würde da nicht ein Transistor als Treiber für die Umschaltrelais ausreichen?
Und noch was: schreib statt relay einfach Relais, dann liest sich die RelaisZeit statt relayzeit auch nicht so holprig. Und statt relay1wert könntest du einfach Relais1 schreiben, denn dass diese Variable einen "Wert" enthält ist implizit jedem klar.
Allerdings könntest du satt irgendwelchen Relais auch die Funktion dort hinschreiben:
Motor und dann noch Werte dafür definieren wie z.B. Aus = 0, Links = 1, Rechts = 2.
Also etwa so:
1
:
2
enum{AUS=0,LINKS,RECHTS}
3
uint8_tMotor=AUS;
4
:
5
:
6
voidloop()
7
{
8
:
9
if...
10
Motor=AUS;
11
:
12
:
13
if...
14
Motor=LINKS;
15
:
16
:
17
if...
18
Motor=RECHTS;
19
:
20
:
21
switch(Motor){
22
caseLINKS:digitalWrite(relay1Pin,LOW);// Richtung
23
digitalWrite(relay1Pin,HIGH);// Motor ein
24
break;
25
caseRECHTS:digitalWrite(relay1Pin,HIGH;// Richtung
26
digitalWrite(relay1Pin,HIGH);// Motor aus
27
break;
28
default:digitalWrite(relay1Pin,HIGH);// Motor aus
29
}
30
:
31
:
32
}
Sinnigerweise führt man noch ein Timeout ein, dass nach einem AUS nicht sofort beide Relais umgeschaltet werden, sondern erst die Richtung gesetzt wird und z.B. 200ms später der Motor eingeschaltet wird. Also so etwa:
1
:
2
intTotzeit;
3
:
4
:
5
switch(Motor){
6
caseLINKS:digitalWrite(relay1Pin,LOW);// erst Richtung setzen
7
if(millis()-Totzeit>200)// und erst später
8
digitalWrite(relay1Pin,HIGH);// Motor ein
9
break;
10
caseRECHTS:digitalWrite(relay1Pin,HIGH;// erst Richtung setzen
Arduino_washtimer.png
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