Atmega 328 - vor Einstreuungen aus Frequenzumrichter schützen.

[rbcn (Gast)]

Guten Abend!

Ich habe kurz und knapp folgendes Problem:
Eine Schaltung mit Atmega 328 und einem LCD Dotmatrix display dran, 
sowie ein paar Transistoren liegt vor und funktioniert zuverlässig. Nun 
habe ich an einem Output noch ein Relaismodul mit Optokoppler 
angeschlossen, welches sich zusammen mit einem Frequenzumrichter im 
Schaltschrank einer Maschine befindet. Das Modul ist über ein 3m langes 
Kabel (GND, 5V und Outputpin, ungeschirmt) an die eigentliche Schaltung 
angeschlossen.
Jetzt dreht die Schaltung nach kurzer Zeit leider total durch, da es 
Einstreuungen über dieses Kabel zu geben scheint.

1) Würde es etwas bringen, ein geschirmtes Kabel zu verwenden? Ich würde 
vermuten nicht viel, da das Relaismodul selbst nicht ohne weiteres 
geschirmt werden kann, und dann eben dieses als Antenne wirken würde?

2) Bringt es etwas, wenn ich z.B. am Anschluss des Kabels nochmal einen 
100nF Kondensator zwischen GND und 5V und einen zwischen GND und der 
Signalleitung schalte?

Viele Grüße und vielen Dank,
Franz

[Stefan F. (Gast)]

1) nein
2) nein, die Schaltung hat sicher schon so einen Kondensator.

Wie ist der Reset-Pin beschaltet?

[rbcn (Gast)]

zu 2) Jain: Die Schaltung kenne ich ziemlich gut, sie ist nämlich von 
mir selbst. Es gibt natürlich eine gut geglättete Versorgungsspannung 
mit 100nF am Controller selbst. Allerdings ist momentan kein Kondensator 
an dem Pin, der das Relaismodul schaltet. Der müsste doch eigentlich 
hohe Frequenzen an Masse ableiten.

RESET ist mit einem 10k Pullup an 5V angeschlossen.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

rbcn schrieb:
> Jetzt dreht die Schaltung nach kurzer Zeit leider total durch, da es
> Einstreuungen über dieses Kabel zu geben scheint.

Bist du sicher, das es Einstreuungen sind und nicht der Relaisstrom 
selber? Ich empfehle dir auf jeden Fall, in dem externen Modul die 5V 
nochmal abzublocken, evtl. sogar etwas grosszügiger mit einigen µF. An 
der Signalleitung ist das nicht gut, da es Flanken verrundet und den MC 
mit Ladestrom belastet. Evtl. sind da 1nF oder so noch im Rahmen, aber 
mehr als 10nF sind vermutlich nicht ratsam.

[rbcn (Gast)]

Ja da bin ich mir relativ sicher, da das ungewünschte Fehlverhalten auch 
auftritt, wenn das Relais gar nicht anzieht, der pin also LOW bleibt. Es 
reicht, dass das Kabel zum Relaismodul an meiner Hauptschaltung 
angeschlossen ist und die Maschine betrieben wird.
Hm, das mit der Belastung des MC durch den Ladestrom stimmt, das hatte 
ich nicht bedacht :(

[Flo (Gast)]

Ich würde konzeptionell noch mal ansetzen, einen Controllerport direkt 
durch den Schaltschrank zu führen ist ziemlich schlecht, wegen der 
vielen Fehlermöglichkeiten (Kurzschluss, Störungen, Signalqualität).

Z.B. könnte man auf die Steuerplatine direkt einen SmartFET-Ausgang für 
das externe Relais vorsehen. Das Kabel zwischen Steuerung und relais 
kann dann auch länger sein, am besten verdrillt man Hin und Rückleiter, 
um Störungen zu minimieren.
Vorteil: Kurzschlussfest, je nach SmartFET Dianose sehr einfach möglich, 
Störungen gehen nicht bis zum Controller.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Flo schrieb:
> Z.B. könnte man auf die Steuerplatine direkt einen SmartFET-Ausgang für
> das externe Relais vorsehen.

Wenn der MC lediglich einen Optokoppler auf dem externen Modul treibt, 
kann es auch ganz simpel möglich sein, auf der MC Platine einen 
Emitterfolger zu plazieren, der dann den OK über die lange Leitung 
antreibt. NPN Transistor mit C auf +5V, Basis über ein paar Ohm (220-1k) 
auf den MC und den Emitter auf die lange Leitung.

[Stefan F. (Gast)]

Mach mal einen kleinen Kondensator (z.B. 100nF oder 10nF) an den Reset 
Pin.  Der verhindert, dass die Leitungen an dem Pin als Antenne wirken.

Wenn das nicht hilft, würde ich es auch mit einem kleinen Tiefpass an 
längeren Leitungen (vor allem die, die die Platine verlassen) versuchen:

               100 Ohm
µC Ausgang o---[===]---+-----------...---------o Last
                       |
                      ===  220pF - 1nF
                       |
                      GND

                          100 Ohm
µC Eingang o-----------+---[===]----...--------o Quelle
                       |
                      ===  220pF - 1nF
                       |
                      GND

[wartemal (Gast)]

ABSCHIRMEN und ERDEN . Schaltungen in METALLGEHAEUSE einbauen!

Auf dem Küchentisch funktioniert die Schaltung sicher perfekt.
Mit dem Inverter hast Du den schlimmsten Feind deines Projektes
gefunden. Hier darfst Du beweisen was Du kannst.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

wartemal schrieb:
> Mit dem Inverter hast Du den schlimmsten Feind deines Projektes
> gefunden.

Du meinst den Frequenzumrichter? Aber nein, das beweist schon mein 
Projekt hier:
http://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR 
Da steuert der MC selber die ganze Kiste und stürzt nicht ab. Man 
beachte allerdings, das ich konsequent Drosseln und Kondensatoren rund 
um den MC positioniere, um ihm das Leben zu erleichtern. Und ja, ich 
habe da schon 4 kW Motore mit angesteuert.

Stefan Us schrieb:
> Wenn das nicht hilft, würde ich es auch mit einem kleinen Tiefpass an
> längeren Leitungen (vor allem die, die die Platine verlassen) versuchen

Das ist immer eine gute Idee, und sieht man auch bei nahezu allen 
industriell benutzten MC Schaltungen.

[Stefan F. (Gast)]

Ich hab's zum ersten mal bei einer parallelen Druckerschnittstelle im 
Schaltplan eines Epson Nadeldruckers gesehen.