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Forum: Platinen Fehlersuche - Platine ESP 8266 - 5 Relais - 12 V NT


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von Max M. (bod)


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Hallo zusammen,

aktuell betreibe ich ein ESP8266 (Wemos D1 Mini) zur Steuerung von fünf 
12 V Verbrauchern (1 x Pumpe, 4 x Magnetventile) als Blumengießanlage 
auf einer Lochrasterplatine. Relativ unspektakulär und funktional, aber 
unansehnlich.

Das Projekt soll nun die nächste Stufe erreichen (Platinendesign und 
Gehäuse aus Holz mittels CNC-Fräse), was für mich überwiegend Neuland 
ist. Dazu habe ich mit EasyEDA eine Platine entworfen. 
(https://easyeda.com/bod955/giessomat) Das Konzept: ESP soll aufgesteckt 
und bei Bedarf mit neuer Software aufgespielt oder gänzlich getauscht 
werden können.

Auf der Lochrasterplatine verwende ich teilweise andere Teile:
5 x Transistor  PN2222A
5 x 220 Ohm Widerstand

Nun zum Problem: Die Platine scheint Fehler zu haben, die sich wie folgt 
äußern:
Der ESP startet, schaltet die Relais mit HIGH (3.3 V) durch. Wenn die 
Ausgänge auf LOW (0.09 - 0.2 V je nach Pin) sind, fangen einige Relais 
nach kurzer Zeit (unterschiedliche zwischen 1 - 5 min) zu klackern an, 
als würden sie angesteuert werden. Wenn ich die Platine nicht vom Strom 
nehme, endet das in einem toten ESP...

Ich habe größere Vorwiderstände getestet, selbiges Problem.
Der ESP läuft während dem Klackern einfach weiter und reagiert auf 
Signale, bis er schließlich irgendwann aufgibt.

Liegt es am anderen Transistor?
Habe ich beim Platinen-Design Fehler gemacht?
Können irgendwo Hotspots entstehen, die zu Fehlverhalten führen?

Ich freue mich auf die Rückmeldungen!

Viele Grüße und schönen Abend,
bod

Ansonsten: Ich bin offen für Ratschläge und Tipps was die Platine im 
Allgemeinen angeht. Ich werde diese wohl noch optimieren (Schalter für 
Stromzufuhr, Buttons zum manuellen Ansteuern der Relais).

von Wolfgang (Gast)


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Max M. schrieb:
> Ansonsten: Ich bin offen für Ratschläge und Tipps was die Platine im
> Allgemeinen angeht.

Schaltplan, Photo vom Aufbau, Angaben zu Relais und Stromversorgung ...

von Max M. (bod)


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Wolfgang schrieb:
> Max M. schrieb:
>> Ansonsten: Ich bin offen für Ratschläge und Tipps was die Platine im
>> Allgemeinen angeht.
>
> Schaltplan, Photo vom Aufbau, Angaben zu Relais und Stromversorgung ...

Alles hier einsehbar:
https://easyeda.com/bod955/giessomat

NT: 12 V, 1.5 A

Gruß,
Max

von Helmut -. (dc3yc)


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Hier muss es einsehbar sein, wenn du Hilfe willst und nicht auf 
irgendwelchen ominösen Links!

von Rock R. (rock)


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Google mal: 7805 Kondensatoren

von Torsten (Gast)


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Löte mal zwischen (jedem) GPIO und GND einen 10 kOhm-Widerstand ein. 
Stichwort: Pull-Down-Widerstand.

von Arno (Gast)


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Das wird mehr eine allgemeine Kritik, weil so ganz konkret nicht sicher 
ist, was da falsch ist...

Du hast auf jeden Fall unnötig dünne Leiterbahnen. Die Platine ist doch 
riesig, da kannst du mit 2mm breiten Leiterbahnen arbeiten und hast noch 
Platz. Besonders da, wo hohe Strompulse fließen (Relaisansteuerung, 
Freilaufdiode).

Und ein Blick ins Datenblatt des 78S05 - soll der wirklich ohne 
Kondensatoren arbeiten?

Das könnte dein Problem lösen, denn dass da Störungen Chaos verursachen 
und den Regler durcheinander bringen, ist nicht ausgeschlossen. Muss 
aber nicht.

Mein nächster Schritt in der Fehlersuche wäre eine Brücke zwischen GND 
und Basis der Transistoren. Wenn die Relais dann immer noch schalten, 
ist auf der Leistungsseite etwas faul, wenn nicht, auf der Steuerseite.

Zum Schaltplan noch zwei Tipps:
- Benutze Power-Symbole (GND, VCC, 12V) statt alles zu verbinden. Deine 
GND-Schleife von der Hohlsteckerbuchse einmal um alles herum zum 78S05 
verwirrt nur unnötig.
- Gewöhn dir an, Bauteile und Baugruppen mit VCC nach oben und GND nach 
unten zu zeichnen bzw. zu belassen. Nicht so wie der 7805. Und auch bei 
den Freilaufdioden musste ich 5x die Verbindungen nachverfolgen, bis ich 
gesehen habe, dass sie nicht die Relaisspulen kurzschließen.

MfG, Arno

von sepp (Gast)


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Würde die Relais Freilaufdioden näher / direkter anschließen...

von Jörn P. (jonnyp)


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Als PDF files hättest du dir hier einen besseren Gefallen getan.
Abgesehen davon sehe ich keine Kondensatoren am Regler.
Die Freilaufdioden gehören nah an die Spulen und nicht Lichtjahre 
entfernt.Pull-Down Widerstand an alle Transistor Basen. Dann sehen wir 
weiter.

von Max M. (bod)


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Hallo zusammen,

Rock R. schrieb:
> Google mal: 7805 Kondensatoren

Arno schrieb:
> Und ein Blick ins Datenblatt des 78S05 - soll der wirklich ohne
> Kondensatoren arbeiten?
>
> Das könnte dein Problem lösen, denn dass da Störungen Chaos verursachen
> und den Regler durcheinander bringen, ist nicht ausgeschlossen. Muss
> aber nicht.

Jörn P. schrieb:
> Abgesehen davon sehe ich keine Kondensatoren am Regler.

Der Fehler lag an den fehlenden Kondensatoren. Nur ein 
Pull-Down-Widerstand tat es nicht.

Danke vor allem an Arno für die Tipps. Für die Zukunft werde ich 
Konventionen für das Erstellen von Schaltungen beachten und mich 
allgemein ausgiebiger mit elektronischen Schaltungen auseinander setzen.

Die Kritik am Link zu einer externen Seite kann ich nicht ganz 
nachvollziehen, aber akzeptieren. Daher werde ich Dokumente auch in 
Zukunft direkt hier hochladen.

Vielen Dank an alle, die sich beteiligt haben.
Ich setze mich mal ran :)

Schönen Abend,
Max

von Wolfgang (Gast)


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Max M. schrieb:
> Alles hier einsehbar:
> https://easyeda.com/bod955/giessomat

Was versprichst du dir von der Verschaltung der Q1..Q5 direkt zwischen 
+5V und Gnd?
Ein BC817 verträgt nicht mehr als 500mA, dein Spannungsregler liefert in 
der Spitze erheblich mehr.

von Wolfgang (Gast)


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Das meine ich

von Goofy (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Was versprichst du dir von der Verschaltung der Q1..Q5 direkt zwischen
> +5V und Gnd?

Ich dachte schon dass ich der einzige bin der das komisch findet.

von Wolfgang (Gast)


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Wozu soll R2 gut sein? Der BC817 ist ein BJT.

von Wolfgang (Gast)


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Warum machst du R1 so klein?
Mit dem Basisstrom gehst du unnötig an den Maximalwert des GPIO.

Das Relais HF49FD-05 zieht einen Strom von 25mA. Selbst wenn man für den 
BC817 mit einer worst-case Stromerstärkung von nur 50 rechnet, reicht 
ein viertel des Basisstromes voll aus.

von MaWin (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Das Relais HF49FD-05 zieht einen Strom von 25mA. Selbst wenn man für den
> BC817 mit einer worst-case Stromerstärkung von nur 50 rechnet, reicht
> ein viertel des Basisstromes voll aus.

Allerdings rechnet man mit 10-20, man will ja auch 12V am Relais haben 
und nicht zur 7V (hFE wird meist bei einer UCE von 5V spezifiziert).

von Wolfgang (Gast)


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MaWin schrieb:
> Allerdings rechnet man mit 10-20, man will ja auch 12V am Relais haben
> und nicht zur 7V (hFE wird meist bei einer UCE von 5V spezifiziert).

Die Relaisspule hängt lt. Schaltplan an 5V.
Die Spannung an den Relaiskontakten ist doch egal ;-)
Und jetzt kannst du mal aus Fig. 7 U_CE bei 25mA ablesen ...

Wenn im Datenblatt steht, dass der hFE bei 1V spezifiziert ist, glaube 
ich das erstmal (S.7).
https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/BC817_SER.pdf

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