移位寄存器输出至继电器


8

很抱歉。

这是我最近问题的延续。我有一个光耦合的8继电器板,我正在尝试连接到我的微控制器。我将一个74HC595移位寄存器内联放置以合并输入端口。然而,这样做时,董事会一直表现出一些奇怪的行为。

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如果我什么也没插,或者只是在继电器中加了一点负载,使用移位寄存器都可以正常工作。他们打开和关闭没有问题。当我将1+安培的泵插入继电器时,您会听到继电器跳闸,然后迅速跳闸。IN1(上图)LED也点亮一秒钟。有时候(虽然是五分之一),继电器和泵实际上仍保持打开状态。现在,这变得奇怪了。如果删除移位寄存器并将引脚直接连接到微控制器,则在打开泵时工作正常。

因此对移位寄存器产生了干扰,但据我了解的继电器板设计,移位寄存器仅为光耦合器(U1)中的LED供电,而绝不连接至电路的任何其他部分(移位寄存器)和控制器由电池供电)。该板还处于低电平有效状态,因此据我了解,移位寄存器正在吸收来自光耦合器的电流。光耦合器是否需要更多的电流来切换比移位寄存器可以吸收的更高的负载?由于这让我感到困惑,我可能走的很远。另外,即使隔离并将其放在电池上,干扰也有可能进入其中吗?

所有测试均通过电池为微控制器\移位寄存器供电,以及一个非常简单的草图完成,该草图仅逐字节针对单个移位寄存器。

8继电器(Info):目前配置有单独的5V壁式电源适配器为继电器供电。微控制器仅提供5V电压来为光耦合器供电。

感谢您能给我的任何帮助。 在此处输入图片说明

8月13日更新:

仍然没有走,但我做了更多测试:我将移位寄存器和Arduino移离了继电器和市电电源3英尺。两者均由9V电池供电。连接到继电器板上的唯一东西是来自Arduino的5V电源轨以及从移位寄存器到继电器板输入的8条线。同样的结果,100W的光效果很好,泵使它跳闸。如果我删除移位寄存器并将输出引脚直接插入Arduino,则泵将打开而不会出现问题。

只是为了验证为继电器供电的专用5V壁式疣没有发生什么变化,我拔下了插头,更换了JD-VCC和VCC上的跳线,并连接了Arduino GND。同样的结果,100W的光起作用,泵使它跳闸。

它必须是移位寄存器。

我还在电源轨上放置了一个47uf的去耦电容器,并且移位寄存器旁边有一个104。

今晚,我将尝试使万用表与输出引脚之一保持一致,我想看看光耦合器要拉多少电流。

我也只有一台示波器,所以我仍在学习如何使用它,但也许我可以弄清楚如何测量5V电源轨或输出线上的任何干扰。

8月14日更新:

我用示波器成功捕获了它。以下为Rigol WFM档案。通道一连接到移位寄存器上的输出引脚。通道2连接到5V电源轨。

WFM文件

我只是做了一些测试,就设法在5V电源轨和移位寄存器的输出引脚之一上重现了500mv-1V的尖峰(有时是下降)。那是问题所在吗?那种尖峰会使移位寄存器跳闸并起作用吗?

8月15日:

下面是我手动打开/关闭泵时的截图。不使用移位寄存器来执行此操作。蓝线是移位寄存器输出引脚1,黄线是5V。

我还为设置拍摄了一些照片:

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全尺寸

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全尺寸

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我也有一个论坛帖子,我也一直在更新结果: Arduino论坛

8月16日:

我今天能够捕捉到更好的画面。我没有意识到示波器每隔1秒运行一次就只能捕获这么多点(现在完全有意义)。这是移位寄存器中引脚1上的邪恶emi:

2us

200ns

这个周末我将挑选所有推荐的组件,并尝试将它们一个接一个地添加。

8月18日:

问题已确认。泵产生了太多的噪声,以至于我在低功率线路上做不到的任何事情都不会包含波纹。这些纹波进入移位寄存器的时钟\锁存器\数据引脚,并导致损坏\复位。

因此,我走到了极端,撕下了一个大功率APC机架电涌保护器电路,并将其放在泵的前面。

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现在,任何地方的任何一行都几乎没有出现任何瞬态现象。欢呼!

现在的全部要点是将其包含在该机柜的占地面积内,以便我看是否可以制造一个更紧凑的版本,因为我认为该板过于强大,我拥有的5台泵中的每台都需要一个。我将仅从单个MOV开始,看看它能减少多少噪声。

已解决的问题:我决定购买线路滤波器,以查看是否可以从源头上滤除泵噪声。我买了这个:Delta高性能过滤器。现在,我什至没有像示波器那样一闪而过。

感谢大家的所有帮助,希望我能将所有人标记为求解器,但我不能,所以我只给了那些提供最多技巧的人。


您是否在移位寄存器的电源引脚上添加了去耦电容器?
布鲁诺·费雷拉

是的,我有一个104。由于它是孤立的,所以解耦问题不会一直都是问题,我问原因是不确定的吗?如果我不插入泵,一切正常。
存在

您是否卸下了Vcc和JD-Vcc之间的跳线?
奥利·格拉泽

是的,它已被移除,我有一个专用的5v壁式疣连接到Gnd和JD-VCC。
2012年

1
Rigol WFM文件,那是什么?我们应该怎么读那些书?
stevenvh 2012年

Answers:


6

移位寄存器如何接线?在靠近IC封装的电源线两端是否有一个0.1uF旁路电容器?

在我看来,这听起来像是一个噪音问题,尤其是因为它仅在继电器上有负载时才触发。它导致移位寄存器寄存器状态被重置的事实使我认为这是电源问题。


另外,如何接线移位寄存器。
使用74HC595,您需要:

  • 将两个寄存器时钟捆绑在一起(引脚11和12)
  • 将主复位引脚拉高(将引脚10连接到VCC)
  • 拉低输出使能线(将插针13接地)

最后,在引脚16(Vcc)和引脚8(Gnd)之间需要一个0.1 uF旁路电容。


我在vcc和gnd的移位寄存器中有一个104。
存在

@Exist-您还没有将复位引脚悬空,还是什么?
康纳·沃尔夫

在这一点上,我唯一想到的就是尝试切换一个无感负载(例如60W的灯泡等),看看是否还会触发该问题。如果没有,则说明泵打开时出现EMI问题。如果可以的话,我有点困惑。此时,请在系统切换时开始查看电源轨,看看它们上是否发生了奇怪的事情。
康纳·沃尔夫

不,我什至都不认为移位寄存器会复位,因为即使无法为泵上电,它也会继续保持其他继电器的接通状态。
2012年


3

尝试将Arduino尽可能远离继电器模块和泵移动。还要确保任何(泵)电源相关电缆不在Arduino附近。

然后使用双绞线或CAT5电缆从Arduino发送开/关信号。

我无法打开wfm文件(我想这是一些十六进制值,但是无论如何打开都很难可视化),但是从您的描述看来,您已经捕获了该事件。
此峰值(可能会比示波器上显示的速度更快/更大,具体取决于带宽和设置),可能是问题所在。这种尖峰如何到达您的轨道仍有待弄清楚-我认为此时,一张或两张您的设置照片可能会很有帮助,并且如果可能的话,详细列出所有接线(泵,继电器模块,所有电源,arduino等)

继电器适配器和arduino地线是否绑在一起?

编辑-看着图片,布局看起来不太好,有点局促。似乎在继电器模块下方有电源电缆-这些电缆可能耦合到隔离的Arduino端。如果可以,请尝试将其移开。
另外,对于移位寄存器信号,您确实应该使用CAT5或类似产品-与5V一起运行以减小环路面积。
在这一点上,我还将尝试将几个反向偏置的二极管添加到5V并从移位寄存器输出接地,以钳制确实出现的任何尖峰(可选5V齐纳二极管,但如果有一个则很好)

背对背二极管

您还可以在线路与地面之间放置一个较小的电容器(例如100nF),因为它只是一个开关信号。
为了完全确保不应有的连接之间没有任何连接,值得对Arduino地面和Relay模块地面以及Arduino 5V和Relay 5V之间的连续性进行测试。


你也说移位寄存器吗?它目前已安装在电源条组件中,但我可以将其拆下并进一步移开。您是否认为它正在吸收噪音?
2012年

是的,也将其移动,并使用从移位寄存器输出到模块的电缆。如果使用电池为Arduino供电时,如果仍在发生,这听起来像是辐射EMI。
奥利·格拉瑟

@Exist-您尝试过上述方法吗?如果是这样,有什么不同吗?
奥利·格拉瑟

我做到了,结果贴在上面。
2012年

嗯,这有点不对劲:-)如果您现在有了示波器,然后在继电器切换过程中开始探测信号和电源,您应该对发生的事情有所了解。如果不确定结果如何,请张贴结果图片。
奥利·格拉泽

1

这肯定听起来像是电磁干扰问题。

Arduino电源接地应连接到本地电源系统的“绿色接地”。可以使用一根单芯线连接到“绿色地面”的空白插头。

尝试将泵的接线与微型计算机的接线分开。

您还可以在泵上添加一个“电涌抑制器” MOV(金属氧化物压敏电阻),以吸收负载切换时可能发生的尖峰。

泵的电压和电流水平是多少?

您的接线看起来正确。


我通过更多测试对帖子进行了更新。我同意这似乎是EMI,Fake昨天也以这种方式推动了我。我一直在追踪它的时间。当您说接地时,如果Arduino由电池供电,这是否仍然适用?泵为120V 1.2安培。谢谢
存在
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