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[技术探讨] [已解决]尴尬的经历,电源干扰

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发表于 2020-2-13 00:51:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 dusuliao 于 2020-2-13 21:26 编辑

家里自来水水质不好,动了加装纯水机的想法,奈何米少,一番学习及选购,买来各种零部件,自己折腾出一台。为了省钱,没买控制板,引出一个开关手动冲洗RO膜,用了几个月倒也没一点问题,只是冲洗略费心一些。自来水TDS检测是150左右,过滤后纯水10以内,废水200多。

------这是背景分割线-------

疫情期宅家里闲着,打算把纯水机手动冲洗改为自动冲洗。
翻出现成的NodeMCU板、水流传感器、继电器模块焊了一块电路板。思路是用NodeMCU统计纯水和废水的流量,当制水量达到设定条件时控制继电器代替手动开关,自动冲洗RO膜。第二步NodeMCU联网加入HomeAssistant,制水量、滤芯寿命、废水比这些信息全添加到HA里。
结果。。。。第一步就翻车了。。。。。

------翻车现场分割线-------

电路板及继电器模块细节见下图

电路板

电路板

继电器参数

继电器参数


简单介绍一下控制板,右侧一排接口连接的是纯水机的电机、高低压开关、电磁阀、24V电源,24V电源经DC模块降压至5V提供给继电器和NodeMCU、水流传感器使用。蓝色按钮用于手动控制冲洗,继电器控制冲洗回路通断。

出现的问题是,纯水机水泵未工作时,程序运行正常,完全按照预定思路进行,手动触发按钮可控制继电器闭合,制水流量参数触发也可控制继电器闭合。可一旦水泵工作,NodeMCU就进入无限重启之中。。。。

排查,认为问题出在继电器模块上。(判断错误!)

改造,
1、5V电源侧增加电容滤波,失败!
2、使用双电源,纯水机侧电路使用一路24V供电,NodeMCU控制侧使用手机充电器连接NodeMCU MicUSB接口供电,同样失败!

最终结果,
翻出一个闲置的PLC和电磁继电器(机械触点),成功!更换后的继电器模块如下图。
现在实现了自动冲洗功能,可是接入Homeassistant的通讯方式和协议却复杂了。并且,PLC的加持使得整个纯水机身价直接赶超品牌纯水机。
微信截图3.png

求教:
1、经查,继电器模块输出端有交流、直流区分,当前使用的继电器标注的参数均为交流,是否与此有关?手头暂无直流负载继电器,尚未测试。
2、如更换为输出端可接直流负载的继电器不能解决,是否还有其他解决办法?

才疏学浅,对硬件一知半解,实战经验不足,请各位朋友多指教。

感谢TwoOne大神的指正,蓝色继电器模块不是固态继电器,同样是普通的电磁继电器,机械式触点。

其他参数:
纯水机24V直流电源输出功率90W,水泵工作功率70W左右。当前仅使用PLC和继电器替换了上图电路板,未更换电源、水泵等其他硬件。

------解决问题分割线-------
感谢TwoOne、koranayle、ghostist大神们的指教给了启发!刚才又折腾了一番,已解决。

问题解决:
确实电源干扰问题,是水泵运行时24V电源对NodeMCU 3.3V电源干扰引起重启,但根源却是布线的引起的。这块洞洞板最外层的两圈的焊点是相连的,分别组成两个环形圈,猜测这么设计是类似于电源母线,方便正负极焊接接线。
问题正好就发生在这里,第一张图电路板右侧一排接线端子连接的全是24V电机、高低压开关、电磁阀,而它们下面就是3.3V、GND的母线,所以每次水泵回路接通后,肯定对3.3V电压有影响,导致重启。想到这里,我切断了洞洞板上这部分母线与NodeMCU电源母线之间的连接。再试,NodeMCU运行正常。
因为根源在洞洞板布线,所以之前折腾的增加5V独立电源从NodeMCU的MicUSB供电、增加电容等措施并不奏效。

意料之外,情理之中。学无止境,再次感谢各位!

微信图片5.png


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发表于 2020-2-13 09:15:09 | 显示全部楼层
同求,期盼大神
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发表于 2020-2-13 10:19:13 | 显示全部楼层
你图中的蓝色继电器是机械的吧?固态继电器在哪
无限重启一般来说是供电电压瞬间被拉低,之后又恢复
你可用万用表测量下8266的供电端,电机启动时侯电压是否下降来判断。
建议检查一下连线,另外DC降压功率是不是够?
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发表于 2020-2-13 11:04:47 | 显示全部楼层
期待大神知道,小白学习
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 楼主| 发表于 2020-2-13 11:21:04 | 显示全部楼层
TwoOne 发表于 2020-2-13 10:19
你图中的蓝色继电器是机械的吧?固态继电器在哪
无限重启一般来说是供电电压瞬间被拉低,之后又恢复
你可用 ...

再次尴尬了。。。
查了官网资料,TB上搜了一下固态继电器,我用的确实不是固态继电器,话说每次动作时有触点接触的声音的,实锤是机械继电器。
电压降低和DC模块功率不够的问题我想到了,所以改了线路,5V单独供电,问题依然存在。
感谢您的赐教。
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发表于 2020-2-13 15:23:12 | 显示全部楼层
dusuliao 发表于 2020-2-13 11:21
再次尴尬了。。。
查了官网资料,TB上搜了一下固态继电器,我用的确实不是固态继电器,话说每次动作时有 ...

不敢当不敢当,一起讨论交流
刚刚又看了一下,方便贴上接线的图吗?
24V是否就是电机的供电?
在不接电机的情况下,继电器控制是否顺利?
有万用表的话,测量一下8266的电压
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发表于 2020-2-13 15:25:45 | 显示全部楼层
dusuliao 发表于 2020-2-13 11:21
再次尴尬了。。。
查了官网资料,TB上搜了一下固态继电器,我用的确实不是固态继电器,话说每次动作时有 ...

我刚才又想到一点。
图中的继电器是5v,是有光耦隔离的
所以看一下继电器的输入和输出,是不是5v?
8266的工作电压是3.3v,如果5V直接通入8266的GPIO口,也会导致重启
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发表于 2020-2-13 16:25:35 | 显示全部楼层
TwoOne 发表于 2020-2-13 15:25
我刚才又想到一点。
图中的继电器是5v,是有光耦隔离的
所以看一下继电器的输入和输出,是不是5v?

楼主有描述过采用独立5v供电也是出现一样的问题,所以应该不是电压问题。
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发表于 2020-2-13 17:06:18 | 显示全部楼层
目测还是电源问题,加电容一定要加在nodemcu最近的地方,越大越好

继电器模块是光耦驱动的,不存在干扰,也不会有5v让mcu重启问题

你的电源功率余量小了,水泵虽然是70w,但是电机启动电流非常大的,启动瞬间供电不足尤其严重,你这是数字电路和大功率器件放在一块板子上,电源走线很重要
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 楼主| 发表于 2020-2-13 17:08:50 | 显示全部楼层
TwoOne 发表于 2020-2-13 15:25
我刚才又想到一点。
图中的继电器是5v,是有光耦隔离的
所以看一下继电器的输入和输出,是不是5v?

微信图片4.png

这是继电器模块的接线图,继电器建议使用5V电源,所以单独接在DC模块5V输出端,左侧红色独立线。
继电器模块右侧4根线分别接NodeMCU的3.3V电源、地、GPIO控制引脚D1。
与这个继电器模块相同的用法在家里另一个控制热水器电源的板子上已经用了一年多了,没一点问题,那个控制的是交流电。

24V电源通过继电器开关与电机串联回路,继电器闭合,水泵开始工作。
剪断DC降压模块连接线,5V电源与24V电源独立供电,问题还是存在的。
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