Сброс электрических шумов и дребезжание в релейных модулях с использованием ESP8266

Я пытаюсь создать свое собственное устройство, похожее на SONOFF, с помощью Wemos D1 mini и соответствующей схемы. Я столкнулся с проблемой электрического шума, когда всякий раз, когда переключение реле вызывает вибрацию в моей цепи. Проблема возникает не всегда, но чаще всего. Я построил несколько схем с ESP 12E, ESP 01, WEMOS D1 mini, и все они демонстрируют неустойчивое поведение.
Возможно, я не смогу объяснить все виды шумного поведения, которые я видел, но в основном это было то, что при переключении реле оно включалось и выключалось несколько раз или второй переключатель срабатывал первым. Я сделал следующее, чтобы либо отладить это, либо избежать этого:

  1. Я поставил фильтр нижних частот на входные контакты, если это может быть вызвано шумом на этих контактах. Это не имело никакого эффекта
  2. Я заменил модуль 230В-5В источником постоянного тока, чтобы исключить помехи от него - это не дало результата.
  3. Я использую предварительно собранные активные релейные модули LOW, которые я подключаю через оптопару PC817, чтобы изолировать WEMOS с реле, но это не дает никакого эффекта.
  4. Я пытался измерить шум, но у меня нет осциллографа, чтобы увидеть его. Я не смог выяснить, является ли шум на входе или на выходе PIN-кодом.
  5. Вопрос не имеет отношения к прошивке на ESP. У меня был собственный код, фреймворки TASMOTA и ESPURNA, со всеми из них я могу добиться разного уровня неустойчивого поведения. Устройство TASMOTA перезагружается, когда это происходит, в то время как устройство ESPURNA несколько раз ВКЛЮЧАЕТСЯ и ВЫКЛЮЧАЕТСЯ или срабатывает другое реле.
  6. Кроме того, если я отключу нагрузку от реле и задействую их, проблема почти не возникает. Реле работает нормально. Так что только когда я подключаю нагрузку (вентилятор или светодиодный индикатор), происходит дребезг.

Я приложил фотографии модуля, который я построил, чтобы кто-нибудь мог указать на какую-то вопиющую проблему, но, поскольку я сделал несколько модулей в разных конфигурациях, я думаю, что это может не быть проблемой, но готов услышать, если я что-то упустил. Я также приложил принципиальную схему всей цепи, на которой она основана. Любые идеи о том, как я могу отладить проблему, были бы полезны. Спасибо

Схема

Вид спереди печатной платы

Вид сзади печатной платы

где резисторы для этих диодов? возможно вы перегружаете выходные контакты
Вы действительно подключаете 230 В переменного тока к этой зелено-белой витой паре категории 5? вам, вероятно, следует использовать кабель, рассчитанный на 230 В, и соскрести металлические прокладки, окружающие сетевое напряжение, чтобы получить некоторое расстояние утечки. (перегрев контактных площадок паяльником может их ослабить)
@Maple — оранжево-оранжево-черный к юго-западу от оптического северо-западного квадранта доски.
у вас D8 замкнут на 3V3 это соединение не показано на схеме.
Привет @Jasen, да, этот провод на 230 В не последний, он был проложен только для проверки на моем столе. Фактическая установка имеет надлежащий кабель 230 В.
Привет @Maple, я не использую D8, он может выглядеть как закороченный, но это не так.

Ответы (1)

Я бы порекомендовал подключить светодиоды к +3,3 В с токоограничивающими резисторами и включать их, установив низкий уровень на выходе. Вы также можете продолжать управлять ими, используя высокий выходной сигнал, но вам все равно понадобятся токоограничивающие резисторы.

Также ваши фототранзисторы, кажется, подключены в неправильном направлении. Неважно, где вы поставите резистор (подтягивающий или подтягивающий) и подключите выход к реле, но эмиттер должен идти на землю, а не Vcc в любом случае.

введите описание изображения здесь

Я бы также предложил дополнить конденсатор на блоке питания одним из ваших. И если это то же самое для вас, я бы повернул модуль, чтобы поставить антенну как можно дальше от источника питания и реле.

к OP: рисование вашей схемы так, чтобы Vcc было вверху, а GND внизу, и ориентация компонентов в соответствии с этим поможет избежать ошибок такого рода.
@dmb хорошее замечание! Мне часто трудно читать схему со случайным расположением компонентов... или с обработкой сигнала справа налево, если только это не какая-то обратная связь.
Реле рассчитаны на 5 В постоянного тока 70 Ом и не могут потреблять 1 А ни при каких условиях. ( pub.ucpros.com/download/… ) Они будут потреблять максимум около 70 мА. Управление входным сигналом реле так, как вы предлагаете, может вообще не работать, MCU составляет 3,3 В и не будет управлять уровнями сигнала 5 В.
Реле на самом деле имеют две версии, 71 мА и 89 мА. Они МОГУТ потреблять гораздо больше, когда вы подаете на них питание, это основное поведение индуктивности. Но вы правы в отношении 3,3 В, я обновлю ответ. Что касается прямого подключения, которое я предложил, то эти модули имеют на входе простой транзисторный переключатель. Я использовал их раньше. Даже 1,5В достаточно, чтобы открыть транзистор.
@Maple «Базовый» индуктор будет соответствовать обычной временной задержке LR для тока во время активации. Ток начинается с нуля и постепенно увеличивается. Как вы предсказываете, что получите такой высокий импульс тока? Даже если вы найдете другую таблицу данных, в которой указано 89 мА… поскольку максимальный ток определяется значением сопротивления индуктора/катушки… как может протекать ток, превышающий этот? Дело в транзисторном входе не в способности MCU 3,3 В включить его (кстати, он включен при низком уровне, у этого нет перемычки), а в том, что выход на высоком уровне поднимается выше 3,3 В.
@JackCreasey Вы правы в том, что индуктор действует как цепь серии LR. Я снова отредактирую свой ответ. Или еще лучше, почему бы вам не добавить свой собственный ответ , и я буду рад удалить свой.
@Maple, спасибо за предложения и спасибо, что поймали токоограничивающий резистор. У меня было это в моей схеме, но я забыл поместить это в схему. Что касается эмиттера опто, не находящегося на земле, я подумал, что вы можете подключить его любым способом, в зависимости от того, хотите ли вы создать активную ВЫСОКУЮ или активную НИЗКУЮ цепь. Если то, что вы говорите, является рекомендуемым способом, я внесу это изменение, но сначала хочу решить проблему шума.
@VijaySharma Это не «рекомендуемый способ», это единственный способ правильно использовать фототранзистор. Активный высокий или низкий уровень определяется на какой стороне вы подключаете к нему резистор, либо между коллектором и +, либо между эмиттером и землей. Я подозреваю, что у вас нет «проблемы с шумом», у вас проблема с неправильно подключенным транзистором. Смотрите здесь
@Maple, хорошо, понял! Я сделаю это изменение и надеюсь на лучшее! иначе я вернусь, чтобы попросить больше. Спасибо!