stabiele 12 + 5 VDC voeding voor MCU (pico) met onewire gezocht

Ontkoppelen, stroomkringen gescheiden houden door handige routing. Een schets en/of foto van de opbouw, met name de voedingsrouting, kan extra inzicht en betere hulp geven

Hi,

Ik ben iedere keer weer verbaasd over wat ik schrijf, hoe het geïnterpreteerd gaat worden.
Daar valt bijna niet tegen op te denken en de tekst er voor aan te passen.

Als er een motor in het spel is, dan is meestal 100nF niet voldoende "ontkoppeling" neem dan ook een 100uF condensator er bij.
En dan direct bij de motor.
Hoe, wie, wat, waar, laat de opbouw zien van je schema en wat duidelijke foto's, dan is het makkelijker advies te geven.

Groet,
Bram

Op 19 maart 2023 08:59:44 schreef mv:
hiervoor heb ik een 12 volt ac-dc adapter waar ik een step down converter aan heb zitten die 5 volt levert.
[..]
de + lijnen hebben een diode om problemen te voorkomen,

Welke problemen verwacht je dan dat je er een diode geplaatst hebt? Ik heb heel veel schakelingen met dubbele voedingen en gecombineerde massa gemaakt, maar daar nooit diodes in de voedingslijnen voor opgenomen.

Op 19 maart 2023 08:59:44 schreef mv:
Mijn eerste testen was met een ac-dc voeding zonder randaarde icm een xl4015 voor het 5 volt circuit, ook getest met een lm2597s en dit ook weer getest met een ac-dc voeding met randaarde. ook nog getest met 2x lm2596s (1 voor de pico, 1 voor de i2c kaart) op de 12 volt lijn.

Echt het eerste waar ik aan denk is HF-rommel, want ik gok dat er van die übergoedkope converterprintjes van Aliexpress zijn gebruikt. Of de gebruikte onderdelen wel goed genoeg zijn, is maar zeer de vraag. Voor voeding van weinig kritische zaken zal het wel niet zo'n punt zijn, maar in dit geval kan ik me wel voorstellen dat er mogelijk meer zooi op de voedingslijnen gedumpt wordt dan je lief is.

@ blackdog: er valt jou niets te verwijten. Dit is gewoon het euvel van velen die met Arduino's werken: de software begrijpen ze (vaak) wel aardig, maar hardware-matig ontbreekt het aan basale kennis van digitale schakelingen en opbouw van voedings-circuits daarvoor. Wij nemen aan dat iemand die zodanig met digitale zaken in de weer is, weet wat ontkoppelen is.

Dat daar veel mogelijk onbekende-specificaties-want-chinese-troep bij kan komen, maakt het er niet makkelijker op. We gaan inderdaad een (blok)schema nodig hebben

bedankt allemaal voor de snelle reacties en mijn leercurve

ik heb 100nF bij de i2c kaart en de pico gezet, maar dit lijkt het probleem niet op te lossen.
sterker, het leek zelfs erger. de 100nf bij de pico weer weggehaald.

ondertussen zie ik dit leesprobleem van de sensoren ook gebeuren terwijl de pico wel met de pc is verbonden. ook weer de 100nF bij de i2c relais kaart weggehaald, maar het blijft nu zo en dus weer teruggezet.

ook lijkt het erop dat als de fan aangesloten is en aanstaat de kans op een missende meting op de temperatuursensoren nog groter maakt...alleen het pwm signaal van de pico zonder fan aangesloten is geen probleem.

kortom HF-ruis lijkt mij best waarschijnlijk.

een foto wordt niet snel overzichtelijk, een tekening moet ik nog even maken
maar in kort:
de voeding (12 volt) is een aparte kabel met aan 2 kanten een dc/dc converter, een voor de pico, een voor de i2c (was eerst 1 dc/dc step down met een 5v lijn die zowel de pico als de 12c kaart van voeding voorzag)
de 3.3volt en 0 voor onewire lopen over een 5 meter lan kabel samen met de i2c en de pwm voor de fan.

AC/DC:12V->DC/DC1:5v->schottky op +lijn-> i2c relaiskaart(i2c signaal via level converter)
12V->DC/DC2:5V->schottky op +lijn-> pico
(pico levert 3.3 voor onewire, levert ook 5V voor hoge kant level converter voor i2c)
12V->fan (direct op 12V aangesloten, pwm signaal via level converter)

ja, het is absoluut van die goedkope troep en ik ben natuurlijk te vinden voor een betere, stabielere oplossing. als je weet waar ik die kan kopen houdt ik me aanbevolen.
een soort mini-psu met 12 volt en 5 volt, 12V@2A zou ruim voldoende moeten zijn en de 5V lijn zou maximaal 1A moeten kunnen leveren volgens de pico documentatie.
niet langer schakelend voeden, maar met een lineare regelaar? LM78xx misschien?
als ik een velleman labvoeding gebruik voor 5V (12v fan niet aangesloten) doen alle sensoren op de pico het zoals aangesloten op de pc, dus tijd voor een betere voeding. tips zijn welkom

na wat gezoek kom ik op:
https://www.circuits-diy.com/12v-and-5v-dual-power-supply/
zou dit mijn problemen kunnen oplossen? en wat is geschikt als zwaardere vervanger voor die 7812? want 2A is toch wel wenselijk...
ik vind het niet elegant om gewoon stroom te verstoken, maar een stabiele voeding is het me wel waard.

andere optie:
https://arcade-expert.nl/12V-2A-5V-2A-Voeding-Met-Molex-HDD-Power-Supp…
maar dit is ook weer een schakelende voeding, dus of deze beter is weet ik niet en ik weet ook niet of de 5 en 12 volt o-lijnen verbonden zijn.

@blackdog of die diodes iets oplossen wist ik ook niet, maar het leek me verstandig omdat als je de usb kabel in de pc steekt er 2 verschillende 5v lijnen zijn.

[Bericht gewijzigd door mv op zondag 19 maart 2023 17:27:06 (88%)

Als die twee 5V voedingen later weer aan elkaar komen heeft het geen enkele zin, die diodes bokkeren de positieve spikes(vd ruis) om zich in de condensatoren te ontladen, werkt averechts dus.
Beter dan een enkele voeding en de twee te voeden delen afzonderlijk te ontkoppelen met elk een weerstandje, elko'tje en 100 nF

de bedoeling is dat de pico (met sensoren en relaiskaart) vanaf een 5 volt voeding draait. maar als ik de pico wil benaderen vanaf de pc plug ik een usb kabel in, dat moment zijn er 2 5volt lijnen die beide met een diode op de pico uitkomen.
maar, als het niets uitmaakt en wellicht zelfs problemen geeft kan ik misschien de +5V lijn van de usb kabel doorknippen.

ondertussen wat 5.1 volt zeners gevonden en 2x15ohm/7watt en 1x18ohm/7watt...zijn in ieder geval dik genoeg, wellicht zelf een lm7812+LM7805 bouwen

wat betreft een lagere weerstand als pull up, ik moet testen of dat iets uitmaakt.

Dat is zeker nodig om die weerstanden lager te maken.

een foto wordt niet snel overzichtelijk, een tekening moet ik nog even maken

Daar vergis je je sterkt in een foto samen met het schema vertelt het hele verhaal. In een schema staat enkel hoe het elektrisch aan elkaar zit, maar zegt niet over hoe je de schakeling moet opbouwen. Daar is ook veel kennis en ervaring voor nodig.

Jij heb dus nu al beoordeelt dat een foto niet nodig is, dat is erg onverstandig. Als je tegen een probleem aanloopt telt elke invalshoek ook die voor jouw logisch lijken te zijn waar dan toch de fout kan zitten.

De grootse kans waar de fout zit is toch echt in de opbouw van het geheel en dus graag zo snel mogelijk foto's. En dan niet enkel close-ups van kleine delen van de schakeling, maar gewoon foto's van elke invalshoek waar zoveel mogelijk op staat en dan pas aan detail foto's gaan denken. Want ook hier weer wat voor jouw logisch lijkt en waarvan jij denk daar zal de fout wel niet zitten, nee gewoon alles op de foto.

Schema is zelfs een heel stuk minder belangrijk.

Hoewel ik een schakeling ook makkelijk uit mijn hoofd kan opbouwen en in principe ik geen schema nodig heb. Doe ik toch bijna altijd van te voren eerste een schema maken. voordeel van eerst een schema maken is dat je al een groot deel van de problemen die je bij de opbouw en goede werking van de schakeling kan gaan tegenkomen er al over hebt nagedacht en je niet zoals nu maar overal lukraak condensatoren gaat toevoegen en weerstand moet veranderen.

[Bericht gewijzigd door benleentje op zondag 19 maart 2023 20:05:08 (18%)

Op 19 maart 2023 20:00:25 schreef benleentje:

Jij heb dus nu al beoordeelt dat een foto niet nodig is, dat is erg onverstandig. Als je tegen een probleem aanloopt telt elke invalshoek ook die voor jouw logisch lijken te zijn waar dan toch de fout kan zitten.

De grootse kans waar de fout zit is toch echt in de opbouw van het geheel en dus graag zo snel mogelijk foto's. En dan niet enkel close-ups van kleine delen van de schakeling, maar gewoon foto's van elke invalshoek waar zoveel mogelijk op staat en dan pas aan detail foto's gaan denken. Want ook hier weer wat voor jouw logisch lijkt en waarvan jij denk daar zal de fout wel niet zitten, nee gewoon alles op de foto.

Schema is zelfs een heel stuk minder belangrijk.

volgens de onewire specificaties is 4.7kOhm de juiste waarde en die gebruik ik, maar ik zal het toch testen met een lagere waarde.

de reden dat ik zeg dat een foto niet snel overzichtelijk is omdat alles nu door mijn kamer slingert, ik zeg niet dat het niet nodig is.....ik kan niet genoeg afstand nemen om alles in 1 foto te pakken. als ik de sensoren allemaal oprol en de rest bij elkaar zet wordt het een kluwen draad waar je ook niets in ziet. dus ik moet echt even nadenken hoe dat duidelijk in beeld te krijgen. anders is het een serie van diverse closeups en dat lijkt mij ook verwarrend.

het is alleen dat die onewire zo gevoelig blijken want normaal draait zo'n pico prima op zo'n rommelige step down.

ik heb in ieder geval een ouderwetse lm7805 (geen murata step down lm78xx) besteld, dus over een paar dagen ga ik die even testen.

volgens de onewire specificaties is 4.7kOhm de juiste waarde

Sorry ik was even de war omdat er ook I2C is. IK ben verder niet bekend met de one-wire en weet dus ook niet wat de weerstand moet zijn.

de reden dat ik zeg dat een foto niet snel overzichtelijk is omdat alles nu door mijn kamer slingert,

Dat is ook een beetje wat ik bedoel met opbouw als alles ver uit elkaar zit met vel lange draden is vragen om problemen, want bij elkaar kan bij elkaar zetten.

Vooral de massa verbindingen en de route ervan zijn nog belangrijker dan plus draden. Ik ben benieuwd naar de foto's en het schema.

Vermeld in het schema dan ook de afstanden die het onderling heeft. Hoeft niet op de cm nauwkeurig, maar meer om een idee te krijgen wat waar zit en of de route van de massa dan ook goed is. Het liefst de route van de massa ook zo tekenen als dat het nu zit aangesloten.

.ik kan niet genoeg afstand nemen om alles in 1 foto te pakken.

Ik snap nu je probleem. Maar dat hoeft ook niet het mogen ook een aantal overlappende foto's zijn, dus dat je op foto 2 een deel te zien is wat ook op foto 1 staat.
Maar gelukkig begrijp je wat ik bedoel vaak zie je foto's met alleen details en je hebt geen idee van hoe dat samen zit.

1-wire is vrij kritisch qua timing, klopt die wel?

1) met "geen diode" is het ergste wat er kan gebeuren dat je dcdc converter gaat proberen je pc te voeden. Dat is niet zo'n probleem, omdat kabelweerstand al snel de stroom beperkt.
2) die diode zit ook al op de pico, dus nergens voor nodig. Je /kan/ die diode op de pico omzeilen, maar dat zou ik niet doen. Even in de handleiding kijken wat ze aanraden.

Een OneWire bus werkte voor mij op een schaal van vijf 18x20 sensoren en tientallen meters kabel goed, op een ESP8266. Ik gebruikte dunne symmetrische audio kabel, als ik mij goed herinner zelfs met een vertakking er in.

Als de gnd, +3,3V, signaal en pull-up allemaal direct aan de "pinnen" van de Pie zitten, en nergens anders aan, kan er qua routing eigenlijk weinig mis gaan. Maar dat past bij meerdere sensoren niet, dus daar zit een punt van aandacht.

Gebruik van parasitaire power schijnt wat spannender te zijn dan gewoon voeden (drie draden), het werkt maar ik heb er weinig ervaring mee. Ook met deze µC nog geen ervaring.

ja, dat onewire 3 draden heeft geeft te denken over de engineers, is een ntc een zerowire dan? draadloos met draden.....

timing mag kritisch zijn, werkt uitstekend indien goede voeding is mijn voorlopige conclusie.

ik heb, net als de pico al heeft een diode op VSYS gezet voor de externe voeding, ik heb niet nog een diode op vbus naar vsys gezet. zoals je aangaf zit die er al.

Dus als je gewoon VSYS direct voedt, dan zit er een diode naar VBUS zodat je de USB niet kan voeden. Wel kan het zijn dat je VBUS als de USB ingeprikt is gaat proberen om de rest van je 5V te voeden. Zei je niet ergens dat je dacht dat dit onder de 100mA zou blijven? Normaliter blijf je daar makkelijk onder als je geen bewegende dingen voedt daaruit. Dan kan het prima ook uit USB gevoed worden als je vergeet de 12V +DCDC aan te zetten. Diode nergens voor nodig.

Maar goed. Zoals je het beschrijft... Er is geen: "Maar dat kan absoluut niet". Er is geen fundamentele reden dat het niet werkt. Het zou het moeten doen. Dus is er iets met de /implementatie/. Jij kan daarnaar kijken, maar mijn glazen bol heeft een mistige ochtend vandaag: Niets te zien.

Ik mis natuurlijk ook het complete overzicht maar ik zou me zorgen maken over schakelende voedingen in de ruimste zin van het woord.
Waarom kun je niet een gewone 7805 nemen om een nette 5 volt te maken?
Bij de Pico pull-ups naar de 5 volt.
I2C is nu eenmaal behoorlijk gevoelig voor storingen en dan ook nog een heel beroerd protocol zonder de minste of geringste foutdetectie laat staan correctie.
Ik heb ooit gewerkt met een 12 volt voeding en bij de lokale sensoren kleine 78L05 chipjes om daar ter plekke 5 volt te maken.

DS18B20 voeden met 5V ipv 3V3 maakt ook een verschil. De datalijn kan dan nog steeds met pullup aan 3V3. Als ik me niet vergis is 3V2 opgegeven als absolute minimum VCC.

het was even wachten op die 7805.
ondertussen heb ik de i2c kaart ontkoppeld met 100nF, volgens de specificatie is 5 meter te lang, maar met de level converter werkt die nu betrouwbaar.

ook de sensor metingen gaan nu goed, dus de vermindering van ruis werkt.
als een relais een fan aanzet draait die prima op 100% zowel pin 3(rpm) als 4(pwm) aangesloten op een level converter als twisted pair in de lan kabel

wbd 3 draden van de onewire, de beste resultaten kreeg ik door de 0-lijn met de sensorlijn als twisted pair en de + gedraaid met een ongebruikte lijn...twisten met zichzelf leek niets uit te maken.

als ik de + ook met een 0 twist meten ze niets meer, dus onewire signaal getwist met 0 is zo storignsvrij als ik het krijg.

maar, als ik de pwm aanzet voor de fan op de pico wordt er vrijwel nooit meer gemeten....bijna hetzelfde resultaat als de +3.3v van de onewire twisten met een 0 lijn.
heb de pwm op 1000 en 25000hz geprobeerd, maar dat leek niet uit te maken voor de falende temp metingen.
er is ook al een pwm voor het beeldscherm aktief zonder problemen, dus het zal wel in de lan kabel interferentie zitten.

op zich kan ik er wel inkomen dat die pwm dit doet en ben dus bang dat het onoplosbaar is tenzij ik de kabels flink verkort of de onewire sensoren vervang door NTC sensoren.
ik kan wel 2 lankables pakken, maar die lopen dan toch naast elkaar, dus ik ben bang dat dat niets helpt.
heb nog even gezocht naar een i2c fan controller oid, maar niet echt iets kunnen vinden en vind dat ook weer een minder charmante oplossing dan dat de pico het zou doen met een van die 8 pwm blokken.

ik ga wel nog even proberen of die + lijn voor de sensoren naar 5v iets veranderd, maar dat wordt pas van het weekend.
als iemand nog andere suggesties heeft

Stop de fan-pwm en de voeding op 1 paar.

Dus je PWM-ed de fan met een N-fet naar gnd en de andere kant van de fan permanent aan de +12 (of +5).

De +12 van de fan en de PWMdraad naar de fan moeten op 1 paar.

Verder, probeer 100pf, 10pf en 1nF als condensatoren op de fan (bij de fan!) als het nog onvoldoende helpt.

De fan en de sensor moeten wel hun eigen ground (0) draad hebben, anders krijg je inderdaad problemen.

de fan pwm hoort op 5v te draaien. en het is helaas onvermijdelijk dat alle 0-lijnen (3.3v,5v,12v) verbonden zijn anders werken de pwm, i2c en onewire signalen niet.
alleen de 3.3 loopt door de lan kabel naar de sensoren. de 12v en 5v loopt via een andere kabel, nu nog vrij ver uit elkaar.

ik kan wel even testen of het verwisselen van de rpm lijn met een 5 volt lijn iets uitmaakt en ik kan daar ook wel een 12v van maken dan....ook van het weekend.

voor de fan heb ik 100nF en 10uF geplaatst, dat leek vrij aardig te werken.

je moet echt met een schema gaan werken, want ik snap er de ballen van. Of je bent hartstikke verkeerd bezig. Dat kan ook.

Als je de 10uF gaat PWM-en dan snap ik dat je niets meer meet.

De nullen moeten ook wel verbonden, maar alleen op het 'point of origin'... (daar waar de spanningen vandaan komen)
In de kabel liefst allemaal (zeker de pwm fan) een eigen nul...

sorry mijn fout, nee, op het pwm signaal zit geen condensator, daar kan ik wel een 1pf proberen. die 100nF en 10uF staan over de 12V van de fan.
de 0 lijnen komen vanuit hun point of origin,. in de lan kabel is alles twisten met 0 de weg om niets meer te laten werken...heb ik al getest.
alleen de signaallijn van de onewire is met een 0 lijn gedraaid, dat levert de beste resultaten totdat ik de pwm genereer....dan is de kans op een goede meting van de onewire iets van 1:20.
eventueel een relais schakelen via i2c werkt tot nu toe iedere keer. (i2c signaal en i2c klok twisted, stroom extern)

OK. Dat ligt geheel in de lijn der verwachting. Lees eerdere posts.