Automatische Versenkantenne mit Arduino steuern

Moin,

in meiner Mudders Auto ist die automatische Versenkantenne kaputt. Mechanik und Motor habe ich instandgesetzt, das funktioniert alles wieder. Jetzt fehlt noch die Ansteuerung. Üblicherweise haben diese Versenkantennen ne Rutschkupplung an der Trommel, die das Teleskop bewegt, und lassen den Motor über Endschalter am Antrieb etwas zu lange laufen, um sicher ein und auszufahren, den überschüssigen Winkel an der Trommel fängt die Rutschkuplung ab.
In meinem Fall ist es aber eine Hirschmann Auta 6000, die keine Rutschkupplung und auch keine Endschalter hat. Dafür ne Platine mit nem unbekannten IC von Philips, und die macht in meinem Fall nichts mehr. Jetzt gibt's Vermutungen, dass der IC den Motor anhand der Stromaufnahme in der Endlage abschaltet, bei youtube hat aber einer das ganze im Betrieb vermessen und festgestellt, dass die Platine den Motor ein paar Sekunden weiterbestromt, obwohl der schon auf Block ist, und geht daher davon aus, dass das rein zeitgesteuert läuft.
Wie auch immer, ich möchte das jetzt mit nem Arduino ansteuern. Da dies mein erstes Projekt mit dem Arduino (und im Grunde mit Elektronik allgemein) ist, wär ich glücklich, wenn Ihr mal kurz über mein Schaltbild drüber schaun könntet, damit nicht gleich beim ersten Versuch alles in Rauch aufgeht, weil ich noch nen fiesen Bug drin hab. Anbei der Schaltplan. Grobe Funktionsbeschreibung:
Wird das Radio eingeschaltet, liegen auf der Steuerleitung 12V an und versorgen über VIN den Arduino Nano Every.
Der schaltet über D2 das Relais, das ihn ab jetzt mit Spannung versorgt (auch wenn die Steuerleitung wieder abfällt).
Der Arduino misst über D3 und den Spannungsteiler die Steuerleitung, wenn da nach paar Sekunden immer noch Spannung anliegt, fährt er die Antenne raus (D18 steuert eins der Relais an) und überwacht dabei die Stromaufnahme des Motors (nach einer kurzen Wartezeit, um den Anlaufstrom zu ignorieren), und schaltet den Motor ab, sobald der Strom hoch geht.
Fällt die Spannung auf der Steuerleitung ab, fährt er nach ein paar Sekunden die Antenne runter (D19 steuert das andere Relais an), wieder mit Stromaufnahmeüberwachung, und schaltet sich dann selbst aus, indem D2 das Relais ausschaltet.
Hoffe, das ist habwegs verständlich :wink:
Welche Grenzen ich für die Stromaufnahme setze, muss ich noch rausmessen, nach youtube zieht der Motor im Betrieb ca. 700mA und im Anschlag gute 2A. Die Wartezeiten sind da, damit die Antenne nicht gleich rein- und rausfährt, wenn man mal kurz die Zündung ein- oder auschaltet und das Radio darauf reagiert.

Haut das so hin?
Björn

tiedemate:
... Haut das so hin?

Sehe ich das richtig, dass die Betriebsspannung der Relaiskarte über den Arduino läuft? Zumindest das würde ich wohl nicht machen.

Der Signalausgang der Strommessplatine geht an einen digitalen Eingang. Wäre ein analoger Eingang nicht passender - oder kommt da eh nur ein high/low-Signal raus?

Weiter habe ich da nicht groß rumgeguckt.

Gruß

Gregor

PS: Da sich das ganze im Auto abspielen soll: Das Bordnetz ist i.d.R. heftig „schmutzig“ - soll heißen, dass da heftige Spannungsspitzen oder -einbrüche möglich sind.

Im Plan fehlen noch 2 Ableitdioden, von den Motoranschlüssen zur Versorgung.

Der Signalausgang der Strommessplatine geht an einen digitalen Eingang. Wäre ein analoger Eingang nicht passender - oder kommt da eh nur ein high/low-Signal raus?

Ja, der muss an einen Analogeingang! Ich bin aus der angehängten Pinbelegung nicht so ganz schlau geworden, aber A6 ist dann wohl die bessere Wahl.

Da sich das ganze im Auto abspielen soll: Das Bordnetz ist i.d.R. heftig „schmutzig" - soll heißen, dass da heftige Spannungsspitzen oder -einbrüche möglich sind.

Ja, stimmt. Ich denke, ich riskier's mal und schau, was passiert. Der VIN beim Nano Every verträgt ja 21V, ein bisschen Reserve gibt's. Aber vielleicht muss ich mir um die Stromversorgung noch mehr Gedanken machen. Da könnte ich dann auch die Relaiskarte gleich mit versorgen. Da ich derzeit plane, nur ein Relais zur Zeit anzusteuern, müsste der Nano das eigentlich packen, laut der ebay-Beschreibung 20mA.

Im Plan fehlen noch 2 Ableitdioden, von den Motoranschlüssen zur Versorgung.

Ungeschaltet liegt beiden Motoranschlüssen an Masse. Ich möchte immer nur eines der beiden Relais auf + zum Loslaufen schalten und wieder zurück zum Anhalten, so hat immer eine Seite des Motor Kontakt zur Masse und dann sollten die beiden Dioden reichen.
Würde ich zum Anhalten des Motors das zweite Relais auch auf + schalten, bräuchte ich die anderen beiden Dioden auch noch, aber diesen Fall verhindere ich per Software.
Oder ich hab da noch n Denkfehler mit der Induktion beim Abschalten...

Danke für die Anmerkungen!
Björn

Oder ich hab da noch n Denkfehler mit der Induktion beim Abschalten...

Ja!

Ich möchte immer nur eines der beiden Relais auf + zum Loslaufen schalten und wieder zurück zum Anhalten,

In dem Moment wo der Kontakt zum + abfällt, überstiegt die Spannung die zugelassenen 30VDC des Relais, ein Lichtbogen spannt sich auf und die Kontakte verbrennen.

tiedemate:
Ich denke, ich riskier's mal und schau, was passiert.

"Riskieren" würde ich einen StepDown Regler auf 5V, ob der die Spannungsspitzen kappt. Bei einem Strandbuggy, der in Spanien seine Kreise zieht, soll das funktioniert haben.

Motor umpolen mit zwei Relais immer in H-Schaltung machen - nicht auf den Prozessor verlassen und hoffen, dass nur ein Relais angesteuert wird!

Ich weis nicht was du mit dem Spannungsteiler 5K/10K vor hast.
Wenns eine Spannungsmessung sein soll, wäre mir 5/10 zu klein. Wenns nur Digital sein soll, fehlt mir (mindestens) eine Z-Diode.

viel Lesestoff
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Ja!
In dem Moment wo der Kontakt zum + abfällt, überstiegt die Spannung die zugelassenen 30VDC des Relais, ein Lichtbogen spannt sich auf und die Kontakte verbrennen.

Scusa, dass ich so drauf rumreite, ich hab nichts dagegen, noch mehr Dioden reinzubauen, aber ich möchte gern verstehen, wo mein Denkfehler liegt...
Mein Gedankengang war folgender: Ich hab ja im Grunde zwei Fälle, Motor fährt in die eine Richtung und wird abgeschaltet, oder in die andere und wird abgeschaltet. Nehmen wir an, das obere Relais hat auf plus geschaltet und schaltet jetzt ab. Auf der oberen Leitung zum Motor war plus, durch das zusammenfallende Magnefeld der Motorwicklung geht's jetzt in Richtung minus, bis die obere Diode anfängt zu leiten. Die andere Seite vom Motor ist ja nachwievor mit Masse verbunden. Lief der Motor in die andere Richtung, sind das untere Relais und die untere Diode dran. Wenn ich noch Dioden zwischen die Motorkabel und die plus-Versorgungsleitung lege, machen die nie was, weil die induzierten Spannungen immer ins Negative gehen.

"Riskieren" würde ich einen StepDown Regler auf 5V, ob der die Spannungsspitzen kappt. Bei einem Strandbuggy, der in Spanien seine Kreise zieht, soll das funktioniert haben.

Alles klar, bestell ich!

Ich weis nicht was du mit dem Spannungsteiler 5K/10K vor hast.
Wenns eine Spannungsmessung sein soll, wäre mir 5/10 zu klein. Wenns nur Digital sein soll, fehlt mir (mindestens) eine Z-Diode.

Soll nur digital sein (Radio ist an oder aus). Guter Hinweis, werde ein Zehnerdioden einbauen. Einer in die Leitung vom Radio (grob 15V) und eine in die Leitung zum Arduino(grob 5V) (?)

Motor umpolen mit zwei Relais immer in H-Schaltung machen - nicht auf den Prozessor verlassen und hoffen, dass nur ein Relais angesteuert wird!

Das kannte ich noch nicht, ich les es mir durch.

Besten Dank für die Anmerkungen! Ich werde sie umsetzen und dann berichten (dauert jetzt paar Tage, bis der Krempel da ist.)

Viele Grüße!
Björn

noiasca:
viel Lesestoff
de.sci.electronics-FAQ V3.63 Stand: 5.11.23

"(Class D) kann ein Besuch in der Werkstatt nötig sein, wo die Batterie ab/angeklemmt wird oder per OBD wieder aktiviert wird. Und Class E ist kaputt, die Glühlampe muss in der Werkstatt ersetzt werden."

Ich definier meine Schaltung einfach je nach Fall als Class D oder E und alles ist gut :wink:

weil die induzierten Spannungen immer ins Negative gehen.

Ist das wirklich so?
Wichtig, ist das auf jeden Fall nicht, diese Betrachtung "geht immer ins Negative".
Die Richtung ist egal!
Ich biete dir folgende Projektion an:
Wenn der Motor läuft, haben wir da drin ein Magnetfeld.
Wenn der Strom unterbrochen wird, hält das zusammenbrechende Magnetfeld dem Strom am fließen.
Zur Aufrechterhaltung des Stromflusses erhöht sich die Spannung an den Kontakten, ein Plasmakanal bildet sich aus und zerstört mit seinen ca 7000°C die Kontakte.
Rechne mal aus, wie hoch die Spannung werden könnte, wenn dein Relais ideale Kontakte hätte...
Ich kanns dir verraten: Unendlich.
Natürlich gibts eine praktische Grenze.
z.B. irgendeinen Überschlag oder der plötzliche Tod deiner Minusdiode
So, und an der Stelle ist es auch egal. ob man unendlich+12V oder unendlich-12V rechnet.
Der Überschlag findet statt, egal was du dir auch vorstellen magst.
Selbst wenn die ganze Energie des zusammenbrechenden Magnetfeldes ohne sichtbares Feuer verpufft, wird sie doch als EM Abstrahlung abgegeben. Bei den Nachbarn geht das Radio aus, macht zumindest derbe "Knack". Kaufhaustüren gehen auf, und Herzschrittmacher bleiben stehen.
Abhilfe:
Alle 4 Dioden bestücken, dann geht der Impuls in die Versorgung und kann dort von einem Kondensator aufgenommen werden.

combie:
So, und an der Stelle ist es auch egal. ob man unendlich+12V oder unendlich-12V rechnet.

Nein, ist nicht egal, denn in der Richtung, die bei mir auftreten kann, leiten die vorgesehenen Dioden ab. Ich hab ja welche drin.

tiedemate:
Nein, ist nicht egal, denn in der Richtung, die bei mir auftreten kann, leiten die vorgesehenen Dioden ab. Ich hab ja welche drin.

Ja, du hast wahr!