Pumpe stört Arduino durch Relais und führt zu Absturz

thymos:
Um meinen Schaltplan zu betreiben kann es doch nicht erforderlich sein 3 von einander völlig getrennte Stromquellen anzuschließen?!

Du kannst Pumpen und Relais aus ein und dem selben USB-Netzgerät bedienen. Also die rote Platine für beides.
Merke dazu: Es gibt Unterschiede zwischen einem USB-Netzteil und einem USB-Ladegerät.

my_xy_projekt:
Du kannst Pumpen und Relais aus ein und dem selben USB-Netzgerät bedienen. Also die rote Platine für beides.
Merke dazu: Es gibt Unterschiede zwischen einem USB-Netzteil und einem USB-Ladegerät.

Das scheint nicht zu klappen.
Wenn ich das Arduino-Power-Board (9V Input, 5v/3.3v Output) anschließe an Relais und die Pumpe, dann gibt es wieder irgendeine Art von Stromschwankungen - die sich auf den Arduino und die Sensoren auswirken.

thymos:
Das scheint nicht zu klappen.
Wenn ich das Arduino-Power-Board (9V Input, 5v/3.3v Output) anschließe an Relais und die Pumpe, dann gibt es wieder irgendeine Art von Stromschwankungen - die sich auf den Arduino und die Sensoren auswirken.

Ich hab nen Verständnisproblem.

Aus Deinem Ausgangspost:

Aufbau:

  • Stromversorgung Arduino via USB (Problem egal ob an Netzteil oder PC)

  • Relais direkt mit Strom vom Arduino versorgt (JD-VCC, VCC Gejumpert)

  • Stromversorgung der Pumpe via unabhängigem USB Netzteil

  • Masse der Pumpe und Arduino sind nicht verbunden

Entgegen diesem Aufbau machst Du jetzt:

Du versorgst den ArduinoClone via USB.
Du versorgst die Relaisplatine mit 5V aus externer Quelle
Du versorgst die Pumpe(n) aus selber externer Quelle

Wenn Dein Schaltbild sonst mit der Tatsächlichkeit übereinstimmt - Der Display wird vom Board, welches via USB versorgt wird gespeist - dann sollte das nicht den selben Effekt haben wie im Ausgangspost.

@thymos
Beschreibe doch mal genau, was für Netzteile du verwendest.
Am besten ein Foto vom Typenschild auf dem Netzteil.

thymos:
Nächster Versuch - jetzt mit Diode (1N4007) an der Pumpe: Siehe Schaltplan.

Mann, hat das gedauert :frowning:

Könnte mir bitte jemand die Frage beantworten, die schon oben steht:
Wieso hat die Spannung am Relais, galvanisch getrennt mit Optokoppler, überhaupt Auswirkungen auf die Spannung am Arduino?

Wird allgemein als EMV oder elektromagnetischer Impuls bezeichnet, der hier beim Abschalten einer Induktivität (Spule) entsteht. Solche Impulse können fatale Auswirkungen auf die Elektronik in ihrer Umgebung haben, einfach durch die Luft, wie Du selbst schon festgestellt hast. In gezähmter Form nennt man das dann Funk oder Englisch radio (drahtlose Verbindung).

my_xy_projekt:
Ich hab nen Verständnisproblem.
[...]
Wenn Dein Schaltbild sonst mit der Tatsächlichkeit übereinstimmt - Der Display wird vom Board, welches via USB versorgt wird gespeist - dann sollte das nicht den selben Effekt haben wie im Ausgangspost.

Nicht dieselben, aber weiterhin massive/negative: Das Display flackert nicht mehr, es sieht also nicht nach Spannungsverlust aus - aber der Controller friert z.T. ein bzw. bootet nach Kurzem.

Alles während/sobald die Pumpe läuft nach dem Einschalten via Relais. Bis zum Ausschalten kommt es nicht mehr, da vorher ein Freeze stattfindet (Relais bleibt geschaltet und Pumpe läuft einfach weiter) oder ein Neustart vom ganzen System.

Jetzt nochmal sauber aufbereitet, in der Hoffnung die Verwirrung zu beseitigen:
Ich habe nun 3 Varianten meiner Schaltung ausprobiert und mit jeder Variante Probleme.

Komponenten:

  • Stromversorgung 1: Board via USB-Kabel direkt am Laptop (keine Unterschiede bei Stromversorgung via 9v Netzteil zu beobachten, deshalb ist das keine betrachtete Variante)
  • Stromversorgung 2: USB-Power-Adapter, Original Apple, 12W via USB-Kabel rot/schwarz (siehe Stromversorgung2.jpg)
  • Stromversorgung 3: Elegoo 9v 1A Adapter an Breadboard Netzteil Adapter Power Supply Modul 3.3V/5V für Arduino (Stromversorgug3.jpg)
    die restlichen Komponenten bisher unverändert, siehe 1. Post

Aufbau Variante 1 (wie ursprünglicher Post)

  • 9v Netzteil an Board
  • Relais direkt vom Board mit Strom versorgt
  • Pumpe mit Stromversorgung2 versorgt
    Probleme:
    Wenn die Pumpe nicht angeschlossen ist / kein Strom hat: Keine Probleme.
    Auch das Schalten des Relais (ohne Pumpe) hat keine signifikanten Auswirkungen, lediglich leichte Veränderung der Sensoren-Werte.
    Sobald die Pumpe (via Relais oder NC) Strom bekommt: Freeze des Systems bzw. sofortige Neustarts, vereinzelt funktioniert es aber ein paar Mal die Pumpe ein-/auszuschalten bis ein Neustart folgt. Die Sensoren ändern ihre Werte massiv.

Aufbau Variante 2 (3 getrennte Netzteile)
Siehe Variante2.PNG (Schaltplan) bzw. Variante2_Foto.jpg

  • kein GRD zwischen Board und Relais
  • Relais wird mit Strom von Stromversorgung3 versorgt (5v + GRD)
  • Pumpe wird mit Strom von Stromversorgung2 versorgt (5v an Relais, GRD direkt)
  • Diode an Pumpe
    Probleme:
    Sobald die Pumpe (via Relais) Strom bekommt: Teilweise läuft es ein paar Mal, heute Früh bei 3 Versuchen 2x Freeze / Neustart.
    Sensoren ändern ihre Werte leicht.

Aufbau Variante 3 (2 getrennte Netzteile)
Siehe Variante3.PNG bzw. Variante3_Foto.jpg

  • kein GRD zwischen Board und Relais
  • Relais + Pumpe werden mit Strom von Stromversorgung3 versorgt
  • Diode an Pumpe
    Probleme:
    Analog zu 2, nur Sensoren ändern ihre Werte stark.

Der gestern beobachtete Unterschied zwischen Variante 2/3 war Zufall. Heute Früh haben beide Varianten (2 oder 3 Stromversorgungen) jeweils zum Absturz/Freeze der Platine geführt.


Also langsam verzweifele ich etwas. Die Schaltung ist doch relativ simpel, wie kann es sein, dass es so massive Störungen gibt? Hat ein billiger Motor wirklich solche Auswirkungen auf ein Relais - dass die ganze Elektronik abschmiert? Ist das Relais Schrott oder der Motor Mist?

Spannend ist, dass alle englischen Beiträge mit ähnlichen Problemen immer das gleiche 8-Fach-Relais verwenden. Zufall? Ich habe auf jeden Fall mal 4-fach-Relais bestellt. Allerdings funktioniert das Relais ohne Pumpe ja.

Kann es sein, dass die Pumpe wirklich so massive Einflüsse hat, trotz Diode und galvanischer Trennung?
Wie kann ich das System der Pumpe absichern oder das System isolieren, damit die Pumpe nicht derart stört?

Und um ggf. Fehler zu entdecken, hier noch mal Fotos... aber habe die Schaltungen eigentlich verglichen.

Die Pumpe ist an Relais 3 angeschlossen und ich aktiviere die Pumpe dadurch, dass ich den Sensor3 aus dem Wasserglas nehme.

Sensor 1: In Pflanze (52% Feuchtigkeit)
Sensor 2/3: In Wasserglas (100% Feuchtigkeit)

Was meine ich mit "massive Störungen": Teilweise wird die Feuchtigkeit des Sensors 2 auf 80% geändert (obwohl er weiter im Wasserglas steht) und teilweise die Feuchtigkeit des Sensors 1 auf 20% ...
Alles nur, wenn die Pumpe läuft.

Relais prellen gern und schalten dabei die Spule mehrmals ein und aus - peng!

DrDiettrich:
Relais prellen gern und schalten dabei die Spule mehrmals ein und aus - peng!

Leider nicht hilfreich.
Die Probleme treten auch auf, wie oben beschrieben, wenn ich direkt nur +Leiter vom Motor an NC anschließe. Dabei habe ich die gleichen negative Effekte. Ohne Schaltung gleiche Probleme - damit "peng" vermutlich keine Ursache.

Nochmal zum Verständnis (für mich), das Problem tritt auf, sobald du ein Kabel (Plus oder Minus/GND) an die Pumpe legst.

Was passiert, wenn du die Pumpe nicht über das Relais, sondern direkt an die Spannung anlegst ?
Also erst ein Kabel, dann das zweite Kabel.

Irgendwie klingt das alles sehr mystisch.

Nochmal zum Verständnis (für mich), das Problem tritt auf, sobald du ein Kabel (Plus oder Minus/GND) an die Pumpe legst.

Was passiert, wenn du die Pumpe nicht über das Relais, sondern direkt an die Spannung anlegst ?
Also erst ein Kabel, dann das zweite Kabel.

Irgendwie klingt das alles sehr mystisch.

HotSystems:
Nochmal zum Verständnis (für mich), das Problem tritt auf, sobald du ein Kabel (Plus oder Minus/GND) an die Pumpe legst.

Was passiert, wenn du die Pumpe nicht über das Relais, sondern direkt an die Spannung anlegst ?
Also erst ein Kabel, dann das zweite Kabel.

Irgendwie klingt das alles sehr mystisch.

Sehr mystisch alles!

Wenn ich die Pumpe direkt mit Strom verbinde ohne jegliche Verbindung zum Arduino/Relais, habe ich elektromagnetische Störungen / Funk in der Luft -> Die Sensoren verändern ihre Werte leicht.

Wenn ich die separate +5V-Versorgung der Pumpe an das Relais halte (auch ohne Relais-Schaltung, einfach nur an NC) - wird irgendeine Störung über das Relais hin zum Arduino erzeugt, die zum Absturz des Systems führt.
Das gleiche passiert natürlich auch, wenn - wie beabsichtigt - das Relais schaltet.

Ich haben meinen Aufbau inkl. Phänomen - zum besseren Verständnis - einfach mal in 3 Videos festgehalten:

Video 1 [3:41 Minuten] Erklärung + Test: Aufbau mit 3 Stromquellen
Leider funktioniert hier alles augenscheinlich. Scheinbar nicht lange genug gewartet.

Video 2 [1:38 Minuten]: Aufbau mit 2 Stromquellen - Arduino stürzt innerhalb kürzester Zeit ab.

Video 3 [1:11 Minuten]: Nochmal der gleiche Aufbau mit 3 Stromquellen wie in Video 1, allerdings mit Absturz nach einiger Zeit.

Zu erwähnen ist, dass "Abschalten" des Motors keinen Effekt hat. In Video3 stürzt der Arduino ab, nachdem die Pumpe eingeschaltet wurde und eine Zeit lang läuft. Also "Leerlauf" bzw. die installierte Diode scheint keine Erklärung zu sein.

Vielen Dank im Voraus, wenn ihr euch das zur Gemüte führt um zu unterstützen!

Was sollen die Videoa nutzen, wenn man sich dafür anmelden muss?

Gruß Tommy

Sorry, die YouTube-App hat Mist gemacht.
Videos sind jetzt aufrufbar.

Vorschlag: Relais durch Transistor ersetzen, das eliminiert das Prellen. Die Freilaufdiode wird dann natürlich immer noch benötigt.

DrDiettrich:
Vorschlag: Relais durch Transistor ersetzen, das eliminiert das Prellen. Die Freilaufdiode wird dann natürlich immer noch benötigt.

... aber es Prellt ja nichts bzw. kann nicht die Ursache sein, weil auch durch Halten an den NC (normally closed) des Relais, ohne irgendeinen Schaltvorgang, habe ich den selben Effekt.
Das kann also nicht die Lösung sein.

Da muss ich wohl weiter betrunken mit dem Schlüssel unter der Laterne versuchen das falsche Auto aufzusperren :wink:

Hast du mal die Pumpe auf einem anderen Tisch, weit weg vom Arduino angeschlossen ?
Ohne irgend einen Kontakt zum Arduino.

Dann kann ich mir ja weitere Vorschläge sparen.

HotSystems:
Hast du mal die Pumpe auf einem anderen Tisch, weit weg vom Arduino angeschlossen ?
Ohne irgend einen Kontakt zum Arduino.

bereits 1m Abstand von Pumpe zu Board hilft, dass die Sensoren ihre Werte nicht mehr ändern.

thymos:
bereits 1m Abstand von Pumpe zu Board hilft, dass die Sensoren ihre Werte nicht mehr ändern.

Und mit einem Kabel dran oder beide (in Funktion) ?