ESP32 Magnetventil Steuerung

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Bloody Newbie

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25.02.2021 - 12:07

Servus!

Bin grad an nem Hobbyprojekt dran -> Autosteering via RTK GPS am Traktor!

Prototyp läuft schon, und soweit auch OK, hab mich da ans vorgegebene Arduino Schema gehalten (Link leider down)

Jedenfalls will ich den Prototyp etwas professionalisieren, und das ganze auf ein PCB bringen (Vorerst in der DIY Variante mittels Laserdrucker und Natriumpersulfat

)

Das verwendete Hydraulikventil wird mittels 3x Magnetschalter (12V, max 2.25A, 100Hz PWM, 1x "Hauptschalter", 1x Links, 1x Rechts) geschaltet und momentan mittels IBT2 gelöst (weil im vorgegebenen Arduino Schema so dargestellt)

Nachdem ich ja keinen Motor steuere, brauch ich ja nach meinem Verständnis keinen H-Brückentreiber.
Jetzt hab ich mich beim Conrad umgeschaut (Da ich sowieso noch Terminalblöcke und anderes brauche), und hab mir gedacht, da wirds wohl einen IC für diesen zweck geben(DIP-X wäre super!), aber anscheinend hab ich da zu wenig Bauteilkenntnis, um das Richtige zu finden.

Würd halt gern den IBT2 ablösen, und mittels DIP Bauform aufs PCB bringen wollen - abgesehen davon, das mir am IBT2 1x Output fehlt (habs zum testen daweil "russisch" gemacht

)

Kleinigkeit -> Damit ich die 12V Boardspannung klass auf 5V für diverse Sensoren runterkriegen -> L78S05CV dürft da für diesen zweck passen?

Hat da jemand Erfahrungen bzw. Input für mich?

Ich hoffe, man kennt sich in diesem Text-wirr-warr aus

spunz

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25.02.2021 - 12:19

Wäre ein Antrieb am Lenkrad nicht die einfachere/sichere Lösung?

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Bloody Newbie

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25.02.2021 - 12:23

Is halt mehr mechanisches gebastel, die Hydraulik funktioniert so gut, und für die Sicherheit gibts nen Druckmesssensor der den eingriff ins Lenkrad checkt, und das haupt-magnetventil ausschaltet, und deaktiviert, bis es mittels Taster wieder aktiviert wird.

smashIt

master of disaster

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25.02.2021 - 12:25

12V 2,5A sollte doch mit jeden wald-und-wiesen FET gehen.

https://www.reichelt.at/at/de/mosfe...pol_0&nbc=1
kleiner wirds nicht

XXL

insomnia

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25.02.2021 - 12:34

Für den Spannungsregler würd ich noch eine Schaltung mit Filter machen, weiss nicht obs da schon was fertiges gibt

Klingt aber alles ein bisschen als könnte man bald in der Zeitung lesen "Autonomer Traktor wütet in Dorf"

NL223

RoHS-konform

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25.02.2021 - 18:47

Bei über 2A Schaltstrom denk ich auch dass FETs eine gute Lösung sind, gibts auch mit integriertem Treiber und Current Sense falls du sowos brauchst...

auf dem Treiber den du schon hast is ah nix anderes drauf im Grunde, Logic Level FETs die du direkt von einem Portpin mit 5V Pegel treiben kannst sollten dir ja eigentlich reichen wenn du diese als "Low Side" (Also gegn GND schaltend) verwenden kannst (-> Magnetschalter hängen dauerhaft an +12V und werden von den Transistoren gegen Masse eingeschaltet)

die N-MOSFETs in der Tabelle mit der Bemerkung "LL" (Logic Level) wären da zB.
https://www.mikrocontroller.net/art...#N-Kanal_MOSFET

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Bloody Newbie

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28.02.2021 - 21:38

Danke für die Tips!
So, ich glaub, ich habs so richtig verstanden?

Hab mich da jetzt für einen IRF3708 entschieden, hab ja nur 3,3V LL, denke die schaltung sollte so passen? (Rest folgt noch - will nur mal checken ob ich eh richtig denke

)

Hab da auch überlegt die 12V Gleichzurichten, vermute aber den Magnetschaltern wirds ziemlich wurscht sein, ob 12, 13 oder 14V (Batteriespannung) anliegen?

Hab noch folgendes Problem - der verwendete Drucksensor gibt mir den anliegenden Druck über 0-5V aus, jetzt liest mein ESP ja nur max 3,3V -> Spannungsteiler ist die Lösung?

NL223

RoHS-konform

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28.02.2021 - 23:40

spannungsteiler sollte beim messignal passen ja...

Die FETs brauchen aber vermutlich noch einen Schutz um sie vor den Induktionsspitzen der Magnetschalter zu schützen beim abschalten.

Das Magnetfeld in der Spule induziert beim Abschalten ja Spannung in der Spule, sehr viel vermutlich, weit mehr als der IRF aushält, es muss also einen Pfad für den Strom geben über den der bei abgeschaltetem FET bereits in der Spule fließenden Strom weiterfließen kann damit die Spule den FET nicht zerstört.

-> Eine Möglichkeit wäre eine Freilaufdiode - Diese Diode sollte nicht zu langsam sein (Fast Rectifier) und mindestens den maximalen Spulenstrom aushalten und halt >20V Sperren können. Das sollte eigentlich ausreichend sein.

-> Andere Möglichkeit wäre eine Gegentaktendstufe mit zwei Transistoren (also eine Halbbrücke) zB. die selbe wie am IBT2 -

- der BTS7960 ist eine Halbbrücke - wenn du selbst eine Platine machen willst könntest eigentlich einfach 3 Stück BTS7960 verbauen

EDIT: dem 7805 ev. schützen wie schon wer vorgeschlagen hat, zB Induktivität davor und Kondensator + Supressordiode parallel um die Bordspannung etwas "auszubügeln" und die Supressordiode zum Schutz gegen kurzzeitige Überspannungen, würde sicher nicht schaden.

Bearbeitet von NL223 am 28.02.2021, 23:47

deleted5875454 Bloody Newbie Registered: Dec 2021 Location: Posts: 0	25.02.2021 - 12:07 Servus! Bin grad an nem Hobbyprojekt dran -> Autosteering via RTK GPS am Traktor! Prototyp läuft schon, und soweit auch OK, hab mich da ans vorgegebene Arduino Schema gehalten (Link leider down) Jedenfalls will ich den Prototyp etwas professionalisieren, und das ganze auf ein PCB bringen (Vorerst in der DIY Variante mittels Laserdrucker und Natriumpersulfat ) Das verwendete Hydraulikventil wird mittels 3x Magnetschalter (12V, max 2.25A, 100Hz PWM, 1x "Hauptschalter", 1x Links, 1x Rechts) geschaltet und momentan mittels IBT2 gelöst (weil im vorgegebenen Arduino Schema so dargestellt) Nachdem ich ja keinen Motor steuere, brauch ich ja nach meinem Verständnis keinen H-Brückentreiber. Jetzt hab ich mich beim Conrad umgeschaut (Da ich sowieso noch Terminalblöcke und anderes brauche), und hab mir gedacht, da wirds wohl einen IC für diesen zweck geben(DIP-X wäre super!), aber anscheinend hab ich da zu wenig Bauteilkenntnis, um das Richtige zu finden. Würd halt gern den IBT2 ablösen, und mittels DIP Bauform aufs PCB bringen wollen - abgesehen davon, das mir am IBT2 1x Output fehlt (habs zum testen daweil "russisch" gemacht ) Kleinigkeit -> Damit ich die 12V Boardspannung klass auf 5V für diverse Sensoren runterkriegen -> L78S05CV dürft da für diesen zweck passen? Hat da jemand Erfahrungen bzw. Input für mich? Ich hoffe, man kennt sich in diesem Text-wirr-warr aus
spunz Super Moderator Super Moderator Registered: Aug 2000 Location: achse des bösen Posts: 11272	25.02.2021 - 12:19 Wäre ein Antrieb am Lenkrad nicht die einfachere/sichere Lösung?
deleted5875454 Bloody Newbie Registered: Dec 2021 Location: Posts: 0	25.02.2021 - 12:23 Is halt mehr mechanisches gebastel, die Hydraulik funktioniert so gut, und für die Sicherheit gibts nen Druckmesssensor der den eingriff ins Lenkrad checkt, und das haupt-magnetventil ausschaltet, und deaktiviert, bis es mittels Taster wieder aktiviert wird.
smashIt master of disaster Registered: Feb 2004 Location: OÖ Posts: 5235	25.02.2021 - 12:25 12V 2,5A sollte doch mit jeden wald-und-wiesen FET gehen. https://www.reichelt.at/at/de/mosfe...pol_0&nbc=1 kleiner wirds nicht
XXL insomnia Registered: Feb 2001 Location: /dev/null Posts: 15703	25.02.2021 - 12:34 Für den Spannungsregler würd ich noch eine Schaltung mit Filter machen, weiss nicht obs da schon was fertiges gibt Klingt aber alles ein bisschen als könnte man bald in der Zeitung lesen "Autonomer Traktor wütet in Dorf"
NL223 RoHS-konform Registered: Mar 2002 Location: nähe Linz Posts: 7688	25.02.2021 - 18:47 Bei über 2A Schaltstrom denk ich auch dass FETs eine gute Lösung sind, gibts auch mit integriertem Treiber und Current Sense falls du sowos brauchst... auf dem Treiber den du schon hast is ah nix anderes drauf im Grunde, Logic Level FETs die du direkt von einem Portpin mit 5V Pegel treiben kannst sollten dir ja eigentlich reichen wenn du diese als "Low Side" (Also gegn GND schaltend) verwenden kannst (-> Magnetschalter hängen dauerhaft an +12V und werden von den Transistoren gegen Masse eingeschaltet) die N-MOSFETs in der Tabelle mit der Bemerkung "LL" (Logic Level) wären da zB. https://www.mikrocontroller.net/art...#N-Kanal_MOSFET
deleted5875454 Bloody Newbie Registered: Dec 2021 Location: Posts: 0	28.02.2021 - 21:38 Danke für die Tips! So, ich glaub, ich habs so richtig verstanden? Hab mich da jetzt für einen IRF3708 entschieden, hab ja nur 3,3V LL, denke die schaltung sollte so passen? (Rest folgt noch - will nur mal checken ob ich eh richtig denke ) Hab da auch überlegt die 12V Gleichzurichten, vermute aber den Magnetschaltern wirds ziemlich wurscht sein, ob 12, 13 oder 14V (Batteriespannung) anliegen? Hab noch folgendes Problem - der verwendete Drucksensor gibt mir den anliegenden Druck über 0-5V aus, jetzt liest mein ESP ja nur max 3,3V -> Spannungsteiler ist die Lösung?
NL223 RoHS-konform Registered: Mar 2002 Location: nähe Linz Posts: 7688	28.02.2021 - 23:40 spannungsteiler sollte beim messignal passen ja... Die FETs brauchen aber vermutlich noch einen Schutz um sie vor den Induktionsspitzen der Magnetschalter zu schützen beim abschalten. Das Magnetfeld in der Spule induziert beim Abschalten ja Spannung in der Spule, sehr viel vermutlich, weit mehr als der IRF aushält, es muss also einen Pfad für den Strom geben über den der bei abgeschaltetem FET bereits in der Spule fließenden Strom weiterfließen kann damit die Spule den FET nicht zerstört. -> Eine Möglichkeit wäre eine Freilaufdiode - Diese Diode sollte nicht zu langsam sein (Fast Rectifier) und mindestens den maximalen Spulenstrom aushalten und halt >20V Sperren können. Das sollte eigentlich ausreichend sein. -> Andere Möglichkeit wäre eine Gegentaktendstufe mit zwei Transistoren (also eine Halbbrücke) zB. die selbe wie am IBT2 - - der BTS7960 ist eine Halbbrücke - wenn du selbst eine Platine machen willst könntest eigentlich einfach 3 Stück BTS7960 verbauen EDIT: dem 7805 ev. schützen wie schon wer vorgeschlagen hat, zB Induktivität davor und Kondensator + Supressordiode parallel um die Bordspannung etwas "auszubügeln" und die Supressordiode zum Schutz gegen kurzzeitige Überspannungen, würde sicher nicht schaden. Bearbeitet von NL223 am 28.02.2021, 23:47

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