Problema rumore e alimentazione Arduino Nano

[jovyevanesc]

Ciao a tutti. Ho sbattuto un po' la testa, ma credo di esser arrivato al punto di chiedere il vostro aiuto

Vi espongo il mio problema.
Ho un arduino nano, alimentato a 12v. A questo, è collegato un sensore HC SR04, un sensore ad onde sonore.(nello schema che ho postato manca in figura l'HC SR04)
Sul mio pin 4, vado a pilotare un piccolo circuitino con un pc817 e un mosfet (non ricordo la sigla a memoria...). Questo mi consente di attivare a mio piacere, a seconda dei valori rilevati dal sensore HC SR04, il motore.

Veniamo al problema vero e proprio

Se anziché una pompa uso ad esempio un led di notifica, tutto funziona normalmente. Infatti a pin 4 alto, il led si accende e i valori che restituisce il sensore HC Sr04 che leggo sul mio PC dove ho collegato il seriale di arduino sono perfetti.

Quando invece collego la pompa (che assorbe almeno 1A) tutto viene sballato, suppongo perché sia arduino che la pompa sono allo stesso polo negativo di riferimento. Alla carlona, direi che la pompa crea del rumore elettrico.

Ho anche provato chiaramente ad alimentare arduino a 5v direttamente dal PC, e la pompa invece con un alimentatore a parte a 12v,totalmente scollegato da arduino. Chiaramente tutto funziona perfettamente

Come posso quindi usare una medesima fonte di alimentazione senza incappare in questo fastidioso rumore che mi sballa completamente le letture dell'HC SR04 a motore acceso? Un optoisolatore?
Vi ringrazio come sempre.
P. S. Ho dimenticato di aggiungere che ho già provato a inserire all'ingresso di arduino un condensatore da 220 micro Farad...niente da fare.

[MarcoD]

E' un problema di errata connessione delle masse (ritorno 12 V), i conduttori di massa non hanno resistenza trascurabile rispetto la corrente nel motore.
probabilmente la massa del sensore non è connessa vicino alla massa di arduino, ma vicino alla massa del motore.
Fai uno schema elettrico con Fidocadj comprendente il sensore.

[jovyevanesc]

Grazie per la tua risposta. Proverò domani a fare uno schema, purtroppo per ora posso usare solo lo smartphone.
Mi porto avanti un istante nel frattempo e posto i pin del mio arduino nano.
In basso a sinistra, con in parallelo un condensatore, ho il mio ingresso a 12v (Vin e Gnd)
Il sensore HCSR04 è connesso ai pin di arduino 5v,d5 e d6 (che corrispondono a echo e trigger) e la massa viene presa appena sotto ai pin d5 e d6.

Il motore invece è alimentato sempre dai 12v che arrivano anche ad arduino (su Vin e Gnd in basso a sinistra)

[luxinterior]

Ho anche provato chiaramente ad alimentare arduino a 5v direttamente dal PC, e la pompa invece con un alimentatore a parte a 12v,totalmente scollegato da arduino. Chiaramente tutto funziona perfettamente

Ma solo a me parte il fungo atomico quando faccio queste cose ? Non avevi batteria ? Arduino alimentato da PC e pompa alimentata da altro alimentatore Unite due masse completamente separate tra loro ? Nessun isolatore nel mezzo ? Mah l'avessi fatto io, adesso dovrei andare da Mediaworld a comprare un PC nuovo.

Venendo al tuo problema visto che il tuo è un sensore a ultrasuoni (...che non ho mai utilizzato) la butto lì non è che il rumore della pompa che gira incasina il sensore a ultrasuoni ? Ripeto è un'ipotesi campata in aria..In realtà la prova che hai descritto e che io ho citato sopra sembrerebbe smentire la mia ipotesi
Ma quanto distanti erano motore e sensore nella prova con alimentazione separate ? e con la stessa alimentazione ?
Comunque cI metti un lampo a verificare la cosa il sensore ha una visuale di 15° cambi il suo orientamento rispetto al motore e vedi se cambia qualcosa con i disturbi.

Infine se fai i test con fili volanti collegato dritto ai pin dell'arudiono senza un filtro un soppressore di disturbi ecc... allora la discussione si allarga e l'ipotesi disturbo indotto potrebbe starci. Pullup /pulldn esterni sui pin trigger e echo li hai messi ? Un filtro adeguato su echo lo metterei per filtrare via segnali troppo veloci che non sono sicuramente generati dal sensore.

[SediciAmpere]

Assolutamente optoisolatore + diodo in antiparallelo per il motore e convertitore dc-dc per l'alimentazione di Arduino

[jovyevanesc]

E' un problema di errata connessione delle masse (ritorno 12 V), i conduttori di massa non hanno resistenza trascurabile rispetto la corrente nel motore.
probabilmente la massa del sensore non è connessa vicino alla massa di arduino, ma vicino alla massa del motore.
Fai uno schema elettrico con Fidocadj comprendente il sensore.

Ho provato a prendere come riferimento di massa non quella su Arduino (sotto i pin d5 e d6), ma direttamente sui 12v in ingresso ad arduino. Situazione leggermente migliorata, ma i valori restano sempre abbastanza inesatti. Quindi probabilmente il succo del discorso è proprio quello. Provo a fare lo schema in giornata.

[jovyevanesc]

Assolutamente optoisolatore + diodo in antiparallelo per il motore e convertitore dc-dc per l'alimentazione di Arduino

Si, il diodo per dissipare la componente induttiva del motore è presente. Avevo pensato anche io al convertitore dc dc ma non volevo appesantire troppo il sistema complessivo. Arduino assorbe circa 22 mA nella mia configurazione. È fattibile alimentarlo direttamente con un optoisolatore? Leggo che il pc817 ad esempio può fornire max 50mA..però dubito sulla durata a medio/lungo termine. Grazie.

[jovyevanesc]

Venendo al tuo problema visto che il tuo è un sensore a ultrasuoni (...che non ho mai utilizzato) la butto lì non è che il rumore della pompa che gira incasina il sensore a ultrasuoni ? Ripeto è un'ipotesi campata in aria..In realtà la prova che hai descritto e che io ho citato sopra sembrerebbe smentire la mia ipotesi
Ma quanto distanti erano motore e sensore nella prova con alimentazione separate ? e con la stessa alimentazione ?
Comunque cI metti un lampo a verificare la cosa il sensore ha una visuale di 15° cambi il suo orientamento rispetto al motore e vedi se cambia qualcosa con i disturbi.

Infine se fai i test con fili volanti collegato dritto ai pin dell'arudiono senza un filtro un soppressore di disturbi ecc... allora la discussione si allarga e l'ipotesi disturbo indotto potrebbe starci. Pullup /pulldn esterni sui pin trigger e echo li hai messi ? Un filtro adeguato su echo lo metterei per filtrare via segnali troppo veloci che non sono sicuramente generati dal sensore.

Fortuna del principiante avevo letto da qualche parte che si poteva fare... Ed è andata.
Tornando al problema, il motore si trova sempre ad almeno 2 metri dal sensore..né ci punta direttamente sopra. Direi che non è quello
Riguardo i resistori di pullup e pulldown sui due pin di echo e trigger, ho cercato online se fossero necessari...ma non ho trovato nulla a riguardo. Per meglio dire, sembra che nessuno li usi. Teoricamente dovrei usarli tra i singoli pin echo e trigger e gnd credo se volessi inserirli riguardo il filtro su echo come consigli di realizzarlo? Grazie per il tuo "papello"

[luxinterior]

jovyevanesc

Grazie per il tuo "papello"

Sono un prete non un accademico faccio omelie e elargisco benedizioni

FIltro anche un banale circuito RC per dimensionare però bisognerebbe conoscere le caratteristiche del tuo segnale Il filtro ti "bananizza" i fronti del segnale (Non sono più dritti squadrati ma assumono forma curva di una banana) Questo per te è un problema perché da quanto ho capito devi misurare quanto il segnale su echo rimane alto e più filtri più arrotondi i fronti e meno preciso sei.
I pullup/pulldn li metteri d'ufficio Probabilmente non li trovi indicati perché utilizzano quelli interni ai pin di arduino (è una mia ipotesi) Bisognerebbe capire come sono fatte le porte opencollecotor push pull. Anche qui il rischio che corri è la banana sui fronti.
Se però i disturbi sono indotti dal layout e dalla costruzione approssimativa del dispositivo di test (cosa che tutti diicamo di non fare ma che poi tutti facciamo sistematicamente) con fili e collegamenti precari forse ti conviene investire qualche ora per sistemare tutto per bene per evitare di perdere tempo inutilmente a cercare fantasmi.

[MarcoD]

Come applicazione, hai una fontana che vuoi si metta in funzione quando si avvicina qualcuno?

Fino ad ora hai pubblicato immagini generiche recuperate nel web. Parli di arduino nano, ma l'immagine è di arduino Uno. Pubblica una foto della tua realizzazione, oppure lo schema elettrico completo.

Per capire di più:
Misura la corrente assorbita dal motore quando in moto.
Misura la resistenza ai morsetti del motore isolato.