Tại sao việc kết nối một thiết bị hiện tại với mạch kỹ thuật số của tôi lại gây ra hành vi kỳ lạ?

tôi có một

• arduino
• vi điều khiển
• điều kỹ thuật số khác

và khi tôi kết nối một

• xe máy
• máy bơm
• lò sưởi
• điều hiện tại cao khác

Tôi trải nghiệm

• phép đo ADC kỳ lạ
• khởi động lại
• tai nạn
• lỗi trong giao tiếp kỹ thuật số
• hành vi bất ngờ khác

Bộ nguồn của tôi có kích thước phù hợp để cung cấp năng lượng cho tất cả các thiết bị này. Tôi không có máy hiện sóng nên tôi không thể thấy nhiều điều thực sự xảy ra trong mạch. Nguyên nhân có thể là gì?

Không có chi tiết thì không thể đưa ra câu trả lời cụ thể. Nhìn vào những điều này một cách chặt chẽ:

1. Nối đất . Đây chính xác là triệu chứng bạn nhận được từ một chiến lược nền tảng tổng thể kém. Nếu không có sơ đồ khối thể hiện sức mạnh và căn cứ của mọi thứ được kết nối, không thể đưa ra lời khuyên cụ thể. Tuy nhiên, hãy cẩn thận hình dung tất cả các dòng trở về mặt đất và xem xét rằng bất kỳ dòng điện nào trên một dây dẫn trên mặt đất sẽ gây ra sự bù đắp mặt đất.

2. Tách địa phương . Đảm bảo có 1 nắp gốm hoặc nắp gốm càng gần càng tốt giữa mỗi cặp nguồn và chân tiếp đất của mỗi chip. Các kết nối này cần phải ngắn, bởi vì ngay cả một loạt điện cảm nhỏ cũng làm giảm đáng kể hiệu quả của chúng.

3. Khả năng cung cấp điện tăng vọt. Hãy chắc chắn rằng có đủ điện dung hồ chứa số lượng lớn trên nguồn cung cấp để xử lý quá độ trong bất kỳ thời gian nào để nguồn cung cấp năng lượng bắt kịp và cung cấp nhiều dòng điện hơn.

4. Điốt bắt cảm ứng. Hãy chắc chắn rằng bất kỳ tải cảm ứng nào có thể, bao gồm bất kỳ tải bên ngoài nào, đều có một diode phân cực ngược trên nó. Đối với điện áp lên đến 50-100 V hoặc hơn, đây phải là Schottky vì tốc độ cao của chúng. Điều này áp dụng cho tải được điều khiển bởi DC. Vì chúng luôn được điều khiển với một cực, nên diode có thể rút ngắn cực khác một cách an toàn. Như Tut đã chỉ ra trong một nhận xét, đối với tải AC, các mạch snubber và / hoặc cắt phức tạp hơn cần được sử dụng.

Hãy xem xét hai mạch:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Họ có giống nhau không? Trong mô hình phần tử gộp chúng là. Tuy nhiên, mô hình của chúng tôi bỏ qua những gì có thể là một thực tế có liên quan: dây thật có điện trở. Hãy giới thiệu một vài sơ đồ mô hình đó:

^{mô phỏng mạch này}

$1A\cdot 1\Omega = 1V$

Rất nhiều thiết bị điện tử kỹ thuật số không thích nó khi điện áp cung cấp của chúng thay đổi nhanh chóng. Các vấn đề khác xảy ra khi có nhiều thiết bị cố gắng nói chuyện với nhau trên một chiếc xe buýt kỹ thuật số, nhưng dòng điện cao trong đường ray cung cấp đang tạo cho mỗi thiết bị một ý tưởng khác nhau về "mặt đất" là gì. Nhìn vào "mặt đất" cho MCU và động cơ trong trường hợp này. Tất cả các điện trở có 1A trong đó, và do đó 1V trên chúng. "Mặt đất" tại MCU khác 1V so với "mặt đất" tại xe máy! Nếu đây là những thiết bị kỹ thuật số báo hiệu "0" bằng cách tạo ra điện áp bằng "mặt đất", thì chúng sẽ không giao tiếp tốt khi chúng không thể đồng ý về "mặt đất" là gì.

Một giải pháp cho vấn đề này là chạy cả hai kết nối nguồn cho mỗi thiết bị trở lại pin hoặc bộ điều chỉnh điện áp và thực hiện tất cả các kết nối cấp nguồn cho từng thiết bị ở đó. Đây là tình huống được mô hình hóa trong mạch bên trái. Ở đây, khi động cơ bật, sẽ có dòng điện cao trong R5 và R7. Sẽ có một số sụt áp ở đây, nhưng động cơ sẽ không quan tâm. Trong khi đó, dòng điện trong R6 và R8 không thay đổi, và điện áp cũng vậy. Do đó, điện áp cung cấp mà vi điều khiển nhìn thấy là không đổi.

Bạn không cần phải làm điều này mọi lúc, cho mỗi thiết bị, nhưng bạn cần phải suy nghĩ một chút về nơi dòng điện cao sẽ chạy khi mạch của bạn bao gồm một thiết bị như vậy. Hãy nhớ rằng tất cả các dây của bạn có một số điện trở, và do đó sẽ bị sụt điện áp khi dòng điện cao chạy qua chúng. Sau đó lập kế hoạch dây hoặc dấu vết của bạn để dòng điện cao không chảy qua nguồn cung cấp cho các thành phần nhạy cảm, gây ra vấn đề tiếng ồn.

Đây là nhưng một lời giải thích có thể. Các câu trả lời khác chắc chắn sẽ cung cấp các khả năng bổ sung.