Erdungsisolierung des Arduino-Sensors auf dem Motorrad

Ich versuche, einen 5-V-Arduino-Pro-Mini zu verwenden, um den aktuellen Gang auf einem 2005er Kawasaki Ninja basierend auf dem Verhältnis von Raddrehzahl und Motordrehzahl anzuzeigen. Die Anzeige ist eine einstellige 7-Segment-Anzeige. Der RPM-Eingang kommt von der 12-V-Spulensignalleitung. Der Draht liefert 12 Volt und geht dann auf 0 Volt, um die Zündspule auszulösen. Ich habe kein Problem damit, die 12V-0V-12V-Impulse mit dem Arduino zu lesen. Die Arduino-Masse ist mit der Masse des Motorrads verbunden und das Spulensignalkabel geht über einen 1k-Ohm-Widerstand zum digitalen Pin 2.

Die Radgeschwindigkeit kommt von einem Hall-Effekt-Sensor, der mit dem TrailTech-Anzeigenpaket geliefert wird, das ich bereits auf dem Fahrrad habe ( http://www.trailtech.net/digital-gauges/vapor/752-300 ). Die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Drähten beträgt 3 Volt, außer wenn der Magnet vorbeigeht, wo er auf 0 Volt geht. Ich war in der Lage, die 3V-0V-Impulse zu lesen, indem ich einfach zwei Drähte von den Sensorleitungen spleißte und den positiven Draht mit dem digitalen Pin 3 und den anderen Draht mit der Masse des Arduino verbinde. Wenn der Sensor so angeschlossen ist, kann das Arduino die Impulse vom Sensor lesen und das Messgerät kann die Radgeschwindigkeit problemlos lesen.

Das Problem tritt auf, wenn versucht wird, sowohl die Raddrehzahl als auch die Motordrehzahl abzulesen. Ich habe das Spulensignalkabel und den Radgeschwindigkeitssensor wie oben beschrieben angeschlossen und kann die Spulenimpulse lesen, aber nicht die Radgeschwindigkeitsimpulse, und das Messgerät kann auch die Radgeschwindigkeit nicht lesen.

Ich glaube, das liegt an einer mangelnden Isolierung und dem Rauschen des elektrischen Systems des Motorrads, aber ich bin mir nicht sicher. Mein erster Gedanke ist, einen Optoisolator zu verwenden, um das Radgeschwindigkeitssignal zu senden. Mein (möglicherweise naiver) Denkprozess und mein begrenztes Verständnis von Optoisolatoren lassen mich glauben, dass ich in der Lage sein sollte, die beiden Drähte vom Hall-Effekt-Sensor mit dem Eingang für den Optoisolator zu verbinden und den Ausgang des Optoisolators zum Auslösen des Arduino zu verwenden.

Kann mir jemand sagen, ob meine Annahmen richtig sind? Werden meine Probleme beim Lesen der Raddrehzahl wahrscheinlich durch mangelnde Isolierung verursacht? Ist ein Optoisolator der richtige Weg?

Sie speisen ein 12-V-Signal direkt über einen Widerstand in den Arduino .... Das wäre Ihr erstes Problem. Wie versorgst du den Arduino mit Strom? Und ein Schaltplan würde hier sehr helfen ..

Antworten (3)

Sie haben Recht mit Ihrer Annahme, wie ein Optoisolator funktioniert.

Ja, ich glaube, Ihre Probleme können leicht durch mangelnde Isolation verursacht werden. Und der direkte Anschluss an die Elektrik des Fahrrads ist "rauschend", im Gegensatz zu einer schönen sauberen Ausgabe von einem Optoisolator.

Ja, ich glaube, das ist der richtige Weg.

Ich würde es für beide Sensoren machen.

Ihre Titelfrage erwähnt die Erdungsisolierung. Das ist vielleicht kein Problem, oder es könnte sein. Am besten ist es, wenn die Stromversorgung Ihres Arduino geregelt ist, wenn sie von der Batterie des Fahrrads läuft. Ich verwende oft kleine 12-V-zu-5-V-Konverter (dies ist eine Suche), um meine Arduinos aus lauten 12-V-Quellen wie den an Erhaltungsladegeräten angeschlossenen Batterietypen mit Strom zu versorgen. Fazit ist, dass eine laute Stromquelle ein perfektes Programm durcheinander bringen kann.

Ich habe etwas recherchiert und bin auf diesen Optoisolator gestoßen, der nicht erfordert, dass die Gründe auf beiden Seiten gleich sind. Optoisolator

Da steht Langstrecke, das heißt nur, dass die Leitungen lang genug für Ihre Zwecke sein können. Wir geben auf dieser Website keine Einkaufs- oder spezifischen Kaufempfehlungen, aber ich zeige Ihnen dies nur, um Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, nach welcher Art von Einheit Sie suchen sollten.

Wenn Sie das Gelände trennen können, tun Sie dies auf jeden Fall. Kein guter Grund, die Magneto-Impulse des Fahrrads in Ihre Schaltkreise zu bringen. Durch einfaches Verlegen der Kabel werden wahrscheinlich einige aufgenommen, daher sollte sich Ihr Optoisolator neben dem Computer befinden. Lassen Sie es alle Fremdsignale bereinigen, die auf den Drähten eingehen.

Klingt nach einem lustigen Projekt. Genießen!

Vielen Dank für den Input. Ich versorge derzeit das Arduino über den FTDI-USB-zu-Seriell-Konverter, der zum Programmieren des Chips und zum Kommunizieren zum Debuggen verwendet wird. Der Arduino Pro Mini hat einen Roheingang, der bis zu 12 V durch einen integrierten Spannungsregler speist. Ich hatte vor, einen Widerstand zu verwenden, um die Spannung auf ein sicheres Niveau zu senken (<12 V, selbst bei laufender Lichtmaschine) und das Arduino auf diese Weise mit Strom zu versorgen. Wenn dies immer noch Probleme verursacht, würde ich ein altes USB-Ladegerät für Zigarettenanzünder auseinanderreißen und seine Einbauten verwenden.
Das ist eine gute Alternative. Klingt, als hätten Sie das Projekt gut im Griff.

Ich habe Ihre Frage gelesen, kurz bevor ich sie gestern Abend abgegeben habe. Als ich heute Morgen mit der Beantwortung begann, sehe ich, dass SDsolar hs fast alle Punkte angesprochen hat, die ich im Sinn hatte. Ich stimme allem zu, was er gesagt hat.

Möglicherweise benötigen Sie Hilfe bei der Auswahl von Widerständen für die Verwendung mit einem Optokoppler. Das mit SD verknüpfte Modul ist nicht gut dokumentiert, daher folgt ein geeignetes Design für Ihre beiden Signale, falls Sie einen gemeinsamen Teil, 4n25, verwenden. Es zieht ungefähr 4 mA von Ihren Sensoren. Stellen Sie sicher, dass Ihr Radsensor so viel Strom liefern kann, während er eine Schwingung von Spitze zu Spitze von fast 3 Volt aufrechterhält.

Sie benötigen einen Widerstand in Reihe mit dem Eingang jedes Optos. Verwenden Sie 470 Ohm für das Rad-Opto und 2,2 k für das Motordrehzahl-Opto. Verwenden Sie die Pullup-Widerstände in Arduino für beide Opto-Ausgänge. Sie werden 20.000 oder mehr betragen.

Lassen Sie mich wissen, wenn Ihr Radsensor nicht den nötigen Strom liefern kann. Dafür finden wir eine Lösung.

Verbindungen; Plus-Radkabel an Opto-Eingang R, 470............. Anderes Ende 470 an Opto-Pin 1................. Minus-Radkabel an Opto-Pin 2................ Opto-Pin 5 an Arduino Digital In, Rad................ Opto-Pin 4 an Arduino-Masse ............

plus Drehzahlleitung zum Opto-Eingang R, 2,2k............... anderes Ende 2,2k zum Opto-Pin 1................. Minusdrehzahl führt zu Opto-Pin 2............. Opto-Pin 5 zu Arduino Digital In, Drehzahl .............. Opto-Pin 4 zu Arduino-Masse. ....................

Mit den besten Wünschen vom Bitterroot

Ich habe mir ursprünglich so etwas wie den NTE3220 ( nteinc.com/specs/3200to3299/pdf/nte3220.pdf ) angesehen, weil er zwei Isolatoren auf einem Chip enthielt (und per Prime-Versand über den Lieblingsregenwald aller erhältlich ist), aber dann machte ich mir Sorgen auch die aktuelle Auslosung. Ich habe keine Möglichkeit zu wissen, welche Art von Strom das Messgerät liefern kann oder welche Art von Strom durch den Sensor fließen kann, da beide versiegelt und nur mit „TrailTech“ gekennzeichnet sind.
Wenn Sie den Radsensor mit einem 1k-Widerstand laden und das Messgerät normal funktioniert, funktioniert es auch mit der von mir beschriebenen Schaltung.

Ich würde vorschlagen, dass Sie nicht beide Stromkreise optisch isolieren oder Ihre Erdung ändern müssen, um einen zuverlässigen Betrieb zu erhalten.

Die Erfassung des 12-V-Signals scheint falsch zu sein. Wenn Sie einen einfachen einzelnen 1K-Ohm-Widerstand in Reihe mit dem Pin (2) Ihres Arduino haben, ist dies eine falsche Art der Schnittstelle. Dies bedeutet, dass Sie den Pin (2) über die 5-V-Versorgung des Arduino heben.
Ich bin mir Ihres Spulenantriebs nicht sicher, aber Sie verursachen wahrscheinlich etwa 7 mA Stromfluss in den Arduino Pin (2). Schlechtes Juju.

Da Ihre Erfassung des Hall-Effekt-Sensors funktioniert und dieser Spannungspegel innerhalb der Spezifikationen für den Arduino (3 V) liegt, würde ich dies als gelöstes Problem belassen.

Für den 12-V-Sensor würde ich vorschlagen, dass Sie ihn optisch isolieren könnten, wenn Sie möchten, aber ich bezweifle, dass dies erforderlich sein wird. Ich würde so etwas vorschlagen:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ich hatte ursprünglich geplant, einen Spannungsteiler zu verwenden, um die Spannung des Spulensignals auf 3-5 V zu senken, aber als ich das angeschlossen hatte, nahm das Arduino die Impulse nicht auf. Ich stimme zu, dass es nicht nach einer großartigen Idee klingt, das Spulensignalkabel direkt an das Arduino anzuschließen, aber als ich es versuchte, funktionierte es, also ging ich einfach damit.
Ich werde Ihre Schaltung irgendwann diese Woche ausprobieren. Wenn ich immer noch Probleme habe, denke ich, dass der APL-064L ( digikey.com/product-detail/en/broadcom-limited/ACPL-064L-500E/… ) eine gute Option sein könnte. Die Stromaufnahme ist extrem gering, so dass es unwahrscheinlich ist, dass dies negative Auswirkungen auf den Hallsensor hat.