Arduino mikkmakk byggetråd for styring og overvåking av amp

[na_X]

I forbindelse med denne tråden:

Icepower teknisk tråd

Prøver å få til en ren teknisk tråd med spørsmål og svar på selve modulene og ting irundt av funksjoner. Kanskje også få til noe Arduino styring og overvåkning av modulene i samme slengen?

www.hifisentralen.no

Så har jeg gått til innkjøp av en Arduino Giga med skjerm og wifi og noen rele brett.
Men så trengs det vel noen komponenter i tillegg.

PSU. Her tenker jeg en med 2 output, en på 5V og en på 12V. Eller to på 12V, begge deler kan brukes da Arduino kan brukes på både 5V eller 12V. Mean well helt ok?
Noen dioder for å koble til vifter for å hindre induksjon tilbake til power.
Kondensatorer for jordplan før elektronikken?
Noen andre ting å tenke på som trengs?

Nå er det mange år siden jeg har holdt på med noe spesielt elektronikk, og ikke er jeg en dreven koder heller så her blir det å rappe mye kode andre steder også tilpasse til bruken.

 

[PeriodeLytter]

Code asistent har bra kontroll på Arduino kode om du tenker bruke dette IDE.

 

[na_X]

Code asistent har bra kontroll på Arduino kode om du tenker bruke dette IDE.

Jeg blir litt sånn learning by doing på dette, og tenker å oppdatere litt i tråden her med litt fremgangsmåte om det skulle være av interesse for andre også om de skulle ønske å bygge noe lignende.

 

[Aurora]

Interessant... har tenkt litt i de baner selv... men det er maaaange år siden jeg sist skrev noe selv...

 

[na_X]

MEAN WELL Switching Power Supply, RD-65A, 5 V dc, 12 V dc, 3 A, 6 A, 66W, Dual Output, 125 → 373 V dc, 88 | RS

no.rs-online.com

Tenker en slik for å drive Arduinoen og releer til trigger 5V til Arduino og 12V til det andre. Ifølge data arket så står det allerede en y-kondis der på PSU, så da trenger man vel ikke å tenke mer på det?

Slenger også på en slik for viftene, om det skulle bli skurr i lyden: https://no.rs-online.com/web/p/switching-power-supplies/1065830

Også to slike pr. Chassi for viftene (en foran og en bak), så man slipper tilbakeslag i spenningen/induksjon.

STMicroelectronics 30V 1A, Schottky Diode, 2-Pin DO-41 1N5818 | RS

no.rs-online.com

Noe mer man trenger å tenke på da mon tro?

 

[na_X]

Ble å bestille en god del småtjafs fra Elfa gitt, men en ting mangler og det er kabinett.
Burde man bare skaffe seg en plateknekke og noen 1mm alu plater? Ser det kun er Jula som selger til noenlunde fornuftig pris på knekka, ellers lite sør-øst for Oslo der generelt. Noen som har noe tips?

 

[Aurora]

Elfa har da en masse greier.. hvor stort må du ha?

 

[Deng1]

Har ikke elfa kabinetter som er ok ?

edit
2slow

 

[na_X]

Skal sjekke litt på Elfa om det er innenfor etter hvert tenker jeg, får endel greier i morgen og resten på mandag ifølge post-tjenesten. Får tatt mål først da. Men ser for meg irundt gjerne 1-3mm tykkelse. 5-10 cm høyde, 10-20cm bredde og lengde tipper jeg burde være ok. Alu eller stål er nok fint.
Her er skjermen jeg skal få til å passe inn på boksen. https://store.arduino.cc/products/giga-display-shield?queryID=undefined

Arduinoen er bare 10x5cm grovt: https://store.arduino.cc/products/giga-r1-wifi
Men den kan man sette skjermen over så skjerm og arduino tar ikke all verden med plass totalt ekstra, bare i høyden.
Også blir det noen db25 kontakter inn og ut. + strøm inntak og to PSU og noen rele kort..

Kanskje noe slikt kan fungere:

RND 455-00851 | RND Metallinnkapsling 187x118x56.5mm Aluminiumslegering Aluminium | Elfa Distrelec Norge

Kjøp Metallinnkapsling 187x118x56.5mm Aluminiumslegering Aluminium. Kjøp våre nyeste Metallbokser-tilbud. Levering neste dag tilgjengelig.

www.elfadistrelec.no

 

[Armand]

Det er mange måter å powre denne på. Skal du bruke 5V må du koble denne til 5V pinnen. Du kan ikke bruke VIN siden denne trenger minst 6V. Jeg ville like godt bare brukt 12V på alt (releer og vifter og eventuell trigger), og bare brukt VIN på Arduinoen. Det sitter en switch mode som tar dette ned til 5V og 3.3V på kortet så du taper ikke mye effekt (eller varmeutvikling) der.

Skal du bruke moderne PC vifter trenger du ikke tenke på dioder eller slike ting. De støyer ikke, men jeg pleier å slenge på en 10uF kondis mellom 12V og GND allikevel siden det koster "ingenting".
Skal du styre viftene med PWM? I så fall kan det være lurt å se på noe i denne duren

Men jeg ville brukt 4 pins vifter og styrt de med et 20kHz signal fra mikrokontrolleren. De viftene har alle minst mekanisk støy. (Noctua).

 

[duc916]

Jepp-jepp, Noctua viftene støyer lite. Har selv planer om en Arduino pwm styring. Da koblet sammen med noen slike digitale tempfølere. Ligger ganske mye kode der ute som en kan klippe & lime ifra.

 

[na_X]

Det er mange måter å powre denne på. Skal du bruke 5V må du koble denne til 5V pinnen. Du kan ikke bruke VIN siden denne trenger minst 6V. Jeg ville like godt bare brukt 12V på alt (releer og vifter og eventuell trigger), og bare brukt VIN på Arduinoen. Det sitter en switch mode som tar dette ned til 5V og 3.3V på kortet så du taper ikke mye effekt (eller varmeutvikling) der.
Vis vedlegget 1089365

Skal du bruke moderne PC vifter trenger du ikke tenke på dioder eller slike ting. De støyer ikke, men jeg pleier å slenge på en 10uF kondis mellom 12V og GND allikevel siden det koster "ingenting".
Skal du styre viftene med PWM? I så fall kan det være lurt å se på noe i denne duren
Vis vedlegget 1089364

Men jeg ville brukt 4 pins vifter og styrt de med et 20kHz signal fra mikrokontrolleren. De viftene har alle minst mekanisk støy. (Noctua).

Den ene PSUen har 12V og 5V ut, så jeg blir like greit bare å bruke den 5V til Arduinoen på 5V pinnen istedenfor VIN og 12V til rele for trigger til amper også blir muligens den 12V railen litt for svak til viftene så jeg tenker å bruke en dedikert PSU i tillegg på 12V for viftene.
Blir å bruke PWM på viftene ja fra arduinoen, 25KHz er vel det jeg har googlet meg frem til som visstnok skal fungere best (men kan være litt forskjell på viftene) men RPM monitorering har jeg ikke bruk for sånn egentlig på 4 pins viftene. Dioder på 12V på viftene er visstnok anbefalt mtp. Tilbakeslag av induksjon ved start/stopp som jeg har forstått det, men kondiser gjør kanskje mye av det samme?
Litt knølete forklart fra min side muligens, men tenker jeg skal lage tegninger på hele greia etter hvert neste uke når jeg får tid. Enklest med tegninger og litt forklaring på tekniske ting, både for å forklare og forstå i andre enden hva man tenker på vet jeg godt.

Jeg tror jeg har noen 120mm Arctic vifter liggende, kjører 10 av disse i PCn min som står rett ved sofaen i stua uten at det er til sjenanse for andre også. Men om man ender opp med 120 eller 140mm får man se på, trenger uansett ikke all verden med guff her så Delta vifter utgår!

Men den tegningen med vifte er for 3 pins vifte? Er vel enklere å bare kjøre PWM rett fra microcontrolleren til PWM pinnen med 4 pins vifte?

 

[Armand]

25kHz ja.
Du skal ha seriøst mange vifter før du passerer 6A !!
Verdt å lese:

https://www.noctua.at/pub/media/wysiwyg/Noctua_PWM_specifications_white_paper.pdf

Det er allerede en diode som beskytter mot feil polaritet på Noctua vifter.
En ytterligere spenningstransient diode er ikke nødvendig. Det kommer ikke slike støytransienter fra moderne 4 pins vifter siden de har en egen driverkrets som håndterer alt dette internt. Jeg bruker bare denne 10uF kondisen fordi jeg er paranoid og liker å avkoble at som trekker strøm
Er du enda mer paranoid enn meg bruker du en TVS diode eller en 13V zenerdiode som kortslutter transienter.

Transient-voltage-suppression diode - Wikipedia

en.wikipedia.org

Skal du bruke releer anbefaler jeg å bruke optokoblere mellom mikrokontroller og rele. Ikke plasser releene for nærme følsom elektronikk og mikrontrolleren heller. ( >10cm så er du normalt trygg) Det kommer noen "nasty" elektromagnetiske pulser fra releer som liker å krasje ting...

Du har jo gått rimelig bra overkill på mikroprosessor til prosjektet ditt
En ESP32 til 35 kroner med Bluetooth, WiFi og 36 I/O gjør samme jobben. Den programmeres på samme måte med Arduino IDE

1PCS ESP-32 Development Board WIFI+Bluetooth 2-in-1 Dual Core CPU Low Power ESP32 ESP-32S 2.4 GHz CP2102 CH340 CH9102 - AliExpress 44

Smarter Shopping, Better Living! Aliexpress.com

www.aliexpress.com

 

[Armand]

Ja, bare å styre unna 3 pins vifter, og da slipper du også å tenke på transient diode. Jeg tok med bildet siden du skrev at du ville bruke en slik diode. På 3 pins vifter styres (den induktive) motoren direkte og da er det lurt å tenke på slike ting.
Siden du har kjøpt en slik massiv microkontroller må du jo legge inn overvåking av viftehastighet. Det er enkelt, og så kan du sette opp epost varsling hvis en vifte stopper

 

[Armand]

Hvis andre blir inspirert til å leke med slike ting kan jeg anbefale denne mikrokontrolleren. Da får man også en sexy liten skjerm som kan vise status i forsterkeren som temperaturer, viftehastighet osv. Den har også WiFi og bluetooth tilkobling.

DIYTZT ESP32 LVGL WIFI&Bluetooth Development Board 2.4 inch LCD TFT Module 240*320 Smart Display Screen With Touch WROOM - AliExpress

Smarter Shopping, Better Living! Aliexpress.com

www.aliexpress.com

Det er masse informasjon om prosjekter som bruker denne plattformen på internett.

GitHub - witnessmenow/ESP32-Cheap-Yellow-Display: Building a community around a cheap ESP32 Display with a touch screen

Building a community around a cheap ESP32 Display with a touch screen - witnessmenow/ESP32-Cheap-Yellow-Display

github.com

 

[na_X]

25kHz ja.
Du skal ha seriøst mange vifter før du passerer 6A !!
Verdt å lese:

https://www.noctua.at/pub/media/wysiwyg/Noctua_PWM_specifications_white_paper.pdf

Det er allerede en diode som beskytter mot feil polaritet på Noctua vifter.
En ytterligere spenningstransient diode er ikke nødvendig. Det kommer ikke slike støytransienter fra moderne 4 pins vifter siden de har en egen driverkrets som håndterer alt dette internt. Jeg bruker bare denne 10uF kondisen fordi jeg er paranoid og liker å avkoble at som trekker strøm
Er du enda mer paranoid enn meg bruker du en TVS diode eller en 13V zenerdiode som kortslutter transienter.

Transient-voltage-suppression diode - Wikipedia

en.wikipedia.org

Skal du bruke releer anbefaler jeg å bruke optokoblere mellom mikrokontroller og rele. Ikke plasser releene for nærme følsom elektronikk og mikrontrolleren heller. ( >10cm så er du normalt trygg) Det kommer noen "nasty" elektromagnetiske pulser fra releer som liker å krasje ting...

Du har jo gått rimelig bra overkill på mikroprosessor til prosjektet ditt
En ESP32 til 35 kroner med Bluetooth, WiFi og 36 I/O gjør samme jobben. Den programmeres på samme måte med Arduino IDE

1PCS ESP-32 Development Board WIFI+Bluetooth 2-in-1 Dual Core CPU Low Power ESP32 ESP-32S 2.4 GHz CP2102 CH340 CH9102 - AliExpress 44

Smarter Shopping, Better Living! Aliexpress.com

www.aliexpress.com

Det blir vel 10-15 vifter totalt. Jeg liker å ha litt overhead, spesielt med "halvsjabby" SMPS.
Det blir to slike relekort:

Arduino 4 Relays Shield

The Arduino 4 Relays Shield is a solution for driving high power loads that cannot be controlled by Arduino's digital IOs, due to the current and voltage limits of the controller. The Shield features four relays, each relay provides 2 pole changeover contacts (NO and NC); in order to increase...

store.arduino.cc

Det ble jo litt overkill ja.. Litt pga. Den Arduino Giga skjermen som passer til Arduino Giga. Så kanskje man får noen touch funksjoner der også, samt overvåkning av temperaturer. Også greit å vite at man har mer enn nok av pinner inn og ut. Vet at man lett kunne ha fått noen mikro prosessorer og hele greiene til noen hundrelapper. Men alt av dilldallet irundt er det som allikevel ble å koste mest.

Takker for gode tips, skal se litt mer på ting og tang etter jeg mottar delene og får tegnet litt grove blokk diagram og tegninger av alt sammen. Kan nok være lurt å ha rele kortene i en egen metall boks da. Flere spørsmål kommer nok etter hvert, det blir et prosjekt som nok blir å ta litt tid. Har det ikke så travelt med det, og har jo litt for lite fritid i utgangspunktet.

Men alt av både tegninger og kode tenker jeg det blir å dele her i denne tråden. Sharing is caring.

 

[na_X]

Ja, bare å styre unna 3 pins vifter, og da slipper du også å tenke på transient diode. Jeg tok med bildet siden du skrev at du ville bruke en slik diode. På 3 pins vifter styres (den induktive) motoren direkte og da er det lurt å tenke på slike ting.
Siden du har kjøpt en slik massiv microkontroller må du jo legge inn overvåking av viftehastighet. Det er enkelt, og så kan du sette opp epost varsling hvis en vifte stopper

Det med dioden var egentlig mer et spørsmål, men av det du skriver så kan det nok skrotes på planen. Men 4 pins blir uansett å brukes. Har regnet litt på det og tror det kan bli litt for mange pinner ut og inn av boksen med RPM avlesning, en db9 inn og en ut av hvert chassi er planen inn imot en db25 for mikrokontrolleren. Men mulig jeg blir å utvide med en ekstra der.. Webside med overvåkning av temp er planen sammen med logging imot et NAS, epost varsling kan kanskje sees på med utvidelse på sikt.

 

[Armand]

Morsomt prosjekt dette.
Hvis du har mange bokser og vifter som skal styres kan man jo vurdere å droppe all kabling hvis man er litt uredd og ambisiøs
Sett opp en lokal mikrokontroller i hver boks, og send all data trådløst til master via bluetooth. Eller sett opp en webserver på master som henter inn og styrer alle slaver.

ESP32 Web Server - Arduino IDE | Random Nerd Tutorials

In this project you’ll create a standalone web server with an ESP32 that can toggle two LEDs using the Arduino IDE programming environment.

randomnerdtutorials.com

 

[jane]

Jeg startet på et Arduino prosjekt for ca 10 år siden, men etter at dette ble realisert på prototype-stadiet, altså at Arduino-serveren i monoblokken var på nett, svarte på forespørsler over IP, ga måleverdier og oppdaterte laptop-en i realtime ble liksom drivkraften for å gjøre ting ferdig borte.

6C33 møter Arduino

På den tiden rørforsterkere hadde sin storhetstid hadde ikke mikroelektronikk og digitalteknikk kommet like langt som i dag (det første ligger vel kanskje implisitt). Å overvåke rørforsterkere foregikk stort på analog måte med panelinstrumenter eller med relativt omfangsrike multimetre eller...

www.hifisentralen.no

 

[na_X]

Morsomt prosjekt dette.
Hvis du har mange bokser og vifter som skal styres kan man jo vurdere å droppe all kabling hvis man er litt uredd og ambisiøs
Sett opp en lokal mikrokontroller i hver boks, og send all data trådløst til master via bluetooth. Eller sett opp en webserver på master som henter inn og styrer alle slaver.

ESP32 Web Server - Arduino IDE | Random Nerd Tutorials

In this project you’ll create a standalone web server with an ESP32 that can toggle two LEDs using the Arduino IDE programming environment.

randomnerdtutorials.com

Den webserveren kan man nok få bruk for.
Problemet blir nok litt plass i chassiene til ampene med en enhet i hvert chassi, hovedsakelig er det jo styring av vifter jeg er ute etter og trigger. Så da blir mikroprosessorene i seg selv litt strømsvake dessverre og PSU må inn i tillegg uansett pga viftene.
Også er jeg jo litt preget av jobben, liker at ting er noenlunde sentralisert. Vurderer også litt en Xilica Solaro som DSP, den virker veldig interessant og muligheter der mest sannsynlig for å integrere litt imot en slik om det blir suksess for litt enkel styring fra Arduinoen (mute, velge imellom multikanal og stereo etc) med et GPIO kort i Solaroen. Er litt i tankeboksen fortsatt på endel ting, så derfor starter jeg i helt feil ende med Arduiono i mellomtiden.

 

[na_X]

Skal du bruke releer anbefaler jeg å bruke optokoblere mellom mikrokontroller og rele. Ikke plasser releene for nærme følsom elektronikk og mikrontrolleren heller. ( >10cm så er du normalt trygg) Det kommer noen "nasty" elektromagnetiske pulser fra releer som liker å krasje ting...

Det som er litt merkelig med de Arduino relay 4 shields jeg kjøpte (fra den offisielle siden til Arduino) er jo at de er lagd for å monteres rett over Arduinoen for stacking, pinout og alt er lagd til rette for det. Men har noe i bakhodet om rele at det lager stygge pulser som kan slå ut elektronikk fra skolen, som det du nevner her.
Jeg tenker å fore "sterk strømsiden" med 12V på releene og rett til trigger innganger på amper, burde jeg sikre noe her med noen komponenter i tillegg eller burde det gå bra?

https://docs.arduino.cc/tutorials/4-relays-shield/4-relay-shield-basics/?_gl=1*10aqch8*_up*MQ..*_ga*MTA3OTQzMzg0OS4xNzM3MTU1NDQy*_ga_NEXN8H46L5*MTczNzE1NTQzOS4xLjAuMTczNzE1NTQzOS4wLjAuNTUxNjc2MDc4

 

[Armand]

Nå skyter jeg litt fra hofta her. Dette er signalreleer og har dermed mindre coiler. Feltene som oppstår rundt releene er også noe retningsbestemte. Derfor går det sikkert greit.

Den siste gangen jeg hadde problemer med kontrolleren var med et 230V rele som switchet en stor kondensatorbank. Men da var det nok i tillegg store strømmer fra lederne til kondensatorbanken som påvirket systemet. Dette sto over 15cm unna!

Men skal 12V switches fra samme power supply som driver resten av systemet? Da er det i så fall ikke noe galvanisk isolering å snakke om, og da lurer jeg på hvorfor ikke bare bruke transistorer?

 

[na_X]

Nå skyter jeg litt fra hofta her. Dette er signalreleer og har dermed mindre coiler. Feltene som oppstår rundt releene er også noe retningsbestemte. Derfor går det sikkert greit.

Den siste gangen jeg hadde problemer med kontrolleren var med et 230V rele som switchet en stor kondensatorbank. Men da var det nok i tillegg store strømmer fra lederne til kondensatorbanken som påvirket systemet. Dette sto over 15cm unna!

Men skal 12V switches fra samme power supply som driver resten av systemet? Da er det i så fall ikke noe galvanisk isolering å snakke om, og da lurer jeg på hvorfor ikke bare bruke transistorer?

Det blir å bruke 12V utgangen på den PSUen, som kun vil forsyne releet til trigger. 5V utgangen vil forsyne kun Arduino og skjermen da. Ser ut som 5 og 12V er galvanisk isolert fra hverandre. Vil også bruke en dedikert 12V PSU bare til viftene i tillegg.

Bilde fra databladet på PSUen:


Link til den:

MEAN WELL Switching Power Supply, RD-65A, 5 V dc, 12 V dc, 3 A, 6 A, 66W, Dual Output, 125 → 373 V dc, 88 | RS

no.rs-online.com

Det er enklere å bruke digitale utganger enn analoge på Arduino som jeg har forstått det, også er det visst anbefalt. Kunne nok ha brukt transistorer bare som du sier ja, men da må man bruke matte og kunnskap som er godt glemt de siste 25 årene. Selv om jeg husker den motstanden imellom emitter og base for å hindre å steke transistoren så lett..

 

[Armand]

Ikke 100% sikker, men når det står slik:

Så er ikke de to utgangene isolerte. Du ser at COM for begge spenningene er pin 4 og 6 (de to er dermed koblet sammen).
Jeg ser uansett ikke noe problem rundt dette.

Angående ekstra power til vifter.
Absolutt peak strøm til en 120mm Noctua PWM vifte er 0,14A. Strømforsyningen din klarer 3A, og du kan dermed drive 21 vifter på full blås. Under normal drift bruker de maks 0,1A hver og du kan i praksis drive 30 vifter. Hvor mange skal du ha?

NF-A12x25 PWM

The NF-A12x25 is a highly optimised next-generation 120mm fan that integrates Noctua’s latest innovations in aerodynamic engineering in order to achieve an unprecedented level of quiet cooling performance. It takes state-of-the-art technologies such as the AAO (Advanced Acoustic Optimisation)...

noctua.at

Angående releer:
Jeg hater releer. De ryker. De bruker strøm. De koster mye. De er gammeldags. De bråker. De er trege. De støyer. Nevnte jeg at jeg hater dem?
I ditt prosjekt får du gjort det du trenger med optokoblere og transistorer.
Trigger: Bruk en optokobler. Da får du galvanisk isolering, og du belaster ikke triggersignalet unødig med å drive et rele. Se post 14 her:

Adding a trigger to a Hypex amp?

What are some best practices for adding a 12V trigger to a Hypex NC252MP without blowing it up or finding out how good of a speaker dummy load my body makes? My goal is to control it from a Denon AVR that has a 12V trigger out. I don't want to connect it directly to the Power Supply Enable pin...

www.audiosciencereview.com

Optokobleren jeg bruker i Vera forsterkerne er koblet på samme måte, koster 3 kroner og kan kjøpes her:

onsemi, FOD817A DC Input Phototransistor Output Optocoupler, Through Hole, 4-Pin DIP | RS

no.rs-online.com

Viftestyring: Du trenger ingen ting. Bare kjør PWM på PWM pinnen til viftene. Vil du stoppe viften setter du duty cycle til 0%