Ультразвуковой датчик JSN-SR04T - искаженные показания

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Всем привет дорогие профессионалы. Плохо работает ультразвуковой датчик. 

Вообщем система такая у меня:

Ардуино Мега 2560

Шилд Эзернет W5100

и собственно сам датчик JSN-SR04T

Если источник питания БП от компа (земля ардуино и датчика конечно же общая) то показания свыше 1,4 метра начинают искажаться. Как только подключаю USB  кабель от компа ( БП тоже подключен к ардуино в джек порт круглый) то показания нормальные. В чем может быть проблема подскажите пожалуйста. 

Заранее всем большое спасибо за помощь и дай бог всем не болеть..

PS  Если подключать от  USB  от компа (без БП) то тоже все показания нормальные.

 Показания  на скринах  (транслируются на МАЖОРДОМО по  MQTT (поднят масикто). Считываю либо мажором или RemoteXY  или на  Virtuino MQTT  мониторю

Если источник питания только БП от компа  все искажается. Хотя по красной черте видо дальше реального расстояния скачков нету (219 см)

Если источник питания БП то показания не искажаются до 1.4 метра. Больше 1.4 то мусор идет.

Или если расстояние свыше 1.4 метра и подключить USB кабель с компа в ардуино попутно - то показания такие же ровные

Сам датчик.

 

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

"ардуино в джек порт круглый" - это что? Вход VIN? Какое напряжение от БП на него подается - 5 вольт?

 

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015
Cesium137, поясните, пожалуйста, что такое "источник питания БП от компа"? Какие у него характеристики: напряжение, ток, импульсный/линейный. Навскидку могу предположить, что у конкретного БП не хватает сил протянуть всю связку потребителей. И их напряжение питание либо падает, либо сильно возрастают пульсации. Хорошо бы посмотреть картинку питающего напряжения +5 В осциллографом. Если его нет, хотя бы мультиметром замерить напряжение при питании от БП и при питании от USB компьютера.
DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

Duino A.R. пишет:

Cesium137, поясните, пожалуйста, что такое "источник питания БП от компа"? Какие у него характеристики: напряжение, ток, импульсный/линейный. Навскидку могу предположить, что у конкретного БП не хватает сил протянуть всю связку потребителей. 

Навскидку предположу, "БП от компа", это у которого примерно 40А по 5 Вольтам, и 22А по 12-ти.  Если уж у него "сил не хватает"... 

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

DetSimen пишет:

Duino A.R. пишет:

Cesium137, поясните, пожалуйста, что такое "источник питания БП от компа"? Какие у него характеристики: напряжение, ток, импульсный/линейный. Навскидку могу предположить, что у конкретного БП не хватает сил протянуть всю связку потребителей. 

Навскидку предположу, "БП от компа", это у которого примерно 40А по 5 Вольтам, и 22А по 12-ти.  Если уж у него "сил не хватает"... 

а я предполагаю, что 5 вольт (вместо необходимых 7) от этого крутого БП подаются на "джек порт круглый", оттуда на плате через диод с прямым падением напряжения около вольта на вход линейного стабилизатора, в результате напряжения на выходе этого стабилизатора не хватает для нормальной работы системы - независимо от 40А.

 

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Нет не vin а тот что рядом с USB порт для питания. Подаю 12 вольт на ардуину. На этом напряжении уж как два года работает ардуино. А датчики и реле питаю 5 вольтами 

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Блок питания от компьютера служит источником питания ардуино и датчиков.  На ардуину подаю 12 вольт. На датчики подаю 5 вольт. У меня более 10 датчиков разных и реле также.

Про то что 5 воль подать на джек там будет просадка на стабилизаторе и ардуине не хватит для стабильной работы. это я знаю. читал давно еще об этом

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Короче у меня все работает хорошо все далласы сенсоры реле сим 800 и прочее. ДЕло в том что ультразвуковой датчик если мерить им больше 140 см его показания начинают прыгать как на скрине. А если меньше 140см то все в порядке.. Это если питание только от БП компьютерного.

Но если питаю ардуино от БП и одновременно вставляю USB  кабель то ультразвуковой парктроник мой работает на измерении любого расстояния хорошо ( как наскрине 2ром). 

Вот сама суть проблемы. Помогите если сможете конечно.Буду очень рад. Остальную автоматику которую планирую  и прочее я сделаю сам. Просто сталкнулся вот с этой проблемой и прошу помощи.

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Благо у меня сейчас "удалёнка", проделал лабораторную работу. Замерил токи потребления: MEGA 2560 - 80 мА, W5100 - 190 мА.

Ток потребления JSN-SR04T - 30 мА (по данным из сети https://mysku.ru/blog/aliexpress/35057.html). Мега работала "блинком" "в состоянии поставки", на W5100 я просто питание подал через Мегу. Если JSN-SR04T по +5 В запитан от Меги, то общее потребление будет 80 мА + 190 мА + 30 мА = 300 мА Как я понимаю, весь этот ток проходит через линейный стабилизатор на Меге AMS1117. Т.е. на нем выделится (12-5)*0,3=2,1 Вт. По даташиту на AMS1117 у него характеристики гарантируются, если рассеиваемая мощность не более 1,2 Вт.

Ввод: либо питайте связку MEGA 2560+W5100+JSN-SR04T прямо по +5 В от отдельного БП, либо перекиньте на другие +5 В питание W5100.

Кстати, питать W5100 от отдельного БП не раз рекомендовано на форуме, в частности тут: http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/ethernet-shield-ws5100-pitanie

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

но ультразвуковой датчик правильные показания дает при измерении расстояния ниже 140 см. А свыше 140 дает правильные измерения если параллельно еще от усб питать мегу. Получается ардуино стабильное питание ему выдает?. А еще такой момент .

Если подключить  ультразвуковой сонар  HC SR04 (двух глазый популярный  который) то у него все нормально хоть от БП питай ардуину или от USB. ОН во всех случаях правильные показания дает и без рандомных скачков как на скрине

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Cesium137 пишет:

но ультразвуковой датчик правильные показания дает при измерении расстояния ниже 140 см. А свыше 140 дает правильные измерения если параллельно еще от усб питать мегу. Получается ардуино стабильное питание ему выдает?. А еще такой момент .

Аккуратно замерьте напряжение питания на датчике по вариантам: USB, USB+БП, БП. Тогда будет, что обсуждать.

Cesium137 пишет:
Если подключить  ультразвуковой сонар  HC SR04 (двух глазый популярный  который) то у него все нормально хоть от БП питай ардуину или от USB. ОН во всех случаях правильные показания дает и без рандомных скачков как на скрине.

Поскольку датчики разные, возможно, у них разные требования к стабильности питающего напряжения. Я вживую с ними не работал, поэтому дополнительно ничего сказать не могу.

 

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Все равно не понятно. растояние до 140 см мереет хорошо а свыше уже колебания идут рандомные. но втоже время показывает максимальную дальность допустим потолок 220 см и всякие прыгающие 170 140 150 90 50 78 ит.д. на скрине видно

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

мерил напряжения вчера еще по таким же вариантам оно всегда одинаковое 5,17 в

kalapanga
Offline
Зарегистрирован: 23.10.2016

Cesium137 пишет:

Но если питаю ардуино от БП и одновременно вставляю USB  кабель то ультразвуковой парктроник мой работает на измерении любого расстояния хорошо ( как наскрине 2ром). 

Вот сама суть проблемы. Помогите если сможете конечно.Буду очень рад. Остальную автоматику которую планирую  и прочее я сделаю сам. Просто сталкнулся вот с этой проблемой и прошу помощи.

Вроде как при подключении к ардуино двух источников питания автоматически выбирается один. И судя по тому, что есть разница в работе, в одном случае имеем питание от БП, в другом от USB. БП хоть и формально мощный, но чего он там выдаёт по 12V, кто же его знает! Ведь небось из древнего компа что-то вынутое? Буквально на днях читал, что у некоторых моделей старых БП очень гуляли как раз 12В без нагрузки на пятивольтовом выходе.

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Cesium137 пишет:
мерил напряжения вчера еще по таким же вариантам оно всегда одинаковое 5,17 в

Хм... В вариантах USB и БП разницы даже в сотых долях нет? ЧуднО. Если осциллограф есть, посмотрите осциллографом по тем же вариантам.

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

к сожалению осциллографа нет(((

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

kalapanga]</p> <p>Ведь небось из древнего компа что-то вынутое?</p> <p>[quote=Cesium137 пишет:

 

Не совсем с древнего. примерно лет 7 блоку может 8. Стабильно все датчики работают и температуры и сим 800 и реле и сенсорные выключатели (емкостные датчики касания. и рджиби лента.

А вот другой ультразвуковой датчик HC SR04  (который везде в роботах используют) он работает вовсех измерениях правильно. и хоть от БП питай и хоть от USB 

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

12 воль всегда стабильно выдает (12,33 если быть точно

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Duino A.R. пишет:

 

Хм... В вариантах USB и БП разницы даже в сотых долях нет? ЧуднО. 

Все те же 5,17В в разных вариациях БП или БП+USB или USB

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Кстати Ардуины тоже менял. У меня УНО есть ( к тому же итальянская). Та же самая проблема точ в точ. Думал может Мега глючная. 

 

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Вообще думал если вот так подключить USB кабель и пусть себе работает мерет ровно датчик. 

Решил зарядку от телефона подключить  (импульсную 5В 2А) вместо того чтоб кабель USB от компа не задействовать. Но почему то нифига. ПОказания скачут...

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Cesium137, запитайте JSN-SR04T от отдельного проверенного БП на +5 В. Если это ситуацию улучшит, можно будет сделать ему отдельную ветвь от ваших +12 В на отдельном AMS1117 или аналоге.

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

В ходе моих экспериментов. Установил вот что. Если от USB  с компа до ардуины  один красный провод задействовать (+5В) то показания стабилизируются на датчике. То есть необязательно чтоб GND была подключена. Это работает конечно если БП задействован тоже

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Cesium137 пишет:
В ходе моих экспериментов. Установил вот что. Если от USB  с компа до ардуины  один красный провод задействовать (+5В) то показания стабилизируются на датчике. То есть необязательно чтоб GND была подключена. Это работает конечно если БП задействован тоже

Т.е., похоже, в данном случае комп работает эдакой большой обкладкой конденсатора, "забирая" на себя импульсные помехи. М-да... Такие вещи без осциллографа обычно лечатся выпаиванием полуведра керамики 0,1 мкФ по линиям и выводам питания конкретных микросхем, начиная с платы датчика.

UPD Возможно, придется испробовать и экранирование платы датчика.

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Попробовал но ничего не изменило. Даже земли зарядки с ардуиной объединял и толку нет.

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Duino A.R. пишет:

Cesium137 пишет:
В ходе моих экспериментов. Установил вот что. Если от USB  с компа до ардуины  один красный провод задействовать (+5В) то показания стабилизируются на датчике. То есть необязательно чтоб GND была подключена. Это работает конечно если БП задействован тоже

 

 Прошу меня извинить. На самом деле. Если НЕ  +5В от USB  кабеля а GND  подключить к компу то показания стабилизируются. Ну естественно если БП задействован тоже 

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

и когда подсоединяю провод  USB земли от  ардуины к другому концу USB  куда в комп идет то искорка проходит (провод разрезал и руками скручивал землю, вот так точнее будет)

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Если у Вас в доме/квартире есть розетка с заземлением, попробуйте включить в нее компьютерный блок питания, от которого Вы сейчас пробуете питать свою схему, используя его штатный 3-х жильный провод.

sadman41
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2016

Да этот совмещённый датчик капризный, в инетах на него жаловались.

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Я бы конечно взял обычный двух глазый ультразвуковой для своей цели. Но он от влаги начнет ржаветь (излучатель и приемник) даже если электронную часть залью эпоксидкой от влаги. Все таки мне нужен влагостойкий парктроник капризный как вы подметили верно. Мне надо измерять уровень воды и отображать все это в телефоне на  VirtuinoMQTT. Попловковый не рассматриваю. Хотя они хорошие надежные..

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

зазамления как назло нет. В частном доме живу да и отродясь его небыло

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Cesium137 пишет:
зазамления как назло нет. В частном доме живу да и отродясь его небыло

Если хотите продолжать, то, скорее всего, придётся искать замену Вашему БП от компьютера. У него или большой уровень пульсаций на выходе, или есть связь между питающей сетью и низкой стороной. Возможно, есть мастера, которые такие БП чинят постоянно и знают их наизусть. Такой специалист мог бы подсказать, можно вылечить конкретный образец или нет. Моя рекомендация - делать новую схему питания с новыми БП.

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Duino A.R. пишет:

Если хотите продолжать, то, скорее всего, придётся искать замену Вашему БП от компьютера. У него или большой уровень пульсаций на выходе, или есть связь между питающей сетью и низкой стороной. Возможно, есть мастера, которые такие БП чинят постоянно и знают их наизусть. Такой специалист мог бы подсказать, можно вылечить конкретный образец или нет. Моя рекомендация - делать новую схему питания с новыми БП.

Спасибо большое за совет. 

А почему тогда  HC SR04 работает без проблем - ровные показания при любой дистанции? Как думаете почему так?

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Cesium137 пишет:
А почему тогда  HC SR04 работает без проблем - ровные показания при любой дистанции? Как думаете почему так?

Для ответственного ответа на этот вопрос нужен подробный сравнительный анализ схем обоих датчиков и сравнительные испытания. И/или обильный интернет-поиск по теме. :)) Ничего из этого я не делал. А выдумывать не хочу. :))

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

Принцип работы УЗ датчика - ожидание ответного импульса. Чем дальше отражение тем меньше импульс, тем больше могут влиять разные наводки на результат измерений. Если выяснили, что единственное от чего зависит это питание и есть плата которая не глючит при обоих вариантах питания, то логично предположить, что на той плате что глючит фильтры питания хуже. Я бы повесил большой электролит на ноги питания платы и мелкую керамику прямо на ноги микросхем на плате. Запитал бы плату через резистор Ом 10, что бы получился фильтр.  И посмотрел помогут ли эти действия увеличить дальность точных измерений.

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

СПАСИБО БОЛЬШОЕ ВАМ ЗА СОВЕТ DUINO A.R.  то что посоветовали другой БП найти и проверить. только что взял другой бп поставил и все отлично работает!!!!!!!!!!! попробую по отдельной датчики поотключать. прежде чем блок менять в системе умный дом. может из за какого нибудь датчика глюк идет или реле  , а может из за твердотельного реле  Fotek . или из за других . буду проверять досконально. если что БП поменяю на новый вообще.

Всем остальным тоже спасибо что откликнулись предлагали свои идеи выводы уделяли свое время для меня. Всем спасибо за помощь и не болейте главное!

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

nik182 пишет:

 Я бы повесил большой электролит на ноги питания платы и мелкую керамику прямо на ноги микросхем на плате. Запитал бы плату через резистор Ом 10, что бы получился фильтр.  И посмотрел помогут ли эти действия увеличить дальность точных измерений.

Подойдет например емкостный 2200мкФ на 10В?

или какой лучше?

Duino A.R.
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Cesium137 пишет:
... только что взял другой бп поставил и все отлично работает!!!!!!!!!!! ...

Вот и хорошо. :)))

Cesium137, как жизненная ситуация устаканится, я настоятельно рекомендую Вам сделать у себя в доме качественное заземление. Если сами затрудняетесь, то специалистов нанять с контролем результата. Дело в том, что практически все блоки питания современной бытовой техники и компьютеров импульсные и имеют на входе противопомеховый фильтр с конденсаторным делителем напряжения, средняя точка которого соединена с корпусом устройства. Это в пике до 150 ... 180 В. Чтобы при мокрых ногах от стиралки и холодильника ненароком не тряхнуло, эту точку нужно заземлять на хорошую землю. Да и уровень помех будет явно ниже. Это может быть весьма полезным при накачивании в дом "электронного ума". :))

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Duino A.R. пишет:

Cesium137 пишет:
... только что взял другой бп поставил и все отлично работает!!!!!!!!!!! ...

Вот и хорошо. :)))

Cesium137, как жизненная ситуация устаканится, я настоятельно рекомендую Вам сделать у себя в доме качественное заземление. Если сами затрудняетесь, то специалистов нанять с контролем результата. Дело в том, что практически все блоки питания современной бытовой техники и компьютеров импульсные и имеют на входе противопомеховый фильтр с конденсаторным делителем напряжения, средняя точка которого соединена с корпусом устройства. Это в пике до 150 ... 180 В. Чтобы при мокрых ногах от стиралки и холодильника ненароком не тряхнуло, эту точку нужно заземлять на хорошую землю. Да и уровень помех будет явно ниже. Это может быть весьма полезным при накачивании в дом "электронного ума". :))

Еще раз спасибо я постараюсь следовать вашим советам по заземлении. Ведь планирую все больше и дальше расширять возможности умного дома. 

nik182
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2015

На Вашем фото на плате есть один электролит. Ещё один раза в 2 - 3 больше. Этого достаточно для проверки идеи. Но чем больше, тем лучше, только без фанатизма. 

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

nik182 пишет:

На Вашем фото на плате есть один электролит. Ещё один раза в 2 - 3 больше. Этого достаточно для проверки идеи. Но чем больше, тем лучше, только без фанатизма. 

а напряжение то что на моем эксперементальном скажем 16В не страшно?

Cesium137
Cesium137 аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.12.2016

Кондер не помог . ПОдключал на ноги питания в параллель. Без изменении к сожалению.