LÀM SAO ĐỂ CHỐNG NHIỄU ARDUINO

Arduino khi làm việc trong môi trường công nghiệp, hoặc dùng arduino để đóng ngắt relay, tải có điện áp và dòng lớn nên thường xuyên không ổn định.Thông thường, chúng ta hay gọi vấn đề đó là nhiễu. Vậy làm sao để chống nhiễu arduino? Một câu trả lời mà ít ai có thể giải đáp được. Giờ chúng ta cùng arduino shop thử tìm một số nguyên nhân dẫn đến nhiễu cho vi điều khiển các bạn nhé

Ngày đăng: 17-10-2016

13,038 lượt xem

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nhiễu là vấn đề đau đầu đối với anh em chuyên về điện tử và lập trình vi điều khiển. Đơn giản, vì đây là nguyên nhân quá khó xác định nguyên nhân, nào là do từ trường, nào là do nhiệt sinh ra, nào là do dòng điện ngắt lớn... Và để cụ thể hóa việc giải quyết từng vấn đề, thì hôm nay Arduino Shop xin mạnh dạng đưa ra một vài nguyên nhân và cách khắc phục cũng như là làm sao để chống nhiễu cho arduino cũng như vi điều khiển một cách tốt nhất.

1. Nguyên nhân do Chip điều khiển

Đây là nguyên nhân phụ thuộc vào hảng sản xuất chon chip đó phục vụ cho mục đích gì. Hơn nữa, linh kiện làm nên nó cũng quyết định đáng kể. Đây là nguyên nhân vì sao Arduino Shop khi làm dự án không giám sài mấy cái board của mang thương hiệu made in China. Nguyên nhân này mình có thể kiểm soát được bằng cách là tìm hiểu kỹ nhà cung cấp. Thường với board arduino thì Arduino Shop chọn chính hảng Italy hoặc board Arduino do Việt Nam sản xuất dựa trên điều kiện thực tế VN. Các bạn có thể xem sản phẩm bên dưới. Với sản phẩm này, Arduino Shop đã test trong công nghiệp và chạy khá ổn định, chip vừa chạy vừa nạp, giao tiếp UART không bị nhiễu và mất dữ liệu. 

2. Nguyên nhân do thiết kế board mạch vi xử lý

Nguyên nhân thứ 1, chúng ra đã giải quyết xong. Đến nguyên nhân này, Cái nguyên nhân này mang tính chủ quan của người design. Nếu người design là một kỹ sư có kinh nghiệm thì việc này với họ không là vấn đề gì cả. Nhưng nếu là dân amater thì thôi rồi, thiết kế xong chỉ muốn đem vào ngắm chứ không làm được gì cả. 

3. Nguyên nhân nguồn cấp arduino không ổn định

Khi sử dụng điện trong công nghiệp, thông thường hệ thống này không ổn định, do có nhiều máy có công suất lớn. Sử dụng tiêu hao điện cực kỳ lớn. Do vậy, khi khởi động, hoặc đóng ngắt động cơ, thì dòng khởi động lớn, nên điện nguồn sẽ có hiện tượng sụt áp. Điều này làm ảnh hưởng đến điện áp nguồn khi cấp vào cho vi điều khiển. Vì bản chất chúng chung một nguồn điện. Do vậy làm sao để tách sự không ổn định này ra khỏi vi điều khiển?

Một điều không dễ dàng khi thực hiện việc tách nguồn điện này ra. Do vậy, chúng ta cần có một số giải pháp để loại bỏ nó:

Thứ 1: Dùng nguồn riêng từ bộ ắc quy hoặc cục sạc dự phòng. Nguồn này sẽ tách riêng biệt với nguồn điện mà sử dụng trong công nghiệp. Do đó, sẽ phần nào giúp hệ thống ổn định hơn cho vi điều khiển, sẽ làm arduino của bạn không bị nhiễu nữa

Thứ 2: Mình dùng nguồn điện cách ly, hay nói cách khác là DC-DC Convert cách ly. Nguồn này sẽ cho phép bạn sử dụng được điện trong công nghiệp cấp cho vi điều khiển, khi có hiện tượng sụt áp hay không ổn định, thì không hề ảnh hưởng đến điện áp cấp cho vi điều khiển. Các bạn có thể gõ chử DC-DC- COnvert để tìm thiết bị này. Trong các máy công nghiệp của Nhật Bản, nếu tháo phần điện điều khiển ra, bạn sẽ thấy con này. Thường thì nó xuất hiện ở mạch nguồn hoặc mạch nuôi nguồn vi điều khiển hoặc mạch input output nơi mà thường xảy ra sự tương tác giữa vi điều khiển và thiết bị ngoại vi. Mục đích là làm ổn định điện trong quá trình điuề khiển, điều này sẽ làm cho vi điều khiển hoạt động ổn định.

dc-dc-convert-cach-ly

Linh kiện chuyển đổi Dc-Dc Convert Cách lý nguồn

Hiện Arduino Shop cũng có giải pháp kinh doanh loại nguồn này. Mua về sử dụng luôn, sử dụng ok ăn cắp bản quyền luôn, nói chơi thôi, chứ bản quyền thì không nên đụng tới nha các bạn, xấu lắm. Hình ảnh sản phẩm bên dưới. Đến đây, nếu bạn nào gặp phải hệ thống không ổn định mà nghỉ là do nguồn cấp vi điều khiển thì hãy nghỉ tới cái board này. Mua về dùng thử, Arduino Shop hiện đang  sử dụng nó để thực hiện các dự án của Shop, khá ổn định và Ok.

IO cách Ly Isolation

Nguồn cách ly 5v trong công nghiệp

4. Nguyên nhân do tín hiệu input vào bị nhiễu với tín hiệu vi điều khiển

Ở nguyên nhân thứ 3, chúng ta đề cập đến việc chống nhiễu từ nguồn. Nói cách khác, mọi tác động từ ngoài vào vi điều khiển cần phải được loại bỏ. Giống 5S. Và tín hiệu INPUT từ ngoài vào như nút nhấn, tín hiệu công tắc hành trình... cũng làm một trong những nguyên nhân gây nhiễu. Vậy làm sao để loại bỏ nguyên nhân này???

Để giải quyết vấn đề trên, Arduino Shop vừa có giải pháp là áp dụng sản phẩm INput cách ly. Tức là, tín hiệu vào vi điều khiển phải được cách lý trước. Chỉ cần sử dụng board bên dưới là các bạn có thể giải quyết được vấn đề của mình.

IO cách Ly Isolation

Board input cách ly 24v sang 5V

5. Nguyên nhân do tín hiệu đóng ngắt role hoặc tải lớn ảnh hưởng đến vi điều khiển

 Chúng ta giả sử, chúng ta cần đóng ngắt một cái bòng đèn 220VAC với chu kỳ 2 lần/ phút. Điều gì sẽ xãy ra với trường hợp này:???

Thứ 1: Relay sẽ nhanh chóng nóng lên.

Thứ 2: Hiện tượng tiếp xúc điện của relay sẽ bắt đầu giảm dần, do phần cơ khí của relay kiến chúng ta không đảm bảo. Chỉ có thể cho phép đóng ngắt với 1 số lần quy định như yêu cầu của nhà sản xuất

Thứ 3: Do điện áp 220V là điện áp lớn, nên khi đóng ngắt chắc chắn sẽ có tia điện phóng ra khi relay chập mạch đóng lại.

Thứ 4: Các nguyen nhân khác chưa được đề cập đến

Kết luận: Trên đây là một số nguyên nhân gây ra nhiễu dòng tín hiệu điện cho vi điều khiển khi sử dụng relay thường để đóng ngắt tải. Vậy cách giải quyết như thế nào??? Thì arduino Shop cũng đã nghỉ ra một số cách để giải quyết cho việc chống nhiễu này như sau:

- Giải Pháp 1:

Đối với trường hợp mà đóng ngắt quy định theo nhà sản xuất và phát tia lửa điện, chúng ta có thể dùng thiết bị SSR để giải quyết vấn đề. Cái này người ta gọi là relay rắn. Ưu điểm của nó là muốn đóng ngắt bao nhiêu lần cũng được. Chu kỳ đóng ngắt lớn cũng không xi nhê gì cả. Có thể đấu điện điều khiển trực tiếp từ vi điều khiển từ 3-30VDC để đóng ngắt cho dòng điện từ 220-250VAC mà không sợ hiện tượng phát tia lửa điện từ relay dội về. Do bản chất chúng được thiết kế từ nhiều linh kiện bán dẫn và được ghép lại thành 1 khối. Bạn có thể tham khảo hình sản phẩm bên dưới:

SSR-arduino

Arduino điều khiển SSR

Đối với giải pháp này, trường hợp bạn chỉ điều khiển 1 cái motor thì Ok, nhưng với việc điều khiển nhiều Motor thì giải quyết như thế nào? Hơn nữa, đây là thiết bị công nghiệp và khá đắt tiền. Vậy giải pháp nào tốt cho mình trong trường hợp điều khiển nhiều IO có tải cao thế 220VAC?

Giải pháp 2:

Hiện arduino Shop đang kinh doanh 1 loại board output Isolated cách ly, điện áp vào là 5VDC và điện áp ra 24VDC. Sản phẩm bên dưới:

IO cách Ly Isolation

Board OUTPUT cách ly 5VDC sang 24VDC

Với việc sử dụng board này, bạn dùng tín hiệu 5v của arduino điều khiển nó, lấy tín hiệu sau 24vdc này điều khiển cho một relay thường, là bạn đã giải quyết được vấn đề nhiễu từ motor sinh ra. Đây là board rất hiệu quả. Khi vấn đề của bạn là do tín hiệu output làm không ổn định thì nhòm qua sản phẩm này để xem có cải tiến và giải quyết được vấn đề của bạn không nhé.

Đến đây, chúng ta đã giải quyết được 5 vấn đề nhiễu cho Arduino rồi. Và

6. Nhiễu do chưa lọc nhiễu điện nguồn cấp vào tủ.

Thực tế khi mình tháo máy cũ của Nhật ra( Made in JAPAN) thì xem phần tín hiệu nguồn cấp cho toàn bộ tủ bao gồm cả điện cấp cho động cơ, Servo... thì điện đó phải được lọc nhiễu từ nguồn. Nếu là điện 3 pha thì dùng lọc nhiễu 3 pha, nếu là điện 1 pha thì lọc nhiễu 1 pha. Vì sao như vậy? Mình ban đầu cũng chả hiễu vì sao, và giờ cũng thế. Do mình không phải dân chuyên và điện tử, nhưng mình biết, với người Nhật họ làm như vậy thì chắc chắn là có nguyên nhân của nó. Cho nên, một tiêu chí bất di bất dịch, khi thiết kế tủ công nghiệp, các bạn nên thêm cục này vào. Hình sản phẩm mọi người có thể tham khảo bên dưới:

fillter-noise

Filter Noise: Lọc nhiễu nguồn

Thưa các bạn, đến đây Arduino Shop đã gởi đến các bạn một số phương pháp chống nhiễu cho vi điều khiển cũng như arduino. Nếu các bạn muốn dùng nó, thử nghiệm nó cho các dự án điều khiển công nghiệp, thì việc thực hiện các việc trên là các bạn nên làm. Đến đây là các bạn đã gần như loại bỏ hoàn toàn nhiễu cho vi điều khiển. Tất nhiên, còn một số nguyên nhân khác như để vi điều khiển gần từ trường lớn quá, thì cái này chỉ việc đem nó ra xa là được. Không nhất thiết phải mang gần vùng từ trường mạnh rồi tìm cách chống nhiễu. Hoặc rung quá...

Đến đây, Arduino Shop mong muốn các bạn sẽ thành công với các dự án của mình khi áp dụng arduino vào công nghiệp. Chúc các bạn thành công.

 

GỌI NGAY - 0902 37 12 52 (Mr Quốc): Tư vấn KT

ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN VÀ CUNG CẤP GIẢI PHÁP KỊP THỜI CHO BẠN

ARDUINO SHOP

Địa chỉ: Số 41 Gò Dưa, Phường Tam Bình, Quận Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh
Email: arduinoshophcm@gmail.com

Bình luận (0)

Gửi bình luận của bạn

Captcha
<