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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Heizgriffsteuerung, so möglich?


Autor: Jesse Parker (parker)
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Moin zusammen!

Die Heizgriffe meines Motorrades können in zwei Stufen umgeschaltet
werden: lauwarm und kochend heiß. Ich möchte gerne eine stufenlose
Regelung dafür bauen. Nach einiger Suche im Forum und den Artikeln habe
ich obige Schaltung entworfen.

Die Regelung erfolgt über einen Tiny13 mit 1-2 Hz per Software PWM. Das
Poti R1 dient über einen analogen Eingang zur Regelung der Heizleistung.
Der LM335 erfasst die Lufttemperatur zur automatischen Anpassung der
Heizleistung, so spare ich mir das ständige Nachstellen, wenn man z.B.
über einen höheren Berg oder Pass fährt. R2 mit 2300 berechnet sich aus
(5V-2.7V)/0.001A.

An X2 und X3 werden die Heizgriffen angeschlossen. Ich regel beide
getrennt, da der Gasgriff immer etwas wärmer wird und ich den
Unterschied kompensieren möchte. Die IRF5305 sind zwar etwas
überdimensioniert, aber passendere habe ich nicht gefunden. 1N5819 ist
die Freilaufdiode, R3 und R4 sollen laut Artikel hier zwischen 50 und
100 Ohm haben, ich habe noch 68 Ohm Widerstände vorrätig, also habe ich
diesen Wert genommen.

Meine Spannungsversorgung für 5V ist praxiserprobt und deswegen hier
nicht extra aufgeführt.

Meine Frage an die Experten: Kann das so funktionieren oder habe ich
offensichtliche Fehler eingebaut?

Danke für eure Hilfe!

Parker

Autor: Joachim K. (minifloat)
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Jesse Parker schrieb:
> Der LM335 erfasst die Lufttemperatur zur automatischen Anpassung der
> Heizleistung, so spare ich mir das ständige Nachstellen[...]

Mach doch noch zusäztlich je einen LM35 in jeden Griff rein und 
Implementiere einen Regler.
LM35-Luft => AD => Schwellwert => PWM-Pins aktivieren.

Blockschaltbild:
                +
Sollwert(25°?)--->O--->Integrierer--->PWM--->Heizung---+->Istwert
                  ^-                                   |
                  |                                    |
(   +      )      +---(gemittelte Grifftemperaturen)---+
(--->O---> )
(    ^-    )
(    |     )ist eine Summationsstelle
mfg mf

PS: Sollwertvorgabe kann natürlich trotzdem per Poti gemacht werden.

Autor: Udo Schmitt (urschmitt)
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Jepp, eine regelung ist auf jeden Fall besser. Denk nur daran daß Du 
völlig andere Heizwerte brauchst je nachdem ob es nass oder trocken ist. 
Die Umgebungstemperatur ist hier nur ein mittelprächtiger Hilfswert, 
messe lieber die tatsächliche Temperatur am Griff.

Autor: Stumpf (Gast)
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Hallo,

denke das du mit den Highsidern Probleme bekommst da dein Ausgang nur 5 
Volt bringt und damit der Fet offen bleibt.
Ich würde das ganze mit N-Kanal aufbauen und als lowsider dann hast Du 
die Probleme nicht. Oder mit Transistor und P-Kanal (pullup).

Gruß
Stumpf

Autor: Stumpf (Gast)
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So hatte ich das mal aufgebaut, und auch Jahre in Betrieb.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Position von Q1 und der Freilaufdiode D3 mitsamt Klemmen tauschen, so 
das der MOSFET zwischen Gasgriff und GND liegt, die andere Seite des 
Gasgriffs also an 12 Volt. Das selbe natürlich mit Q2 und D4.
Dann schaltet der auch durch, weil die Spannung zwischen Gate und Source 
immer +5V beträgt und nicht "davon-schwimmt".

Autor: Jesse Parker (parker)
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Erst einmal meinen herzlichen Dank für die Antworten!

> Mach doch noch zusäztlich je einen LM35 in jeden Griff rein
> und Implementiere einen Regler.

Das wäre die beste Umsetzung, leider ist kein Platz für die Anbringung 
eines Sensors. Zwischen Lenker und Griff ist es leider zu eng. An der 
Wulst zur Lenkermitte wird der Sensor kaum die Heizleistung messen dafür 
eher die Lufttemperatur.

> So hatte ich das mal aufgebaut, und auch Jahre in Betrieb.

Ui, prima, danke für den Schaltplan! Eine Frage, wozu hast Du zwei 
7805er verbaut?

> Position von Q1 und der Freilaufdiode D3 mitsamt Klemmen
> tauschen, so das der MOSFET zwischen Gasgriff und GND liegt,
> die andere Seite des Gasgriffs also an 12 Volt. Das selbe
> natürlich mit Q2 und D4. Dann schaltet der auch durch, weil
> die Spannung zwischen Gate und Source immer +5V beträgt
> und nicht "davon-schwimmt".

Das ist ein super Tipp, ich werde es ändern und auf einem Steckbrett 
testen. Wenn es Probleme gibt, habe ich noch den Schaltplan von Stumpf 
für weitere Änderungen :)

Danke euch!

Autor: Thomas B. (yahp) Benutzerseite
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> Das wäre die beste Umsetzung, leider ist kein Platz für die Anbringung
> eines Sensors. Zwischen Lenker und Griff ist es leider zu eng. An der
> Wulst zur Lenkermitte wird der Sensor kaum die Heizleistung messen dafür
> eher die Lufttemperatur.

Könnte man evtl. die Heizelemente selbst als Temperatursensor verwenden? 
Bei Lötkolben funktioniert das ja auch. Hier ist höchstens der geringe 
Temperaturhub und die daraus resultierende geringe Widerstandsänderung 
ein Problem für genaue Messungen.

> Ui, prima, danke für den Schaltplan! Eine Frage, wozu hast Du zwei
> 7805er verbaut?

Na je einer als Heizelement für rechten und linken Griff ;-)

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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Falls Daytona-Griffe: lass den ganzen Schmarren mit der Regelung weg.
60-65% PWM fest an 12V, fertig.
Heizen dann so, dass es Sinn macht, ohne die Pfoten zu grillen oder 
durchzubrennen.
Kannst du mit dem Tiny machen, ein NE555 tuts aber auch.

Autor: Jesse Parker (parker)
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> Könnte man evtl. die Heizelemente selbst als Temperatursensor verwenden?
> Bei Lötkolben funktioniert das ja auch. Hier ist höchstens der geringe
> Temperaturhub und die daraus resultierende geringe Widerstandsänderung
> ein Problem für genaue Messungen.

Hm, möglich, aber so viel Aufwand will ich garnicht treiben.

>> Ui, prima, danke für den Schaltplan! Eine Frage, wozu hast Du zwei
>> 7805er verbaut?
>
> Na je einer als Heizelement für rechten und linken Griff ;-)

Lach, das wäre prima, dann spart man sich eine Menge Geld und Arbeit :)

> Falls Daytona-Griffe: lass den ganzen Schmarren mit der Regelung weg.

Jau, sind Daytona.

> 60-65% PWM fest an 12V, fertig.
> Heizen dann so, dass es Sinn macht, ohne die Pfoten zu grillen oder
> durchzubrennen.
> Kannst du mit dem Tiny machen, ein NE555 tuts aber auch.

Das ist zu einfach, das kann ja jeder! :)
Im Endeffekt ist es nur ein Poti zusätzlich, das vergrößert den Aufwand 
nicht wirklich, bietet dafür aber eine hilfreiche Funktion, oder?

Autor: Stumpf (Gast)
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Guten morgen,

die zwei 7805 waren nur wegen dem Layout.
Einmal TO220 und einmal als SMD. Es wurde nur einer Bestückt.

Zur Regelung:
Ich hatte einen LM75 an der I2C Leitung zum messen der Außentemperatur.
Diese nahm dann Einfluss auf die die Leistung.
Ebenso der Hex-Schalter, an diesem waren verschiedene Temperaturkurven 
hinterlegt um ein bisschen Einfluss auf die Tagesform zu nehmen ;)

Zu dem war am I2C noch ein Display das die Werte auch angezeigt hatte.

Dann viel Spaß damit
Stumpf

Autor: Stumpf (Gast)
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Ich nochmal,

Achtung es ist ein Fehler in dem Schaltplan!!
Die LED kann an diesem Pin nicht funktionieren da es nur ein Eingang ist 
beim ATMEGA88. Aber mei....... ned weiter schlimm.

Gruß

Autor: Jesse Parker (parker)
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Hey Stumpf!

Super, vielen Dank für die Infos! Dann werde ich die Tage mal losbasteln 
und schauen, was dabei rauskommt :)

Grüße Parker

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