Forum: Offtopic Arduino als Temperaturschalter mit Relais und KTY-Sensor.


von K. F. (einsteiger94)


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Hallo liebe Nutzer,

ich besuche zur Zeit wieder die Schule und Arduino-Projekte sind auch 
ein Teil des Unterrichtes.

Im Moment setze ich mich mit den Grundlagen der Programmierung 
auseinander.


Mein momentanes Projekt:

Das Relais soll eingeschaltet sein, solange die Temperatur am Sensor 
kleiner als 30 Grad ist.
Steigt die Temperatur über 30 Grad an soll das Relais abfallen.

-Eine Schaltung für den Temperaturschalter mit Schutzbeschaltung 
entwerfen.
-Das LC-Display soll die aktuelle Sensortemperatur und den Status des 
Relais ausgeben.
-Über einen Schalter kann die Grenztemperatur von 30 Grad auf 40 Grad 
umgeschaltet werden.
-Mit Hilfe eines Oszilloskops kann das Schalten des Relais und der 
dazugehörige Temperaturbeiwert bei Erreichen der gewünschten Temperatur 
dargestellt werden.
-Entsprechende Software erstellen.

Für mein Projekt habe ich einen KTY-Sensor (KTY81-222 NXP), Transistor 
BC547C (TO-92) DIO & ein 5V Relais (DC Serie 30).

Ich kann mir nur keinen richtigen Reim darauf machen wie ich das 
zusammensetzen soll.

Da ich bisher noch nie ein solches Projekt gemacht habe bereitet es mir 
Kopfzerbrechen.



Ich würde mich über ein wenig Hilfe sehr freuen.



Mit freundlichen Grüßen.

von Falk B. (falk)


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@ Kai F. (einsteiger94)

>Das Relais soll eingeschaltet sein, solange die Temperatur am Sensor
>kleiner als 30 Grad ist.
>Steigt die Temperatur über 30 Grad an soll das Relais abfallen.

>-Mit Hilfe eines Oszilloskops kann das Schalten des Relais und der
>dazugehörige Temperaturbeiwert bei Erreichen der gewünschten Temperatur
>dargestellt werden.

OMG! Dafür reicht eine einfache LED, welche paralle zum Relais 
geschaltet wird!

>Für mein Projekt habe ich einen KTY-Sensor (KTY81-222 NXP), Transistor
>BC547C (TO-92) DIO & ein 5V Relais (DC Serie 30).

Relais mit Logik ansteuern.

>Da ich bisher noch nie ein solches Projekt gemacht habe bereitet es mir
>Kopfzerbrechen.

Tja, aller Anfang ist schwer. Fang aber trotzdem an. Mit den einfachsten 
Dingen. Lass eine LED blinken. Dann kannst du dich ans LCD machen, Zeig 
ein paar Texte an. Dann kommt der AD-Wandler, auslesen, umrechnen, 
anzeigen.

Festkommaarithmetik

Und dann bist du schon fast fertig.

von K. F. (einsteiger94)


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Mit der Schutzbeschaltung war meiner Meinung nach der Arduino gemeint.
-Schutz der analogen Eingänge.-
Eine Diode kommt ja nur sicherheitshalber an das Relais.

Mittlerweile kann ich mein LCD-Display programmieren und auch andere 
Kleinigkeiten.

Mit der Zeit macht das auch ziemlich Spaß, wenn man erste Erfolge 
verbuchen kann.

Dann muss ich die Schaltung nur noch auf eine Platine löten.



Herzlichen Dank.

von Harald W. (wilhelms)


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Kai F. schrieb:

> Eine Diode kommt ja nur sicherheitshalber an das Relais.

Ohne eine solche ist Dein Arduino aber schnell kaputt.

von Jürgen S. (jurs)


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Kai F. schrieb:
> Da ich bisher noch nie ein solches Projekt gemacht habe bereitet es mir
> Kopfzerbrechen.

Dann sammelst Du am besten erstmal mit jeder Komponente einzeln Deine 
Erfahrungen, die Du später alle zusammen verwenden möchtest.

Also: wie man einen Schalter abfragt, wie man über einen Transistor das 
Relais ansteuert, wie man mit einer Spannungsteilerschaltung eine 
veränderliche Spannung bei Temperaturänderungen am Temperatursensor 
messen kann und wie man ein LCD-Panel anschließt und ansteuert.

Und wenn Du einzeln alle Komponenten beherrschst, macht Du ein Programm 
"für alles", am besten strukturiert nach dem EVA-Prinzip:
- Eingabe (Schalterstellung abfragen, Temperatur messen)
- Verarbeitung (Eingangsdaten zu Ausgangsdaten verarbeiten)
- Ausgabe (Temperatur auf Display ausgeben, Relaisausgang setzen)

Für viele Standardaufgaben findest Du bei den Arduino-Beispielen 
Example-Programme und erläuternde Artikel im Arduino-Playground.

Bist Du sicher, dass Du einen KTY81 ohne spezielle Schaltung am Arduino 
auswerten sollst? Damit sind standardmäßig per einfacher 
Spannungsteilerschaltung nur recht grobe Temperaturmessungen möglich. 
Wenn es im Bereich 30...40°C genauer sein soll, wäre eigentlich ein 
NTC-Widerstand die bessere Wahl.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Kai F. schrieb:
>
>> Eine Diode kommt ja nur sicherheitshalber an das Relais.
>
> Ohne eine solche ist Dein Arduino aber schnell kaputt.

Nö, aber der Transistor, der das Relais schaltet. Ohne zu viel zu 
verraten - aber dafür wird der BC547 wohl da sein. Irgendwie vermisse 
ich aber den Basis Vorwiderstand für den kleinen Kerl im o. a. Bausatz.

von Harald W. (wilhelms)


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Matthias Sch. schrieb:

> Nö, aber der Transistor, der das Relais schaltet.

Nun, bei einem Totalkurzschluss über alle drei Beinchen könnte
auch die Treiberschaltung Probleme bekommen. Das ist aber wohl 
zugegebenerweise recht selten der Fall.
Gruss
Harald

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Harald Wilhelms schrieb:
> bei einem Totalkurzschluss über alle drei Beinchen könnte
> auch die Treiberschaltung Probleme bekommen

Das ist wohl wahr, vor allem, wenn wirklich der Basis-Vorwiderstand dem 
Kostendruck zum Opfer fiel :-)

von Harald W. (wilhelms)


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Matthias Sch. schrieb:

>> bei einem Totalkurzschluss über alle drei Beinchen könnte
>> auch die Treiberschaltung Probleme bekommen
>
> Das ist wohl wahr, vor allem, wenn wirklich der Basis-Vorwiderstand dem
> Kostendruck zum Opfer fiel :-)

...z.B. bei einem FET.

von K. F. (einsteiger94)


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Hallo,

mittlerweile bin ich soweit, dass ich mein Relais und mein LCD-Display 
ansteuern kann.
Mein nächster Schritt wäre es mit einem Transistor das Relais 
anzusteuern.
Leider klappt das nicht mit einem Blink-Sketch.
Könnte mir jemand einen Rat geben, weshalb das nicht klappt?

Ich wäre sehr dankbar.

Mit freundlichen Grüßen.

von Jürgen S. (jurs)


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Kai F. schrieb:
> mittlerweile bin ich soweit, dass ich mein Relais und mein LCD-Display
> ansteuern kann.
> Mein nächster Schritt wäre es mit einem Transistor das Relais
> anzusteuern.
> Leider klappt das nicht mit einem Blink-Sketch.
> Könnte mir jemand einen Rat geben, weshalb das nicht klappt?


Du kannst "Relais und LCD ansteuern", aber das "Relais mit Transistor 
anzusteuern" funktioniert nicht?

Also Du kannst Relais ansteuern, aber das Ansteuern von Relais 
funktioniert nicht.

Muss man das verstehen?

Falls Du Dich schon mal ein wenig hier umgesehen hättest, hättest Du 
vielleicht diesen Artikel zur Ansteuerung von Relais finden können:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern

Für Deinen Anwendungsfall trifft "Schaltstufe für kleine Lasten" zu und 
im besonderen das Schaltbild zu mit der Beschriftung "Schaltstufe für 
kleine Lasten mit NPN-Bipolartransistor (links)".

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hallo Kai,

Sieh und studier die zwei untenstehenden Seiten. Dort findest Du eine 
gut erklärte Einführung wie man Temperatursensoren an einem 
Mikrocontroller einsetzen kann. Die zweite Link gibt ein konkretes 
Beispiel mit dem KTY81.

Ich habe die vorgeschlagene Vorgehensweise mit dem KTY81 bei mir auch 
schon mehrmals bei einigen Projekten mit guten Erfolg eingesetzt.


http://www.sprut.de/electronic/temeratur/temp.htm
http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/thermo/thermo.htm

Gruß,
Gerhard

von K. F. (einsteiger94)


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Ich möchte mein Relais über einen Transistor wie oben beschrieben
ansteuern.

Mittlerweile habe ich meinen Fehler entdeckt und es klappt.
Womöglich habe ich mich falsch ausgedrückt.

Trotzdem ein herzliches Dankeschön für deine Hilfe.


Nun möchte ich einen KTY Sensor integrieren und die Temperatur über das
LCD-Display ausgeben.
Die Erweiterung wird sein die Grenztemperatur mit einem Schalter zu 
ändern.
Gibt es dafür hilfreiche Tipps?




Mit freundlichen Grüßen.

von Jojo S. (Gast)


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Kai F. schrieb:
> Gibt es dafür hilfreiche Tipps?

klar, fang mit dem Datenblatt zu dem Sensor an. So macht man es immer 
wenn die Komponenten zu einer Aufgabe gegeben sind.
Dann sollte man als Grundlage noch wissen das die Temperatur eine 
analoge Grösse ist, der µC aber nur mit Zahlen (digits) arbeitet. Also 
muss der analoge Wert digitalisiert werden. Jetzt gibt es Sensoren die 
das selber machen und also einen digitalen Ausgang haben oder andere 
Sensoren liefern einen analogen Wert, dann muss ein A/D Wandler her der 
oft im µC vorhanden ist.
Also in das Datenblatt gucken und überlegen wie der Ausgang mit dem µC 
zu verbinden ist.

von Jürgen S. (jurs)


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Kai F. schrieb:
> Nun möchte ich einen KTY Sensor integrieren und die Temperatur über das
> LCD-Display ausgeben.
> Die Erweiterung wird sein die Grenztemperatur mit einem Schalter zu
> ändern.
> Gibt es dafür hilfreiche Tipps?

Mit temperaturabhängigen Widerständen kannst Du über eine 
Spannungsteilerschaltung ein auswertbares Signal an einem Analogeingang 
erhalten:
http://playground.arduino.cc/ComponentLib/Thermistor

Das Beispiel ist zwar für einen NTC, aber im Prinzip funktioniert das 
auch mit einem PTC, wenn die Kennlinie steil genug ist.

Den Vorwiderstand im Spannungsteiler wählst Du am besten ungefähr so 
groß wie der veränderliche Widerstand Deines Sensors am Schaltpunkt ist, 
dann bekommst Du am Schaltpunkt ungefähr einen ADC-Messwert in der Mitte 
des Messbereichs (ca. 512). Kommt aber nicht so genau drauf an.

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