Fragen zum neuen CAN-Hausbus

[Guido B. (buschi)]

Hallo,

ich verfolge die Diskussionen über das neue Hausbus-System auf
CAN-Basis nun schon seit einigen Wochen. Bei so detailierter Vorplanung
wird das ganze sicherlich eine geniale Lösung.

Zur Zeit baue ich mein Haus. Im Sommer möchte ich mich an die
Elektroinstalltion machen. Ein Bus-System stand für mich schon immer
auf dem Plan. Erste Erfahrungen habe ich mit EIB gesammelt. Allerdings
hat mich eine Kostenschätzung der von mir im Endzustand gewollten
Möglichkeiten sehr schnell auf den finanziellen Boden der Tatsachen
zurückgeholt. Der einzige für mich mögliche und sicherlich auch
wesentlich interessantere Weg zu einem System zu kommen stellt der
Selbstbau da.

Da ich bisher außer einem HPI Lehrgang auf der Meisterschule (vor ´ner
halben Ewigkeit) keine Erfahrung mit der Microprozessor-Programmierung
geschweige denn dem CAN BUS sammeln konnte möchte ich mir diese gerne
bis zum Sommer so nach und nach aneignen.
Daher hatte ich die Idee das Can@Home Classic-Konzept mal nachzubauen
und zu programmieren. Nur - wie in der Computertechnik üblich sind die
wichtigsten Komponenten anscheinend schon wieder abgekündigt (zumindest
lt. Farnell).

Bisher konnte ich in keinem Thread etwas über die in Zukunft von Euch
geplante Controller-Hardware finden. Daher hätte ich ein paar Fragen:

Sind schon Details bekannt anhand derer ich mich in die Technik
einarbeiten könnte?

Gibt es vielleicht schon konkrete Vorstellungen mit welcher Hardware
die zukünftigen Controller laufen sollen? Habe irgendwo etwas von ´nem
Prototypen gelesen!

Macht es vielleicht doch Sinn mit den auslaufenden Bauteilen ein
"altes CAN-Classic-System" zu bauen d.h. könnte man dieses System
später mit dem neuen CAN-System zusammen betreiben?!

Vielen Dank im Voraus...

Guido

[and_ref (Gast)]

> Nur - wie in der Computertechnik üblich sind die
> wichtigsten Komponenten anscheinend schon wieder abgekündigt
ja, leider. Den SAE81C90 (CAN-Controller) gibts nicht mehr, und auch
der alte AVR classic ist schon länger tot. Das ganze lässt sich aber
auch mit aktuellen ATmegas und einem noch erhältlichen externen
Can-Controller (z.B. MCP2515) aufbauen.
Wenns nicht auf den letzten Cent ankommt, dann würde ich einen
Controller mit integrierter CAN-Schnittstelle verwenden - das macht die
Entwicklung einfacher und spart Platinenfläche, wenn die Buskoppler in
die UP-Dose sollen.

> Bisher konnte ich in keinem Thread etwas über die in Zukunft von
> Euch geplante Controller-Hardware finden.
Soweit ich weiss, soll beim [OS-HB]-Projekt, das Ithamar Garbe auf den
Weg gebracht hat, ein aktueller AVR und ein externer CAN-Controller
verwendet werden.
Ich selbst habe nach den AVRs (ich nannte es dann ClassicKonzept) zu
16bit-Microcontrollern von Freescale gewechselt. Die sind zwar masslos
überdimensioniert, ich kenne diese aber recht gut. Das ganze kannst du
(ansatzweise) unter Konzept2 auf meiner Webseite nachlesen, wo auch die
Hardware näher beschrieben ist.


Neben der konkreten Hardware, die sicher ein wichtiger Teil des
Bussystems ist, ist die Definition eines geeigneten Busprotokolles oder
Konzeptes von nicht zu unterschätzender Bedeutung, falls die
Buskommunikation über die einfachen Schaltbefehle (wie z.B. schalte
Relais 4 an Knoten10) hinausgehen soll.


> keine Erfahrung mit der Microprozessor-Programmierung
Grundlagen davon sind aber die Voraussetzung ein selbstgebautes
Bussystem aufzusetzen. Mit dem reinen Nachbau irgendeines
Bastlerprojekts wirst du wahrscheinlich nicht glücklich werden, da
diese immer auf genau die Vorstellungen des/der Entwickler
zugeschnitten sind. Du wirst keine 100% passende Lösung für dich
finden, es sind immer Anpassungen notwendig... Das ersparst du dir nur
mit EIB...

> Im Sommer möchte ich mich an die Elektroinstalltion machen.
Falls du nur Teile des Hauses oder nur bestimmte (vielleicht
unkritische) Funktionen selbst bauen willst, dann kannst du das auch
noch nachrüsten, wenn du schon drinwohnst - das wird nämlich alles
seine Zeit brauchen. Oder du verkabelst das ganze zunächst
konventionell mit der Option das später auf eigenes System umzurüsten.
D.h. alle Kabel in einen/mehrere Unterverteiler und über Klemmen die
Lichtschalter auf die Lampen legen (usw.) und dann nach und nach eigene
(Hutschienen)Geräte die Steuerfunktionen ausführen lassen.
Zusatzvorteil: Bei Komplettversagen des eigenen Systems kannst du
schnell wieder auf konventionell zurück oder EIB/sonstiges einfach
nachrüsten...

Wenn du aber beim Einzug bereits funktionierendes Licht usw. haben
willst, dann halte ich dienen Zeitplan für "Selbstgebasteltes"
ziemlich sportlich (Hardwareerstellung, Platinenfertigung, Bestückung,
Gehäuse, Einbau; ggf. Programmentwicklung/anpassung, Programmierung,
Konfiguration, kein Planungsfehler... dann Fehlersuche...).
Unterschätze die ganze Aktion nicht.

[Ithamar Garbe (Gast)]

Also generell schliesse ich mich schon mal and_ref an, das Bussystem
sollte man vorher ausgiebig testen und vor allem so einbauen, dass man
mit wenig Aufwand wieder ein "normales" System bekommt mit der
altmodischen Stromleitung vom Schalter zur Lampe ;)
Optimal wäre natürlich ein Schalter, mit dem man den ganzen Bus
abschalten könnte, aber das dürfte nicht so einfach werden.
Zumindest aber die Leitungen könnten anschlussfertig liegen...

Denn auch wenn du den Bus aus Spass und Experimentierfreudigkeit legst:
Wer weiss wie das in 10 Jahren aussieht. Was ist, wenn du dein Haus
verkaufst und jemand, der sich nicht auskennt, deinen Bus übernehmen
soll. Oder was nicht nach deiner Vorstellung läuft und du wieder das
altmodische System willst. Oder es keine Komponenten mehr gibt und du
keine Lust zum Basteln hast. Oder, oder, oder...

Nur als Beispiel, weil mir das aktuell widerfahren ist: Ich komme heute
früh um kurz vor 6 Uhr heim und freue mich darauf, mich endlich ins Bett
legen zu können, wundere mich aber, warum es so warm ist und die Heizung
nicht abgestellt ist (ich habe eine Funk-Temperatursteuerung - nein,
nicht selbstgebaut ;)).
Nach einer halben Stunde Rumexperimentieren habe ich herausgefunden,
was der Fehler war: Der Sender hatte zwar den Sollwert 0 drin, aber der
Empfänger hat ihn aus irgendeinem Grund nicht eingestellt. Da der
Sollwert aber scheinbar nicht periodisch, sondern nur nach einer
Sollwert-Änderung übermittelt wird, gab es kein Update... also musste
ich die Temperatur raufstellen, warten bis der Empfänger die Werte
übernommen hat, Temperatur runterdrehen, wieder warten...

In diesem Fall hätte ich mir einen Handregler gewünscht - einfach die
Heizung zudrehen und am nächsten Tag in aller Ruhe die Fehler suchen.
Aber technikgläubig wie ich bin, habe ich gedacht, dass ich den
Handregler ned brauche und hab ihn irgendwo archiviert...

Das soll dich jetzt nicht abschrecken, dein Haus zu vernetzen, sondern
nur dran erinnern, dass keine Technik perfekt ist, und du nix spontan,
sondern gut überlegt machen solltest. Ich würde vorschlagen, bau dir
ein paar Busknoten auf und lass die kommunizieren - oder noch besser:
Helfe an unserem [OS-HB]-Hausbus-Projekt mit und lerne dabei - je
besser du dich auskennst, desto schneller und leichter wirst du auch
Fehler erkennen und beheben können.
Dann vernetze erst mal einen Raum und wenn das 100%ig klappt, dann
kannst du den Rest mit anschliessen...
So minimierst du die Gefahr, dass du irgendwann im Dunkeln tappst, weil
sich kein Busknoten mehr ansprechen lässt und du nicht weisst wo das
Problem liegt... ;)

[Guido B. (buschi)]

@and_ref
>wenns nicht auf den letzten Cent ankommt...
Also auf den kommt es nicht an. Habe allerdings mal bei Farnell nach
HCS12 gesucht und Bausteine in der Preislage von ca. 30Eur gefunden.
Ich vermute mal das sich das mit ´nem Atmel und ´nem externen
CAN-Controller für die Hälfte machen läßt. Das ist dann zwar immer noch
nicht die Welt aber bei 20-30 Controllern summiert sich das schon.

>kein Erfahrung mit Microprozessor-Programmierung...
Also keine Erfahrung kann man auch nicht sagen. Wie schon geschrieben -
da war mal was mit HPI. Ist zwar schon lange her, hat mir aber sehr viel
Spaß gemacht. Deshalb glaube ich, ich komme da schon wieder rein.

>Mit dem reinen Nachbau irgendeines Bastlerprojekts
Nur Nachbauen kommt für mich nicht in Frage. Es würde mir aber sehr
viel helfen, wenn ich ´nen Controller Hardware und Softwaremäßig
serviert bekommen würde z.B so wie auf Deiner Seite. Es würde ja
reichen wenn ich an einer Kiste ´nen Schalter drücke und an der anderen
Kiste geht ´ne Lampe an. Damit hätte ich dann ´ne Grundlage von der ich
weiß das sie funktioniert und ich könnte damit weiter Basteln.
So´n Teil komplett selbst zu entwickeln wäre für mich zZt.utopisch.
Aber wie gesagt: etwas das geht nachbauen, verstehen und dann anpassen
bzw. ausbauen wäre für mich am idealsten.

> dann halte ich Deinen Zeitplan für "Selbstgebasteltes" ziemlich
sportlich...
Danke, nett formuliert. Ich war schon immer gut darin mir Ziele zu
setzen die unerreichbar sind. Ich bin mir dann aber auch nicht böse
wenn´s etwas länger dauert... ;-)))

@and_ref, @Ithamar
Ihr habt mich überzeugt. Das ganze herkömmlich zu verdrathen und dann
auf Bus auszubauen. Mehrere Unterverteiler hören sich sehr sinnvoll an.
Ich denke da allerdings an eine Unterverteilung pro Zimmer, damit das
ganze nachher auch was von ´nem Bussystem hat. Alle Kabel zu einer
zentralen Verteilung ist mir zu langweilig. Vor allem falls ein Zimmer
mal um- / ausgebaut werden sollte. Dann müssten bei einer zentralen
Verteilung die neuen Kabel ja auch wieder dorthin gezogen werden. (Und
das bei stetig steigenden Kupferpreisen ;-))

Mir geht es in erster Linie darum mich nach und nach so wie ich Zeit
habe mit der Geschichte zu beschäftigen. Der Rest meines Hauses muß ja
auch noch (von mir mit) gebaut werden. Daher würde ich nur sehr ungern
mit Prozessor bzw. Controller XYZ experimentieren und im nachhinein
hören dass Ihr euch für ´nen ganz anderen Chip entschieden habt. Wenn,
dann bräuchte ich sowieso ´ne minimal lauffähige Schaltung incl.
Software, auf der ich weitermachen kann s.o., ansonsten sehe ich für
mich schwarz.

and_ref schreibt vom HCS12 in seinem neuen Controller und das beim
[OS-HB]-Projekt warscheinlich ein Atmel eingesetzt werden soll.
Ich bekomme das noch nicht so ganz zusammen. Auf der eine Seite soll
ein neues Open-Source Projekt entstehen. Auf der Anderen hat and_ref
´ne ausgereifte Lösung, in die ja schon ´ne ganze Menge Arbeit und
Erfahrung eingeflossen ist. Falls er seine Software nicht Open-Source
zur Verfügung stellen will hab ich´s kapiert. Falls aber doch - warum
werden dann nicht beide Projekte zusammengelegt?!

Um das ganze mal auf den Punkt zu bringen: Ich würde sehr gerne
mithelfen ein Bussystem zu entwickeln bzw. auszubauen. Falls ich euch
mit meine oben beschriebenen Fähigkeiten dabei helfen kann bin ich
gerne dabei!

Außerdem: Man wächst mit seinen Aufgaben...

[and_ref (Gast)]

> Habe allerdings mal bei Farnell nach HCS12 gesucht und Bausteine in
> der Preislage von ca. 30Eur gefunden.
Spoerle bietet z.B. den MC9S12D64 (oder kurz: S12D64) für 11EUR (netto
und nur für Gewerbliche) an.

[uc-Programmierung]
> Ist zwar schon lange her, hat mir aber sehr viel Spaß gemacht.
Na das klingt doch schonmal besser. ;-)

> Ihr habt mich überzeugt. Das ganze herkömmlich zu verdrathen und
> dann auf Bus auszubauen.
IMHO die einzig gangbare Lösung, wenn das System nicht schon vor
Baubeginn komplett fertig vorliegt und getestet ist. Gute
Entscheidung.

> Auf der Anderen hat and_ref ´ne ausgereifte Lösung, in die ja schon
> ´ne ganze Menge Arbeit und Erfahrung eingeflossen ist. Falls er
> seine Software nicht Open-Source zur Verfügung stellen will hab
> ich´s kapiert. Falls aber doch - warum werden dann nicht beide
> Projekte zusammengelegt?!
Meine Software/Hardware ist offen.
Wir haben zwar alle dasselbe Ziel, aber der Weg unterscheidet sich
deutlich.

Unterschiede:
Prozessor; Modulgehäuse; Verkabelungsstrategie; sogar das
Kommunikationskonzept/protokoll;
PC-Konfigurationssoftware/PC-Programmiersprache usw. :-)

Gemeinsamkeiten:
CAN als physikalische Schicht; verteilte uC zur Kommunikation und
Steuerung der Aktoren/Sensoren; gleiche praktische Probleme bei der
Umsetzung von Ideen/Lösungen...

Gemeinsame Entwicklung ist prinzipiell eine gute Sache. Es scheitert
aber immer wieder an mangelndem Durchhaltevermögen und an mangelnder
Kompromissfähigkeit. Außerdem ist eine räumliche Nähe zum
(Erfahrungs)austausch von Vorteil. Die Vorstellungen müssen von jedem
einzelnen klar formuliert sein _und_ zueinander passen! Also sehr
viele Punkte, die zusammenkommen müssen, um erfolgreich im Team zu
"basteln". Das geht mit irgendeiner abstrakten Software (ich spiele
auf die typischen OpenSource-Projekte an) viel besser, da die jeder bei
sich unter gleichen Voraussetzungen entwickeln/testen kann. Bei so
speziellen Dingen wie bei "uns" ist das deutlich schwieriger, da
neben der gemeinsam zu entwickelnden Hardware noch die gebäudebaulichen
Unterschiede dazukommen... meine Meinung.

Deswegen finde ich es interessant über die Gemeinsamkeiten aller
Hausbusbauerprobleme zu diskutieren:
- Kommunikationskonzepte/Protokolle (wer sagt zu wem was und wie?)
- Probleme, die sich aus der praktischen Anwendung ergeben
(Sommerabend-Terrasse sitzen und Zeitschaltuhr fährt Rolladen runter ->
ausgesperrt)
- weitere "unnötige", neue, aber interessante Features
(Briefkastenüberwachung, GästeWC-Licht durch Türriegelkontakt...)
- Wo gibt es welche Sensoren/Aktoren, die für was eingesetzt werden
können?
- UserInterface: Wie kann der Benutzer das "Bussystem" intuitiv
bedienen?
- Wie sieht eine PC-Konfigurationsoberfläche oder Bedienoberfläche am
geeignetsten aus (look&feel)?

> Um das ganze mal auf den Punkt zu bringen: Ich würde sehr gerne
> mithelfen ein Bussystem zu entwickeln bzw. auszubauen. Falls ich
> euch mit meine oben beschriebenen Fähigkeiten dabei helfen kann bin
> ich gerne dabei!
Ich suche z.B. noch jemanden, der sich gut mit objektorientierter
Programmierung am PC (C#/.net) auskennt. ;-)
Oder auf S12NE64-Basis eine Ethernet-CAN-Anbindung (Hardware und
Softwaregrundgerüst, d.h. Webservergrundfunktion läuft schon)
entwickelt. ;-)
Bin aber auch bohrenden Fragen beim Nachbau nicht abgeneigt. Da decken
sich meist noch interessante Probleme auf, die bisher nicht aufgefallen
sind.