www.mikrocontroller.net

Forum: Hausbus Prototyp: Low-Cost Powerline Hausbus mit AVR

Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 02.01.2006 20:26

Hi,
ich möchte euch hier meinen Hausbus vorstellen. Er besteht aus mehreren
Knoten in einer UP-Dose, welche über die Stromleitung kommunizieren. Als
IC kommt lediglich ein AVR zum Einsatz.
Das PLM ist ebenfalls sehr simpel aufgebaut.

Was bereits funktioniert:
- Powerline Übertragung (auch über verschiedene Phasen mittels
Phasenkoppler)
- CSMA/CD Protokollstapel (ein Multimaster Protokoll mit CRC und bis zu
16 Bytes Payload)
- Phasenanschnittsteuerung
- Linux Client zur Kommunikaton mit den Busknoten (Momentan habe ich 2
im Einsatz)

Was demnächst noch verbessert wird:
- SMD Platine
- Bessere Selektivität durch ein LC Filter (ich erhoffe mir dadurch
weniger Störungen durch Schaltnetzteile und Halogentrafos)
- ATMEGA 8 (anstat AT90s2333)
- Linux Client möchte ich erweitern. Steuerung über LIRC, Wap,
Bluetooth, Sprachsteuerung und sonstige Spinnereien ;-)
- bessere Dokumentation
- Aktuelle Schaltpläne, Doku und Fotos hochladen

Den ersten Prototyp gibt's bereits hier unter
http://www.k13zoo.de/vdr/homeautomation/

Gruß
Roland
Autor: Bernd (Gast)
Datum: 03.01.2006 00:41

Frohes und gesundes neues Jahr!
Hatte ich schon gesehen, mir gefällt es. Bei der Powernet-ähnlichen
Anbindung kommen immer solche Probleme vor.
Dabei würde mich interessieren, ob da die Sendeamplitudenvorschriften
eingehalten werden die die EVU's vorschreiben.
Hast du soetwas bedacht?
Kann man die Teilnehmer auch über  Window-System benutzen, oder ist
Linux Pflicht?
Autor: Smartie (Gast)
Datum: 03.01.2006 11:26
Dateianhang: X10AM1.PDF (164,8 KB, 3279 Downloads)

Mich stören bei dem System 2 Dinge:
a) man muß alles selber bauen, kann keine fertigen Komponenten
zukaufen
b) Jedes Modul braucht einen Trafo

Hab mal ne alte Applikation angehängt von dem ursprünglich aus USA
Stammenden X-10 System, was es bei uns auch mal von Busch-Jäger namens
Timac gab bevor EIB kam.
Bei Conrad und Reichelt gibt es zahlreiches Zubehör (von Marmitek), vor
allem die Funkfernbedienungen sind ganz praktisch.
Die Module werden direkt über die Netzspannung versorgt und brauchen
keinen Trafo.
Der Nachteil von dem System ist, daß nur wenig Daten übertragen werden
können. Bei den fertigen Modulen liefert leider keines eine Rückmeldung
(außer dem Funk/Powerline-Umsetzer). In USA gibt es solche Module, aber
nicht bei uns. Hier ist also Selberbasteln angesagt.
Alte Teile von Busch-Jäger bekommt man bei Ebay.
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 03.01.2006 14:06

@Bernd

Ja, darüber habe ich mir schon Gedanken gemacht, das Frequenzband
zwischen 95 und 148 kHz ist auf jedenfall für den privaten Gebrauch
freigegeben ( http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0310061.htm
)
Wie groß aber die letztendlich ins Netz eingespeißte Leistung ist, das
müsste ich mal nachmessen/durchrechnen.

Momentan hab ich für Linux ein kleines Programm entwickelt, welches
einfache Befehle entgegen nimmt und dann gemäß dem
Übertragungsprotokoll an das Modul sendet  (z.B. "send 66 0 200"
sendet an Modul 66, Kanal 0, Wert 200)
Der Rest der Software wird dann wahrscheinlich mit PHP und MySQL
realisiert

@Smartie
a) Wir sind doch hier in einem Bastlerforum ;-)
(Nein ich werde ElektroG-sei-dank keine Module bauen, wer Interesse
hat, kann es nachbauen, wer damit dann seine Bude abfackelt ist aber
auch selber schuld.)

b) Der Trafo ist schon ein Problem, alternativ könnte man die
Stromversorgung auch über einen Serienkondensator machen, welcher noch
etwas platzsparender ist.

Der Vorteil der Module ist eben die bidirektionale Kommunikaton,
wodurch man fest stellen kann, ob der Befehl angekommen ist.

Gruß
Roland
Autor: Bernd (Gast)
Datum: 04.01.2006 01:20

Ich habe mir mal die Elektronik angeschaut, du hast nicht RX und TX des
Kontrollers benutzt, warum nicht....
eine Brücke an TX( PD1 und PD2 ) warum.....
PB1 macht den Ausgang Daten, warum nicht TX......
Hat es was mit der Trägerfrequenze zu tun?
Bin nicht der C - Kenner....
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 04.01.2006 09:45

Ja, das TX-Signal wird wieder in den Controller rückgekoppelt. Damit
wird der PWM-Ausgang moduliert.

Das Eingangssignal wird vom Komparator des AVR's verstärkt, durchläuft
dann einen software-Noisecanceler und wird dann ebenfenfalls wieder auf
den RX-Pin rückgekoppelt.

Schau dir am Besten mal das Blockschaltbild an:
http://www.k13zoo.de/vdr/homeautomation/download/b...

Gruß
Roland
Autor: Bernd (Gast)
Datum: 06.01.2006 00:05

Jo, verstanden, Danke.
Autor: Christian T. (Gast)
Datum: 11.01.2006 18:10

Hallo
super Projekt. Da ich in der analogen Schaltungstechnik nicht so gut
bin: kannst du deine Powerline-Schaltung erklären oder mir einen Link
zu einer Doku geben?
Gruss
Christian
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 12.01.2006 20:05

Es wurde vom Prinzip her der TDA5051 nachgebaut.
der TX-Pin der UART steuert über einen Interrupt den PWM Ausgang. Hier
liegen je nach Pegel 125KHz oder nichts an. diese 125KHz werden durch
eine Endstufe noch verstärkt und dann ins Netz gesendet.
Ein anderer Knoten kann dieses Signal wieder herausfiltern, dies wird
verstärkt und dann läuft noch ein digitaler Filter (noisecanceler)
darüber um Störungen weiter zu reduzieren.
Danach gehts wieder vom AVR raus und gleich wieder rein in die UART.

Das Modulationsverfahren ist das Selbe wie beim TDA5051, google mal
danach.

Das Übertragungsprotokoll sendet ein Paket an einem Knoten. der Knoten
muss das Paket bestätigen wenn er es korrekt empfangen hat. Bleibt die
Bestätigung aus, so ist eine Übertragungsstörung aufgetreten. das Paket
wird dann noch ein paar mal gesendet.

Gruß
Roland
Autor: Christian T. (Gast)
Datum: 12.01.2006 20:40

Danke Roland, das bringt mich weiter.
Ich habe das Datenblatt mal durchgelesen. Darin steht, dass die
effektive Spannung von ca 1V vom TDA5051 abgegeben wird. Wofür
benötigst du den Verstärker? Geht es auch ohne?
Autor: Peter (Gast)
Datum: 13.01.2006 15:40

Ist eine super Idee und ich habe auch ein par Probleme die ich mit dem
System lösen könte.
Leider kann ich die Schaltpläne nicht lesen. Könnte ich die Schaltpläne
auch in PDF form haben?
Autor: Christian T. (Gast)
Datum: 13.01.2006 15:43

Die *.png Dateien kannst du dir mit jedem Bildbetrachter ansehen, zB
irfanview
Autor: Fabian (Gast)
Datum: 19.01.2006 17:11

Das sieht wirklich sehr interessant aus.

Um Platz zu sparen die Kondensator-Option zu untersuchen halte ich für
eine prima Idee, dann kann man die Module in einem etwas tiefer
gebohrten UP-Loch versenken.

Wie sieht es denn mit dem Fortschritt bei einer AtMega8-version aus ?

Hat es Überlegungen gegeben, ein bereits existierendes Protokoll (X10,
EIB...) zu nutzen ?
Autor: Reinhold Schäfer (Gast)
Datum: 25.01.2006 17:51

Hallo,
es ist wirklich ein sehr interesantes Projekt. Momentan arbeite ich
mich noch durch das Thema. Was ich unter anderem nicht verstanden habe,
ist wie der Noisecanceler arbeitet. Mit der Software habe ich mich
beschäftigt, aber leider ist mir unklar wie diese Funktion realisiert
wurde. Über eine kurze Funktionsbeschreibung würde ich mich sehr
freuen.

Gruß Reinhold
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 25.01.2006 19:26

Hallo,

Die Software läuft auf dem ATmega8 einwandfrei (irgendwo ist ein ifdef
ATMEGA versteckt, welches man aktivieren muss)

ein existierendes Protokoll möcht ich im Moment nicht verwenden, da
soweit ich weiß diese nicht so einfach "Rückkanalfähig" sind. Ich hab
mir die zwar jetzt nicht genau an gesehen, aber denke dass man die
Protokolle "aufbohren" muss um sie für meine Zwecke einzusetzen.


Der Noisecanceler ist im Wesentlichen ein Tiefpaßfilter mit
nachgeschaltetem Schmitt-Trigger:
(den Wert von noisecanceler kann man mit der Ladung des Kondensators
eines RC-Glieds vergleichen)

noisecanceler=noisecanceler/2        // entladen

if (bit_is_clear(ACSR, ACO)) {  // je nach Komparatoreingang
  noisecanceler |= NOISE_QUAL; // wird geladen
}                               // oder nicht

//dies ist der "Schmitt Trigger"
if (noisecanceler > (NOISE_QUAL*2 - 1) - NOISE_VAL) {
  RXHI;
}
if (noisecanceler < NOISE_VAL) {
  RXLO;
}

Ein bißchen laienhaft, aber hoffentlich verständlich erklärt

Gruß
Roland
Autor: R. Schäfer (Gast)
Datum: 27.01.2006 18:29
Dateianhang: Kondensatornetzteil.pdf (35,4 KB, 995 Downloads)

Hallo,
danke für die Antwort. Das mit dem "noisecanceler" habe ich nun
verstanden. Die Anregung von Fabian, den Transformator durch ein
einfaches Netzteil ( Kondensator ) zu ersetzen finde ich auch eine gute
Idee. Damit könnte man den Dimmer so aufbauen, dass er hinter einem
Schalter in einer Schalterdose platz finden würde. Im Anhang befindet
sich eine Skitze für die mögliche Versorgung. Eine Festlegung der
Bauteile ist erst möglich, wenn die Stromaufnahme der Schaltung bekannt
ist.

Ich würde gerne mal eine Leiteplatte für einen Dimmer in SMS Technik
aufbauen. Meine Ideensammlung ist dazu aber noch nicht abgeschlossen.
Vielleicht gibt es noch weitere Begeisterte, so dass man sich die
Arbeit teilen kann.
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 28.01.2006 02:07
Dateianhang: Bild029.jpg (366,2 KB, 1607 Downloads)
preview image for Bild029.jpg

Hi,
Platine in SMD-Technik habe ich schon entwicket, aber noch
Prototypstatus. (Leider hab ich im Moment wieder mal zu wenig Zeit
weiter zu arbeiten)
Hier möchte ich übrigens anstatt den Komparator den ADC-Wandler
verwenden, sowie auf manchester-codierung umstellen.

Habe mich für eine preisgünstige "Huckepack"-Montage entschieden. Der
Lastteil wird auf Lochraster aufgebaut (da hier sowieso nur bedrahtete
Teile zum Einsatz kommen.) Von unten wird dann die (einseitige)
SMD-Platine dran gesteckt.
Insgesamt haben mich so 8 Platinen bei PCB-Pool ca 70€ gekostet

Das mit dem Kondensator-Netzteil werd ich mal überdenken. Da ich aber
eh schon einen relativ kleinen Trafo verwende, wird die Platzeinsparung
nicht soo groß sein:
0,68µF 630V   LxBxH=11 x 26,5 x 21
Trafo EE20/10 LxBxH=22 x 25   x 19
wegen den 40% Platzeinsparung hat man dann wahrscheinlich andere
Probleme (Verlust an Z-Diode, Blindleistung...)


Gruß
Roland
Autor: David Epping (it-web)
Datum: 28.01.2006 20:34

Hallo,

ich habe mal eine ganz simple Frage zu PLC.
Ich finde überall nur die Information, dass die Übertragung per
Amplitudenmodulation über die normalen Netzkabel stattfindet.
Ich frage mich nur wie dass mit möglichst geringer Sendeleistung
funktionieren kann.
Vom Stromversorger kommt ja 230V über den Hausanschluss ins Netz. Wenn
ich jetzt Daten übertragen will und dazu meinetwegen auf 235V anheben
will, habe ich doch eigtl. sofort einen starken Stromfluss der diese
Spannungsdifferenz zwischen Hauptanschluss und meinem Modem
ausgleicht.
Das kann so aber ja nicht sein, die Leistungen wären ja riesig, und
auch wäre die erhöhte Amplitude im ganzen Haus verschieden.

Kann mich da mal jemand aufklären, oder auf ne Seite verweisen, die das
besser erklärt als nur oberflächlich zu sagen, dass es ne
Amplitudenmodulation ist?

Vielen Dank
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 29.01.2006 00:26

Hi David,

1. Die Übertragung erfolgt mit 140 KHz, dies ist eine relativ hohe
Frequenz. Die langen Leitungen dämpfen das Signal durch ihre
Induktivität, so dass das Signal das Haus kaum, bzw. nicht weit
verlässt.

2. Angenommen an einer Phase ist mit 2000 W ohmischer Last belastet.Das
wären 8 A bzw ca 28 Ohm (gerechnet mit ohmischer Last)
Um die Amplitude um +/- 1 V anzuheben muss das PLM lediglich 35mA
liefern.

Die Dämpfungsverluste werden dann vom Eingangsverstärker kompensiert,so
dass auch noch Signale mit einer Amplitude von weniger als 100 mV
erkannt werden.

Gruß
Roland
Autor: David Epping (it-web)
Datum: 29.01.2006 10:58

Also ist es tatsächlich so, dass man eine zweite Spannungsquelle in den
Stromkreis einfügt, und nutzt aus, dass der Generator bzw. die
Trafostation des Stromversorgers so weit weg ist, bzw. die Dämpfung so
hoch ist, das dort die Spannung nicht mehr angehoben werden muss, und
der deshalb keien Leistung von meinem Modem zieht.
Dann ist also die einzige Last um die ich mich kümmern muss die Geräte
im Haus, die im Vergleich zum Kraftwerksgenerator "sehr hochohmig"
sind.

OK, das klingt gut. Danke für die Antwort.

Und nochwas: Wie sind eure Erfahrungen mit PLC. Lohnt der aufwand, und
ist das ganze störungssicher (Einschalten von "großen" Geräten wie
Herd).
Oder sollte man bei nem Neubau, wenn man sich für einen Homebus
interessiert lieber noch ein Kabel mehr in die Wand legen und CAN oder
sowas nehmen, was getrennt vom Stromnetz läuft?
Autor: thkais (Gast)
Datum: 29.01.2006 11:28

Interessantes Projekt. Aber warum die Funktion des TDA5051 nachbilden?
Der TDA5051 begnügt sich mit etwas Hühnerfutter und hat Features wie
Noise-Canceler, automatic Gain-Control, ASK etc. eingebaut und - was
viel wichtiger ist - wenn man die Applikationsschaltung verwendet, hat
man auch keine Probleme mit den Vorschriften der EVU's.

Gruss
Thomas
Autor: cdg (Gast)
Datum: 29.01.2006 14:47

@thkais

Warum einen TDA5051 kaufen wenn der AVR und intelligente Software
das miterledigen können ?

Es geht hier auch um Platz- und Geldsparend,
wegen Schalterdoseneinbau usw.

cdg
Autor: Manuel Stahl (Gast)
Datum: 30.01.2006 10:56

Wow, endlich! Diese Idee schwebt mir schon seit ca 3 Jahren im Kopf
herum. Mir haben nur leider die Grundlagen für den Analogteil gefehlt.

Ich finde das Projekt so gut, dass gerne ein Wiki und einen SVN Zugang
zum gemeinsamen Entwickeln bereitstelle, falls Interesse besteht!

MfG
Manuel Stahl
Autor: R. Schäfer (Gast)
Datum: 30.01.2006 18:57

Hallo,
die Iden mit dem Wiki finde ich gut. Ich würde mich an der Entwicklung
gerne beteiligen.

Und nun nich eine Frage in die Runde. Die Übertragung der Daten könnte
mit einer Geschwindigkeit von 2400 Baud erfolgen. Mit einer
Modulationsfrequenz von 100kHz sind dies ca. 8 Perioden pro bit. Wo
liegt die Grenze für die Datenrate? Kann die Datenübertragung zum
Beispiel durch eine zusätzliche Leitung verbessert werden?

An dieser Stelle möchte ich meine Ideen einbringen. Mir schwebt ein
Modul vor, das universell einsetzbar ist. Es sollte in bestehenden
Anlagen eingesetzt werden können, ohne dass Leerrohre für einen Bus
erforderlich sind. Das Modul sollt konfigurierbar sein, so es als
Stromstoßschalter, Timer oder Dimmer verwendet werden kann. Das Modul
arbeit auch ohne Bus in der Anwendung, es muß aber über eine Modem oder
ander Quellen fernsteuerbar sein. Ein solches Modul ohne Busanbindung
gibt es von ELV
(siehe hier: www.elv-downloads.de/service/
manuals/DI300/37378-DI300.pdf ) Die Schaltung könnte auch in einem
Gehäuse für Hutschienenmontage ( z.B. Eltako Gehäuse ) eingebaut
werden.

Gruß
Reinhold
Autor: David Epping (it-web)
Datum: 30.01.2006 19:23

naja, sicher ist mit zusätzlichen leitungen mehr geschwindigkeit möglich
(Gigabit Ethernet :) oder auch CAN, wenn man mit microprozessoren ran
will) aber das sit doch nicht der Sinn von PLC, man will aj eben keine
neuen leitungen legen.
Autor: R. Schäfer (Gast)
Datum: 30.01.2006 21:07

Hi David,
ich hatte das etwas unglücklich formuliert. Ich dachte an einen
zusätzlichen Draht, wecher die Spannungsversorung und die
Datenübertragung übernimmt. Damit können möglicherweise Störungen durch
Verbraucher veringert werden. Ein zusätzlicher Draht erfodert keine neue
Installation mit zusätzlichen Leerrohren. Eine Datenleitung mit einem
CAN Bus, welcher  mit Niederspannung betreiben wird, erfordert eine
getrennte Verlegung vom 230V Netz. Was wiederum einen erheblichen
Aufwand bedeutet.

Gruss
Reinhold
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 30.01.2006 22:57

Also momentan fahre ich mit 1200 Baud, (wenn ich noch die
Manchester-Codierung einbaue, werdens effektiv 600 Baud sein) Die
Geschwindigkeit reicht meiner Meinung nach auch aus, weil ob das Licht
jetzt ein paar mS eher oder später an geht ist mir ehrlich gesagt egal.
Als zusätzlichen Draht denkst du hoffentlich nicht an den
Erdungsdraht?!? Bei meiner Installation ist nämlich kein Draht mehr
frei, ich hab meistens nur N L und PE.

Wenn wer Ideen austauschen will kann er mich gerne per Mail
(pram@gmx.de) kontaktieren.

Gruß
Roland
Autor: Manuel Stahl (Gast)
Datum: 31.01.2006 11:55

Wieso eigentlich nicht über Erde? (Ich weiß, bestimmt ne dumme Frage,
aber vielleicht kann es trotzdem mal jemand erklären... Fliegt bei so
kleinen Spannungen/Strömen schon die Sicherung?)

So hab mal eine Seite angefangen:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Powerline_mit_AVR

Wir sollten uns vielleicht noch auf das grundsätzliche Konzept einigen:
Zentral mit Master oder Dezentral

Persönlich tendiere ich zu dezentral, da ich nicht so auf Polling stehe
und ein Lichtschalter sicher nicht jede Sekunde abgefragt werden sollte,
sondern einfach selbst eine Nachricht an den Dimmer schicken.
Autor: Hannes (Gast)
Datum: 31.01.2006 14:26

Hey wollt euch anfeuern ^^ da mir die Idee sehr gut gefällt !
Autor: R. Schäfer (Gast)
Datum: 31.01.2006 17:34

Hallo Roland,
ich bin von meiner Hausintallation ausgegangen. Dort sind die Drähte in
Installationsrohren verlegt. Wenn die Installation mit Kabel durchgefüht
wurde, kann natürlich kein zusätlicher Draht eingezogen werden.

Was mich noch beschäftigt hat, ist warum macht man die Datenübertragung
nicht mit einem Lichtleiter. Eine einfache Kunstoffader müsste
eigentlich ausreichend sein. Das hätte einige Vorteile. (z.B.
störsicher gegenüber elektrischen Störungen, schnelle Datenübertragung
möglich, Verlegung des Lichleiters mit der Netzleitung in einem
Rohrsystem, keine Probleme mit der Schutzart der Leitungsverlegung,
usw. )
Die Software, der Telegrammaufbau, das MP System und die Steuerung der
Hardware ( Lampe ) könnte dem jetzigen Stand entsprechen. Die
Unterschiede würden dann nur in der Datenübertragung liegen.

Ich hoffe, dass meine Ausführungen nicht nerfen.

Gruß
Reinhold
Autor: Manuel Stahl (Gast)
Datum: 31.01.2006 21:02

> Ich hoffe, dass meine Ausführungen nicht nerfen.
Sicher nicht, aber wie das Thema dieses Threads schon sagt geht es um
"low-cost" und vor allem um "powerline".

Ich z.B. will sicher kein Kabel von meinem Rechner bis zu der Hoflampe
draußen ziehen um diese und den Bewegungsmelden anzusteuern. Da liegen
auch sicher keine Leerrohre g

Ich stimme dir aber zu was die höheren Softwareschichten angeht. Hier
sollte auf jedenfall ein einheitliches System, unabhängig vom Bus
entstehen!
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 01.02.2006 19:46

So ich hab mal ein wenig im Wiki rum geschrieben und versucht, das
Protokoll zu erklären (bin nicht böse wenn jemand meinen Artikel leicht
überarbeitet, weil ich mit dem Wiki-Formatierzeugs noch nicht so
vertraut bin) Evtl kann man dann auch mal diskutieren wie sinvoll bzw
unsinnig mein selbst überlegtes Protokoll ist (zugegeben, hab mich ein
wenig an ethernet & co orientiert)
Die Software der Module möchte ich mit einem Failsafe-Modus versetzen,
d.H. wenn der Master (in dem Fall mein Server) innerhalb bestimmter
Zeit nicht antwortet, dann funktioniert es als normaler Dimmer, damit
man wenigstens das Licht einschalten kann.
Die ganze Control-Software möchte ich auf einen PC implementieren und
zentral halten, da sich das Ganze einfacher warten lässt, als wenn ich
jedesmall die UP-Module umflashen muss.

Gruß
Roland
Autor: SeppK (Gast)
Datum: 02.02.2006 09:55

Mal n Vorschlag zum Protokoll:

Schaut euch mal das SNAP-Protokoll an. Auch sehr einfach gestrickt und
für diesen Zweck ausreichend. Vorteil Software schon als C-Source
vorhanden.

http://www.hth.com/snap/
Autor: Achim (Gast)
Datum: 02.02.2006 16:44

Hallo Leute

guter Thread. Danke für die Infos. Könnt Ihr im WIKI auch mal für doofe
(?)die Bauteile auflisten bzw. Dimensionierung (Bestellnummer
Reichelt).
Besonders beim Nullspannungsdetektor (Watt..etc). Das ist ein Wunsch
keinesfalls als eine Forderung zu verstehen!

Viele Grüße
Achim
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 02.02.2006 19:36

Ich hab mal den aktuellen Schaltplan mit SMD-Platine in mein
Downloadbereich gestellt.

Nullspannungsdetektor besteht aus 2x1 MOhm 1/4 W

http://www.k13zoo.de/vdr/homeautomation/download/

Bzgl. neuer Software müsst ihr noch ein wenig warten

Gruß
Roland
Autor: Manuel Stahl (Gast)
Datum: 02.02.2006 21:26

Kann man zum Senden nicht leichter einen Operationsverstärker verwenden?
Wie müsste das dann aussehen?
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 02.02.2006 22:14

kann man auch, - Input über Spannungsteiler auf 2,5V + Input an
PWM-Ausgang AVR.
Gruß
Roland
Autor: peter gims (Gast)
Datum: 21.02.2006 01:33

Hallo Roland, ein guter Ansatz.
Kannst Du mal den Stromverbrauch messen,
ich würd gerne mal versuchen den Trafo/Kondensator zu minimieren...

Ich hätt das gerne so klein dass es in einer Lampenfassung verschwinden
kann....

Thx Peter
Autor: Ich Bin (ichbin)
Datum: 21.02.2006 10:31

Hallo, klingt sehr interessant, was ihr da macht!

In welchem Bereich liegen denn die Materialkosten? Ulrich Radig schrieb
etwas von 14 Euro .. wird wohl bei Euch ähnlich sein?

Welche Resourcen hat der verwendete AVR noch frei?

Und verhält die Schaltung normgerecht?

Danke schonmal!
Autor: Manuel Stahl (Gast)
Datum: 21.02.2006 14:05

Noch wird kein richtiger Sinus gesendet. Da bin ich aber gerade dran.
Der Tiny2313 hat nicht mehr soooo viele Anschlüsse frei, der Mega8
jedoch reichlich. Knapp ist es vor allem mit Sonderfunktionen, wie PWM
und externen Interupts.
Autor: Ich Bin (ichbin)
Datum: 08.03.2006 22:28

Hallo Manuel,

hat sich schon wieder was getan? Deine Schaltung ist für mich sehr von
Interesse, weil ich eventuell 10 Knoten einer Außenbeleuchtung damit
steuern könnte. Es muß dazu aber sichergestellt sein, daß die Module
keine unzulässigen Störungen verursachen.
Ich würde mich freuen, wenn Du die Lage kurz einschätzen könntest.
Danke!
Autor: Manuel Stahl (Gast)
Datum: 09.03.2006 09:27

Ich bin zu 90% mit meinem Prototypen fertig. Denke ich komme nächste
Woche dazu ihn aufzubauen. Dann kann ich das ganze auch mal
durchmessen.
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 09.03.2006 09:57

Find ich super, dass sich noch wer damit beschäftigt,
leider komm ich im Moment nicht weiter, die Software zu überarbeiten
:-(
Mein Prototyp funktioniert zwar, aber um die Oberwellen etc zu messen
fehlt mir das notwendige Equipment.

Gruß
Roland
Autor: Ich Bin (ichbin)
Datum: 09.03.2006 10:18

Danke, dann bleibe ich gespannt!
Autor: Matthias (Gast)
Datum: 14.03.2006 01:13

Hi

ich arbeit auch an der Power Line Kommunikation. Ich arbeite zwar mit
PIC aber das ist ja eigentlich eh ähnlich. Ich hab das Problem das
meine Kommunikation eigentlich ganz ok läuft, aber wenn ich PC oder
Kühlschrank an habe, dann geht die Kommunikation nicht mehr. Hab die
Schaltung des Datenblattes vom TDA5051 umgesetzt. Was gibt es für
Möglichkeiten solche Störungen von anderen Verbrauchern heraus zu
filtern? (TDA5051 aber beibehalten) Das ist nämlich echt mist wenn alle
Verbraucher im Haus aus sein müssen, bevor die Kommunikation arbeitet.
Ich hoffe ihr könnt mir helfen.
Mfg
Matthias
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 14.03.2006 11:06

Hmm, ähnliche Probleme hatte ich mit meiner Badlampe. (elektronischer
Trafo) Ich hatte meine Schaltung weiter optimiert und das
Übertragungsverfahren verbessert.

u.a.: noisecanceler:
Das Einschalten der Badlampe äußert sich als kurze Spikes.
Ich frag in meinem AVR mittels Timer regelmäßig die Leitung nach "HF"
ab (das Selbe wie der TDA macht.)
Den aktuellen Status ob HF oder nicht schiebe ich als bit "hinten" in
ein Byte.
In dem Byte stehen die letzten 8 Zustände von denen müssen mind. 5 null
sein (bzw eins sein) damit der Wert dann zur UART übergeben wird. Somit
werden kurze Spikes unterdrückt.
Der Timer läuft übrigens mit 64µS d.H. bei 1200 Baud wird jedes Bit 13x
gesampled.
Die Übertragung wird bei Ausbleiben einer Bestätigung bis zu 8x
wiederholt.

Weitere Möglichkeiten wären noch:
-Forward error Correction (FEC) Hier kann man aber die UART nicht
verwenden. Zu je 8 Byte werden noch eine bestimmte Anzahl an
Korrekturbytes verschickt. Sehr mathelastig (im Wikipedia nachlesen)
-Manchester-Codierung. Hier lässt sich die UART verwenden, allerdings
halbiert sich die Übertragungsrate.

Gruß
Roland
Autor: Matthias (Gast)
Datum: 14.03.2006 13:13

Hi

das ist ja ganz ok, aber was machen wenn der PC zum Beispiel ständig
stört? Ich hab Tests durchgeführt wo abwechselnd mal PC oder andere
Verbraucher an waren. Da kam nichts an, das Netz ist durch diese so
versaut das erst gar keine Kommunikation zu stande kommt. Irgendwie
muss es doch möglich sein die Sender und Empfänger Hardware so zu
modifizieren, das diese Störungen herausgefiltert werden und man ein
relativ klares Signal bekommt.
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 14.03.2006 13:38

Der TDA hat soweit ich weiß eine AGC.
Musst mal ins Datenblatt schauen, da steht glaub ich irgendwas, dass
man zuerst für ein paar ms eine Präambel mit lauter einsen schicken
soll, damit sich die AGC einstellt.
(Bei mir funktioniert übrigens die Übertragung auch über mehrere
Phasen. Dazu hab ich einen Phasenkoppler mit 3x 100nF Kondensatoren
gebaut)

Gruß
Roland
Autor: Matthias (Gast)
Datum: 14.03.2006 14:39

Momentan arbeite ich mit der Nullstellendetektion. Ich sende pro
Nullstelle der Phase ein Bit (1Bit = 10ms lang). Das sollte doch
eigentlich reichen. Der Phasenkoppler würde mich mal interessieren,
kannst da mal ein kleinen Schaltplan einfügen?
Mfg
Matthias
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 14.03.2006 15:22

Also ich würd jetzt sagen, dass die Bits zu lange sind und du die AGC
damit durcheinander bringst.

So wie ich das verstanden habe, sollte man mit mind 600 Baud und einen
NRZ Code (Non return to zero) wie z.B. Manchester senden.
Du könntest auch FSK verwenden, d.h. bei einer 1 modulierst du mit 600
Hz und bei einer 0 mit 300 Hz

Der Phasenkoppler besteht übrigens aus 3x 100nF 630V Kondensatoren
sternförmig über die 3 Phasen geschaltet.

Gruß
Roland
Autor: Stefano Küng (Gast)
Datum: 21.03.2006 01:58

Hallo, vielleich interessiert Ihnen auch ein einfacher poerline
licht-system? ---> http://me.stefano.ch
Es war mein winter semester thesis...
MfG
Stefano
P.S: Ihre Idee ist sehr Interessant!
Autor: Roland Praml (pram)
Datum: 21.03.2006 15:51

So mein Projekt hat das Alfa-Stadium verlassen und ich kann langsam das
Beta-Stadium präsentieren.

Was wurde verbessert:
- Umstieg auf Atmega8 SMD. Einlesen über ADC möglich, somit eventuell
bessere Signalverarbeitung möglich (da ich es aber nicht hin bekommen
habe, einen vernünftigen AGC-Algorithmus zu implementieren, wird
einfach ein Bit dann als 1 erkannt, wann es eine gewisse Schwelle
überschreitet, also im Moment noch kein reeller Vorteil gegenüber der
Komparatorversion)

- Noisecanceler verbessert. es werden jetzt die gesetzten Bits gezählt.
Details zum Verfahren:
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-320308.htm
(es braucht wirklich nur 15 Takte)

- Sehr viele Controller geschrottet (ca 8 Stück grr) Liegt/lag
vermutlich daran, dass die Endstufe und die Einspeisung nicht auf
gleicher Masse liegen und die Betriebsspannung dann auf 12V angestiegen
ist. Deshalb verbesserte Platinenversion mit neg. Spannungsregler. Dies
ist deshalb erforderlich, weil sich mit negativen Pulsen die Triacs
dann "einfacher" zünden lassen

- Software verbessert, momentan ist die Kette vom User (also mir) bis
zur Lampe geschlossen:
User->Fernbedienung->lirc->Steuerskripte->Protokoll-Proxy->RS232/PLM
Bridge->PLM-Modul->Lampe
Die Latenz liegt (je nach Datenmenge und Störgrad der PLM-Übertragung)
meistens bei < 0.5 sek.
Bei Übertragungsfehlern (leider) bis zu 4 Sekunden. Diese Nachteile
ließen sich evtl durch eine höhere Bitrate kompensieren.
(Das Protokoll produziert zur eigentlichen Datenmenge noch ca. 15 Byte
Overhead, welche bei 1200 Baud gleich mal 150 ms verbrauchen)

Desweiteren wurden noch einige "Features" und Befehle implementiert
welche evtl nützlich sein könnten.

Zu Sehen gibts das Ganze hier:
http://www.k13zoo.de/vdr/homeautomation/
(Nachbau auf eigene Gefahr!)

@Stefano
Leider reichen meine Italienischkenntisse nur so weit aus, dass ich
eigentlich nur die Schaltpläne verstehe.
Verstehe ich es richtig, dass du während des Nulldurchgangs einen
MasterReset erzeugst und während dieser Zeit die Bits überträgst.
Mit welcher Bitrate klappt das?

Viele Grüße
Roland
-
Autor: Stefano Küng (Gast)
Datum: 21.03.2006 23:46

Hallo Roland,
bitte liest du nur die zweite Lösung (soluzione 2), die erste ist eine
Analog Lösung, die meine Kollegin gemacht hat. Ich werde "as soon as
possible" eine übersetzung auf english von meine Lösung machen.
In meine Lösung habe ich mich entscheidet für eine Geschwiendigkeit von
1200 baud. Es ist möglich (mit Andere Kapazitäten an XR-2211) höhere
baudrate zu haben aber ich habe das leider nicht getestet. Der
Schaltplan mit BOM und die einfache firmware dass ich für den System
geschrieben habe gebe ich dir auch, warte nur kurz, weil ich habe
momentan nicht viel Zeit.
Melde ich wieder an..
Viele Grüsse
Stefano
Autor: Stefano Küng (Gast)
Datum: 22.03.2006 08:29

Beilage B1-B6 (Schaltpläne, BOM und Firmware Codes) sind on-line.
http://me.stefano.ch --> semester thesis (or lavoro di semestre
MfG
Stefano
Autor: Jens Gutsche (Gast)
Datum: 27.03.2006 14:55

Hi,

super Idee. Jedoch ist der Trafo doch ziemlich gross.

Die Sache mit einem Kondensator zu lösen ist auch super und auch
preiswert. Ich bin noch auf folgenden IC gestossen: ATT2416.
Leider ist zu diesem IC nichts in Erfahrung zu bringen.

Eine alternative waere noch:
http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/6421.pdf
Der IC kann mit AC und auch DC umgehen. Bitte mal anschauen.

Bye
Autor: Marko Skofljanec (Gast)
Datum: 29.03.2006 18:05

Hier gibt's ausführliche Infos zum Kondensatornetzteil:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Der ATT2416 wird kurz in einem Schaltbild erwähnt. Ein Datenblatt
gibt's leider nicht.

CU
Marko
Autor: Manuel Stahl (Gast)
Datum: 10.04.2006 09:20

Auch sehr interessant: LM567 als Bandpass

Und für FSK: ST7537HS1
Autor: Matthias (Gast)
Datum: 11.04.2006 11:44

Hab meinen Test mit dem TDA5051 abgeschlossen. Mein Ergebnis war echt
schlecht. Wird von allem gestört was auf dem Netz is.
-> nicht zu empfehlen
Es gibt ne alternative über FSK (ST7537 bzw ST7538).
Soll angeblich besser sein, werd ich demnächst mal testen.

Kennt jemand diesen IC genauer?
Vielleicht weis ja jemand, von wo man diesen IC beziehen kann?!

Mfg
Matthias
Autor: Stefano Küng (Gast)
Datum: 11.04.2006 12:30

Hallo, ich kenne diese IC nicht, aber ich habe gelesen, dass es mit ASK
arbeitet. "Amplitude Shift Keying" hat viel Probleme mit "noise",
aus diesem Grund habe ich FSK (frequency shift keying) gearbeitet. Ich
kenne die ST 7537 und 7538 auch nicht, aber ich habe auf dem datasheet
gelesen, dass es an (132'450+/-600)Hz arbeitet. Es ist nur 0.45%
Toleranz auf Frequenzfehler! Sicher ist dass ST richtig gearbeitet hat,
aber muss sehr genau sein, deswegen brauchen ein Quarz mit 10%
Condensatoren. Ich denke, dass die 2 Frequenzen für unsere Systeme zu
knapp sind. Auf meinem System ich habe (280'000+/-20'000)Hz
gebraucht. So habe ich 7% Toleranz und brauche kein Quarz. Ein 555
(CMOS version) macht der Arbeit bei mir Gut, aber ich brauche nur
Einbahntransmission. Als man half-duplex braucht, dann finde ich den
ST7538 besser, weil er auch die "zero-crossing" funktionalität hat.
Ich empfehle dich diesen IC zu testen (ST7538) !
Viel Glück und eine gute Arbeit!
Stefano
Autor: Tino (Gast)
Datum: 15.04.2006 23:00

Hi zusammen,
Ich sehe den Thread erst heute und finde alles super interessant!
Ich habe vor einiger Zeit auch angefangen eine Powerline Kommunikation
zu erstellen, das ganze ist dann aber eingeschlafen, weil ich mich
nicht übermäßig gut mit Elektronik auskenne.
Dafür bin ich ein guter Programmierer und hatte mir damals das SNAP
Protokoll abgewandelt und unter Windows und im Atmel implementiert.
Ich könnte die Windows-Oberflächen programmieren und Schnittstellen
(DLLs) schaffen, wenn jemand noch selber etwas machen will.
Ich hatte schon viele Ideen was ich realisieren wollte. Z.B.
Strommessung in jeder STeckdose und einen kleinen Temperatursensor.
So hätte man immer den Überblick, was wo im Haus verbraucht wird und
welche Temperatur man hat.
Das wäre doch genial, oder?

Viele Grüße
Tino
Autor: Marco Klöpfer (Gast)
Datum: 26.04.2006 17:12

Hallo Leute,

ich finde den Ansatz von Roland schon so ziehmlich genieal. Es ist das
was ich auch schon seit längerem machen wollte. Aber ich habe mich da
nie rangewagt. Die Variante mit dem Poweline Modem finde ich am
einfachsten, auch wenn der Auwand einen Tick größer ist. Es vereinigt
die eigenschaften die man benötigt um einen Hausbus mit minimalem
Aufwand zu realisieren. Ich bin ebenfalls der Meinung das gerade die
Ersparnis kein Kabel legen zu müssen der oberste Punkt ist. Wenn ich
die UP Dose tiefer bohren muss, sag ich nur: was sollst, kein Problem.
Und Schaltzeiten von 0,5 sec. sind doch OK. Wenn ich aufstehen muss und
zum Schalter gehe, dauert das in jedem Fall länger als 4 sec. Wenn ich
dazu gezielt aus dem 1. Geschoss alle Lichter (vorher bestimmte
Lichter)im   Erdgeschoss ausschalten kann, dann ist das was ich mir
schon immer erträumt habe. Ich würde dort gerne noch ein Paar Schritte
weiter gehen und zusätlich einige Terminal (z.B. je Stock. Keller,Erd
und Obergeschoss) anbinden. Mit dem ich dann Einchaltvarianten
auswählen oder den Status von Schaltzuständen abfragen kann. Wenn die
Terminals alle Zustände Kontinuirlich abfragen, dann sind alles Werte
kurzfristig abfragbar.

Da ich aus der Funktechnik komme, habe ich mich an bei meinen
Vorbereitungen zu dieser Thematik an das Funktionsprinzip von dem
Hersteller "Eutelsat" gehalten. Dort wurde ein Protokoll entwickelt
das eben ähhnliche Möglichkeiten hat. Dort wird halt nur der 22Khz
Umschaltton genutzt. Das Sysetm hat den Vorteil das es Upgrade fähig
ist ohne alte Komponenten erstzen zu müssen. Es sein denn diese sollen
auch neue Funktionen erhalten. In den weiter entwickelten Varianten ist
auch ein bidirektionaler Betrieb möglich.

Ich ziehe bald um, die Wohnung ist etwas älter und ich möchte keine
neuen Kabel ziehen. Ich bin also dabei und versuche auch einen Teil zu
diesem Projekt beizutragen.

Ich kann nur Kojak zitieren und sage: "...entzückend Baby"
Und ich bin dabei.
Autor: Jens Gutsche (Gast)
Datum: 03.05.2006 09:23

Hi,

da der Link aus meinem Posting nicht funzt hier nochmals einer:

http://www.st.com/stonline/press/magazine/prodnews...

Der IC (VB408) kann mit DC und mit vorgeschaltetem Gleichrichter auch
mit AC arbeiten und stellt auf geringstem Raum den benötigten Strom zur
Verfuegung.

Bye
Autor: Frank Werner (Gast)
Datum: 15.05.2006 16:52

> ST-7538
> Kennt jemand diesen IC genauer?
> Vielleicht weis ja jemand, von wo man diesen IC beziehen kann?!

Hallo,

ich arbeite ebenfalls an einer Powerline-Lösung für eine
Haus-Steuerung. Ich will dafür das ST-7538 einsetzen. Ich habe etwas
Erfahrung mit dem Vorgänger (ST-7537).

Ein Schaltbild/Platinen-Layout existiert bereits. Leider hatte ich noch
keine Zeit, die bereits gefertigten Platinen zu bestücken. :-(

Sobald ich etwas weiter bin, werde ich das Projekt auf meiner WebSite
vorstellen.

Wenn jemand Zeit und Lust hat, an meinem Projekt mitzarbeiten, dann
meldet er sich am besten bei mir per Mail.

-Frank-
Autor: Frank Werner (Gast)
Datum: 15.05.2006 17:19

>Ich hatte schon viele Ideen was ich realisieren wollte. Z.B.
>Strommessung in jeder STeckdose und einen kleinen Temperatursensor.
>So hätte man immer den Überblick, was wo im Haus verbraucht wird >und
welche Temperatur man hat.
> Das wäre doch genial, oder?

Hallo Tino,

diese Idee hatte ich auch. In meinem Projekt will ich dafür
Stromsensoren (http://www.ampsolution.com/AMP 25-300.pdf) einsetzen.

Vielleicht