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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Steuersignale auf Weidezaun übertragen, Möglichkeiten?


Autor: Henry S. (yeahdaddy)
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Wer kann mir bei meiner Idee helfen?
Möchte einen Empfänger und einen Sender entwickeln, die an einem
Weidezaun angeschlossen werden(Sender nur akku betrieb).
Der Sender schickt über diesen mit Hochspannungsimpulsen geführten Zaun
Steuersignale zum Empfänger worauf der Den Zaun An ode Abschalten muss.
Jetzt stelle ich gerade 2 Wege gegenüber:
1.das prinzip der power line kommunikation und
2.das prinzip der rundsteuertechnik der energieversorger

Wer kann mir weiter tipps geben wie ich das realisieren könnte bzw. mir
Tipps zur Zuverlässigkeit, Reichweite, Energiebedarf, Impulsformen,
techn Aufwand der beiden genannten Verfahren nennen.

Im Power line Bereich habe ich schon einen ic gefunden, den TDA5051,
weiß aber nicht ob man diesen auch für Gleichspannungsanwendungen
benuzten könnte?

Autor: Peter (Gast)
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Da der Impuls immer sehr kurz kommt, und danach meist 1Sekunde Pause ist
könntest du die Pause nutzen, um Daten zu übertragen..

zB. wenn nach einem Impuls noch ein Impuls kommt, der NICHT von dem
Weidezaungeraeht generiert wurde schaltet es ab.

Wenn nun ein Impuls kommt, der nicht das Weisezaungeraht au ist
schaltest es wieder ein..

Autor: jan (Gast)
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also wenn ich es recht verstehe willst du so etwas wie
HART-Kommunikation:
bei der wird auf das Stromsignal 4-20mA, in deinem Fall wohl etwas mehr
Strom ein digitales Siganl aufmoduliert,
ich weiß nicht wie es mit hohen Stromen ist aber HART scheint sehr
einfach zu hanthaben zu sein. allerdings braucht man 2 Drähte , was bei
einem Weidezaun ja aber nicht das Probelem ist.
Die Strecke für die Maimale Datenübertragung liegt glaube ich bei 10k
feet als ca 3000 m.

Einfach mal googlen da findet man zwar nicht viel aber wengstens etwas

Autor: Henry S. (yeahdaddy)
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Wenn mir einer helfen würde und ne fertige Idee hätte für den Sender und
Empfänger sowie das eingesetzte verfahren, dem würde nach Fertigstellung
auch eine kleine Spende zukommen lassen.

Es müsste doch reichen ein Muster aus Impulsen abzugeben, welches der
Empfänger erkennt und darauf den Schalter öffnet oder schließt. Oder
einen ganz bestimmten kurzen Impuls in der ca. 1 Sekunde Paus zwischen
den Hochspannungsimpulsen, den er Empfänger erkennt und reagiert.
Kennt einer bausteine die solche speziellen Impulse abgeben und
erkennen können?

Habe es nunmal wem versprochen eine günstige Lösung ihm zu bauen.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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welche Frequenz hat der Hochspannungsimpuls, Folgefrequenz und
Impulsdauer? Alle diese aufmodulierten Daten müssen frequenzmäßig
möglichts weit über der Hochspannung liegen. Bei 50 Hz Netzfrequenz ist
das einfacher. Ein TV-Fernbedienprotokoll wäre vielleicht verwendbar,
dazu gibts Bauteile fertig.

Autor: Henry S. (yeahdaddy)
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Die Frequenz, wie die Hochspannungsimpulse laufen, sind ca. 0,5Hz, denn
der Hochspannungsimpuls hat etwa eine Impulsdauer von 16-31ms und tritt
nur alle 1,5 Sekunden auf. Das heißt man hat 1,5 Sekunden Zeit in der
kein störender Hochspannungsimpuls kommt.
Oder meinst du etwas anderes?

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Steuerung soll nur ein/ausschalten können?

Sender: 555 mit transistorendstufe erzeugt Steuersignal, einfach
kapazitiv auf den Weidezaun aufkoppeln. Evtl. noch mit
Transistorendstufe, wenn dein 555 sonst Wegraucht.
Mit zwei tastern zum Senden unterschiedlicher Frequenzen, z.B. 70kHz
und 140kHz.

Empfänger ebenfalls kapazitiv angekoppelt, mit zwei selektiven
Verstärkern für deine Frequenzen, das ganze filtern, über
Schmidt-Trigger an ein RS-Flipflop, damit dann Relais schalten.

Bauteilaufwand sender: Stromversorgung, Taster, handvoll
Vogelfutter+Transistoren, Spule (~100uH), Spannungsfester
Koppelkondensator.

Empfänger:
Stromversorgung, 1xTTL-IC, Transistoren, Relais, 2-3 Spulen,
Kondensatoren, evtl noch drehkos zum abgleich + Vogelfutter.

/Ernst

Autor: Unbekannter (Gast)
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> einfach kapazitiv auf den Weidezaun aufkoppeln.

Klar, und wenn alle zwei Sekunden der 20 kV Impuls kommt, macht das
überhaupt nix...

Autor: Unbekannter (Gast)
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Noch mal genauer: Das Problem ist nicht, da irgendein Signal
draufzumodulieren und beim Empfänger zu demodulieren. Das Problem ist
die Hochspannung, die man beim Weidezaun ja auch nicht nach Erde
ableiten möchte, ansonsten ist der Weidezaun kein Weidezaun mehr.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Man unterscheidet Frequenz- und Zeitmultiplex. Letzteres wäre ein Senden
in den Pausen zwischen den Hochspannungsimpulsen, das andere eine
Trennung mit Hochpass/Tiefpass in zwei Frequenzbereiche. Mein Vorschlag
bezog sich auf Frequenzmultiplex. Auf Sender- und Empfängerseite je ein
Hochpassfilter, das HV-Impulse niedriger Frequenz genügend dämpft, aber
die Hochfrequenz, auf der die Daten aufmoduliert sind durchläßt. Im
einfachsten Fall ein kleiner Kondensator und eine Begrenzerdiode oder
Varaktor.

Autor: Klaus (Gast)
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Ich würde mal versuchen, einfach über einen (Ton-) Trafo ein DTMF-Signal
einzuspeisen und dto. wieder abzulesen.
Schutzschaltung auf den jeweiligen "low-Volt" Seiten der Trafo über
kleinen Serienwiderstand direkt an Wicklung (10..100 Ohm), dann zwei
Supressor-Dioden 15 Volt, Typ P6KE15CA antiparallel (Annahme:
Einspeisung 12 Volt).
Zwei "CA" wäre gut, weil diese erheblich schneller sind als die bidir
Version "A"!
Zur Not geht aber auch eine P6KE15A.
Gewöhnliche Z-Dioden sind zu langsam !

Wenn die DTMF-Botschaft mehrfach wiederholt wird, sollte der HV-Impuls
nichts ausmachen. Man muss nur dafür sorgen, dass mehrfache identische
Telegramme keine Fortschaltung erzeugen (sondern nur ein anderes, neues
Telegramm).

Autor: Klaus (Gast)
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Nachtrag zu (Ton-) Trafo Ankopplung:

Ohne Schutz wird es wohl Probleme mit der Spannungsfestigkeit der
Trafos geben.
HV-Wicklung der Trafos mit Kondensator gegen Gnd schalten.
Irgendwas aus altem Röhrenfernseher, 2000 Volt Type, >= 10 nF.

Die HV-Wicklung der Trafos dann mit einer Glimmlampe (90 Volt) bzw.
Gasableiter 90 Volt überbrücken.

Autor: alfsch (Gast)
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evtl kannst du induktiv ankoppeln, dh, sender + empf. haben zb kleinen
ferritstab (zb mit schlauch isoliert, einige wdg vom weidezaun-draht
drauf --- und auf dem anderen ende vom stab einige als 2. wicklung),
bei 1Mhz oder mehr sollte das perfekt gehen, sofern sender + empfänger
nicht an einem offenen ende des zauns sitzen. als empfänger lm567 (40
ct bei reichelt), ic für "ton-erkennung", siehe datenblatt...

Autor: Daniel Widmann (Gast)
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Ich denke die Sache mit der Datenübertragung ist net ganz so einfach.
Ich habe bei mir daheim auch Weidezaum (Haben einen Bauernhof) und
diese Dinger könenn extrem lang werden > 10KM. Auch hat der Draht einen
großen wiederstand und ist immer wieder mit Pfanzen, die an den Draht
wachsen, mit dem Boden verbunden. Deshalt braucht man da schon
ordentlich sendeleistung für ein signal. Das nächste ist dass man sich
mit so einer "Rießenantenne" ziehmlich viel müll einfängt (bei mir
geht eine 220KV Leitung 30M über dem Zaun vorbei. Das einzige was mir
bis jetzt zum steuern eingefallen ist wäre, dass man zum beispiel die
Zeit zwischen den Impulsen leicht variiert. Ein empänger könnte diese
Zeit genau auslesen und man könnte so sehr kleine Datenmengen
übertragen. Die wahrscheinlich deutlich einfachere Variante ist die
daten einfach über funk zu übertragen.

Gruss Daniel

Autor: Henry S. (yeahdaddy)
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Ich bin nun zu einer brauchbaren Lösung gekommen, allerdings wären mir
euer Wissen wichtig, über die Realisierbarleit bzw.
Schaltungsentwicklung oder ob es doch nicht machbar sein wird.

Lösung1:
Die Anforderungen an den Sender sind grob umschrieben dass dieser die
Impulsfolge der Hochspannungsimpulse kurz analysiert um die Zeit
zwischen den Impulsen schnell feststellen zu können. Weiterhin muss die
Schaltung den Aufstieg und Abstieg der Flanken messen um daran zu
erkennen in welchem Zustand sich gerade der Weidezaun befindet
(Feuchtigkeit, starker Grassbewuchs usw.), somit passt die Schaltung
dann die Frequenz der zu sendenden Impulsfolge(Anzahl der Bursts in
einer Zeiteinheit) an die Verhältnisse an um so garantieren zu können,
dass beim Empfänger noch eine triggerbare Impulsfolge ankommt, die dort
die Information zum Ein- bzw. Ausschalten gibt. Der Datenimpuls wird
dann zwischen den eigentlichen Hochspannungsimpulsen gesendet. Der
Sender wird wie bei einer Fernbedienung nach dem Tastendruck des
Benutzers die Bitfolge senden und erst bei erkennen des Zustandes des
Zauns (AN, AUS) stoppt der Sender die Prozedur.

Autor: Sebba (Gast)
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Warum muss das Signal denn unbedingt AUF dem Draht laufen?

Schnapp dir doch nen einfachen Funk Handsender + Empfänger und schwupp,
kannst du dein Weidezaun auch aus nem Radius von ca. 1 km (wenns nu nich
wirklich aufwendig sein soll) schalten
Hindernisse wirst du wohl auf der Weide nicht so viele rumstehen haben,
sodass die Übertragung nich wirklich kompliziert werden dürfte...
Wenns dir Spass macht kannst du dich ja trotzdem ganz nah an den Zaun
stellen und so tun als würdest du den zur Signalübertragung nutzen.

Ich denk so 433 MHz Fertigmodule sollten das fast tun - und sonst isses
auch vom Aufwand in etwa in der selben Gegend nen kleinen Sender zu
basteln als sich mit irgendner Hochspannung zumzuärgern.

Oder hab ich jetzt irgendwie verpasst warum das Signal direkt auf dem
Draht laufen muss?

Autor: hendi (Gast)
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Hi,

warum so schwer ?

1. Leuchtstoffröhre zwischen Weidezaun und Erde (beeinträchtigt
funktion nicht, angenehmer Nebeneffekt: Funkentstörung, wird wieder
live auf der Weinheimer UKW-Tagung am 23+24 nächsten Monat zu sehen
sein :-))

2. Fototransistor an die Leuchtstoffröhre um das aufblitzen zu
detektieren und das so gewonnene Signal dann weiterverarbeiten

3. Lichtdicht eingehäusen - fertig is der HV-Optokoppler

4. Pulsfolge vom Master modulieren lassen

Voila, fertich ist der galvanisch getrennte Weidezaunbus :-)

Hendi, DG3HDA (garantiert in WH zu finden :-))

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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>>Wenns dir Spass macht kannst du dich ja trotzdem ganz nah an den Zaun
stellen und so tun als würdest du den zur Signalübertragung nutzen.

lol!

Autor: Dany (Gast)
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Hallo Klaus,

zur Erkennung des Weidezaun Impulses nimmst Du eine Glimmlampe mit
vorgeschaltetem, kleinen Kondensator oder einem hochohmischen
Widerstand
(zwischen Weidezaun und Erde geschaltet). An der Glimmlampe bringst Du
einen Fotowiderstand oder Fototransistor an. Hierdurch hast Du schon
mal
die erforderliche, galvanische Trennung erreicht. Mit jedem Impuls
leuchtet die Glimmlampe kurz auf. Über den
Fotowiderstand/Fototransistor
triggerst Du einen Timer, dessen Zeitkonstante lürzer eingestellt sein
muss, als die Pause zwischen den Impulsen des Weidezauns. In dieser
Zeit (Zeitkonstante des Timers) wird Deine Übertragungsschalung mit dem
Weidezaun verbunden und die Steuerbefehle können übertragen werden.
Bevor der nächte Impuls kommt, wird Deine Schaltung durch den Timer
wieder von dem Weidezaun getrennt u.s.w. So funktioniert es. Dieses
Beispiel ist eine von mehreren Möglichkeiten. Gruss Dany

Autor: schlumpf (Gast)
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Ich denk auch, dass die Lösung von Daniel in Punkto "Wie krieg ich die
Hochspannung und die Massefreiheit in den Griff" die einfachste Lösung
ist.
Kannst du nicht die Frequenz der Impule variieren?
für ein Kommando (einschalten: 1 Puls fehlt) oder so, sollte es ja
reichen.

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