Saunasteuerung "smart" machen - Taster aus Tastenfedern / Kontaktfedern kapazitiv

[Dominik (fireballrs)]

Hallo Zusammen,

ich bin neu hier, aber ich lese eigentlich schon längere Zeit mit und 
mir wurde so auch schon bei dem ein oder anderen Problem geholfen.

Nun stehe ich aber tatsächlich vor einer Thematik, bei der ich nicht 
mehr weiterkomme.

Wir haben eine Saunasteuerung "Karibu Easy", welche ich gerne ins 
SmartHome integrieren würde.
Genau gesagt, würde mir da schon das ein/ausschalten ausreichen.

Die Steuerung verfügt auf der Bedienfläche über mehrere Touchtasten, 
welche mittels Touchfeder bzw. Kontaktfeder dann kapazitiv die Bedienung 
realisieren.

Das Ein- bzw. Ausschalten erfolgt durch gleichzeitiges Berühren von zwei 
Tasten bzw. Federn.

Durch das berühren wird ja die Kapazität (und dann die Frequenz) 
verändert. Das wird dann entsprechend ausgewertet.

Gibt es irgendeine Möglichkeit das zu simulieren und fernzusteuern?
Mittels Relais Potentialfrei klappt jedenfalls nicht. (War nicht anders 
zu erwarten, aber einen Versuch wert.)

Im Anhang befindet sich noch ein Foto der Platine.

Wäre cool, wenn ich hier auf Hilfe stoße.
Elektrisches Fachwissen ist vorhanden, aber hier leider nicht mehr 
ausreichend :-)

Danke!

Gruß

[Thomas R. (thomasr)]

Was ist das für ein IC genau in der Mitte der Platine wo alle 
Sensorleitungen hinlaufen?

[Dominik (fireballrs)]

Auf dem IC steht folgendes:

SC93F8331M
3SGU400731-Q
2116

Ich hab auch gleich noch ein paar bessere Bilder angehängt.
Da sollte man's genauer erkennen.

Edit: Ich habe auch das Datenblatt dazu gefunden und angehängt. Ist 
leider auf chinesisch. Aber mit Chat GPT konnte ich die ersten Absätze 
übersetzen.

Sehe ich das richtig, dass ich theoretisch nur den richtigen Ausgang mit 
2,4V beschalten müsste?!


(Hoch lebe die KI)

SC93F8333/8332/8331 (im Folgenden als SC93F833X bezeichnet) ist ein 
leistungsverbesserter, ultraschneller 
1T-32-Bit-Bus-8051-Core-Industriemikrocontroller mit integrierter 
Flash-Speicherfunktion für Berührungstasten. Das Befehlssystem ist 
vollständig kompatibel mit der traditionellen 8051-Produktreihe und 
arbeitet bei gleicher Taktfrequenz etwa doppelt so schnell wie andere 
1T-8051-Core-MCUs.

Neben der Integration von 23 Kanälen für hochsensible kapazitive 
Berührungserkennungsschaltungen umfasst der SC93F833X auch 8 KB 
Flash-ROM, 256 B+1 KB SRAM, 128 B EEPROM, bis zu 26 GP-Ein-/Ausgänge, 13 
IOs mit externen Interrupts, 3 16-Bit-Timer, 12 Kanäle mit 
12-Bit-Hochpräzisions-ADC, 3 unabhängige 8+2-Bit-PWM-Ausgänge, die auf 6 
Ausgangspins umgeschaltet werden können, internen 
1%-Hochpräzisions-Hochfrequenz-12/6/2-MHz-Oszillator und 4%-präzisen 
Niederfrequenz-128K-Oszillator. Er unterstützt externe 
Kristalloszillatoren und bietet eine unabhängige UART, einen 
UART/SPI/IIC-Dreifachkommunikationsport SSI sowie andere 
Kommunikationsschnittstellen. Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und 
Vereinfachung der Kundenschaltungen integriert der SC93F833X auch einen 
4-stufigen optionalen Spannungs-LVR, eine 2,4V-Referenz-ADC-Spannung und 
eine unabhängige 2kHz-Niedrigstrom-WDT-Schaltung.

Der SC93F833X zeigt eine ausgezeichnete Störfestigkeit und hervorragende 
Tastenleistung, wodurch er sich für verschiedene Anwendungen wie 
Berührungstasten und Hauptsteuerungssysteme in intelligenten 
Haushaltsgeräten, Smart Homes, IoT, drahtlosen Kommunikationen, 
Spielkonsolen, industriellen Steuerungen und Verbraucheranwendungen sehr 
gut eignet.

Arbeitsspannung: 2,4V~5,5V
Arbeitstemperatur: -40 ~ 85℃
Gehäuse:
SC93F8333 (SOP28/TSSOP28)
SC93F8332 (SOP20/TSSOP20)
SC93F8331 (SOP16)
Kern: 1T 32-Bit-Bus 8051
Flash-ROM: 8KB Flash-ROM (MOVC-Zugriff auf Adressen 0000H~00FFH 
verboten)
IAP: Kann code-optioniert als 0K, 1K oder 8K konfiguriert werden
EEPROM: 128Byte, keine Löschung erforderlich, 100.000 Schreibzyklen, 
Speicherung für über 10 Jahre
SRAM: Intern 256Byte, extern 1KB
Systemtakt: Interner Hochfrequenz-24MHz-Oszillator
- Betriebstakt des ICs, programmierbar auf:
- 12MHz @2,9~5,5V
- 6MHz / 2MHz @2,4~5,5V
- 24MHz - Bitte kontaktieren Sie den SAIC Microelectronics-Ingenieur
- Frequenzabweichung: Über Umgebungstemperatur (4,0V~5,5V) und (-20 ~ 
85℃) nicht mehr als ±1%.
- Integrierter Quarzoszillator, externer 32k-Oszillator anschließbar als 
Base Timer-Taktquelle, kann STOP aufwecken.
Integrierter Niederfrequenz-128kHz-LRC-Oszillator
- Frequenzabweichung: Über Umgebungstemperatur (4,0V ~ 5,5V) und (-20 ~ 
85℃) nicht mehr als ±4%.
Integrierter 2kHz-Oszillator
- Verwendung als CLK-Quelle für den WDT
Low-Voltage-Reset (LVR):
- 4 wählbare Rücksetzspannungsstufen: 4,3V, 3,7V, 2,9V, 2,3V
- Standardwert ist der vom Benutzer programmierte Code-Optionswert
Flash-Programmierung und -Emulation:
- 2-Draht-JTAG-Programmierungs- und -Emulationsinterface
Interrupt (INT):
- Timer0, Timer1, Timer2, INT0~2, ADC, PWM, UART, SSI, Base Timer, TK 
insgesamt 12 Interruptquellen
- Externe Unterbrechungen haben 3 Vektoren, insgesamt 13 Interrupt-Pins, 
alle können auf steigende Flanke, fallende Flanke oder beidseitige 
Unterbrechungen eingestellt werden.
- Zwei Interruptprioritätsstufen einstellbar
Digitale Peripherie:
- Bis zu 26 bidirektionale, unabhängig steuerbare I/O-Pins, individuell 
aktivierbare Pull-Up-Widerstände
- P0, P2-Treiberfähigkeit in vier Stufen einstellbar
- Alle IOs haben hohe Ausgangsstromfähigkeit (48mA)
- 11-Bit-WDT, wählbare Taktteilung
- 3 Standard-80C51-Timer Timer0, Timer1 und Timer2
- Timer2 kann Capture-Funktion realisieren
- 3 Kanäle gemeinsame Periode, separat einstellbare Tastverhältnisse von 
8+2 Bit PWM, jeweils auf verschiedene Pins umschaltbar (insgesamt 6 
Ausgänge)
- 5 IOs können als 1/2 BIAS für LCD COM-Ausgabe verwendet werden
- 1 unabhängiger UART-Kommunikationsport
- 1 UART/SPI/IIC-Dreifachkommunikationsport SSI
Analoge Peripherie:
- 23 Kanäle hochsensitiver TK-Schaltungen
- Kann 23 hochsensible berührungssensitive Tasten und abgeleitete 
Funktionen realisieren;
- Unterstützung durch hochflexible Entwicklungssoftwarebibliothek, 
geringe Entwicklungsanforderungen;
- Unterstützung durch automatische Debugging-Software, intelligente 
Entwicklung;
- 1 einstellbarer Verstärkungsoperationsverstärker PGA
- Ausgabe kann direkt an ADC-Eingänge angeschlossen werden
- Positive und negative Eingänge können vertauscht werden
- Zwei Stufen der Verstärkung wählbar: 20X, 100X
- 1 Temperatursensor
- 12 Kanäle 12-Bit±2LSB-ADC
- Interner Referenzspannung von 2,4V
- ADC-Referenzspannung kann auf zwei Arten gewählt werden: VDD und 
interner 2,4V
- Interner ADC kann direkt die VDD-Spannung und die 
Temperatursensorspannung messen
- Interrupt bei Abschluss der ADC-Wandlung einstellbar
Stromsparmodi:
- IDLE-Modus, kann von jedem Interrupt aufgeweckt werden
- STOP-Modus, kann von INT0~2 und BaseTimer aufgeweckt werden

[Thomas R. (thomasr)]

Sieht so aus wie eine "eierlegende Wollmilchsau" für kapazitive Tasten 
inklusive Aufbereitung und Umwandlung in ein Protokoll zur Weitergabe an 
einen anderen µC.

Für meinen Geschmack taucht im DaBla zu oft der Begriff "Customer 
Option" auf. Du kannst also nicht wissen was genau dieser Chip nun 
wirklich macht.

In den Anwendungsbeispielen sind die Sensoreingänge auch mit LEDs als 
Ausgänge beschaltet, das wird bei deiner Anwendung vermutlich nicht 
möglich sein. Dafür müsste eine getaktete Abfrage erfolgen die wiederum 
programmiert sein muß.

Nach meiner Einschätzung kannst du nur auf der Input/Tastenseite eine 
Bedienung auslösen, mit welcher Last auch immer. Dazu müsste im 
"Kleingedruckten" mehr drinstehen.

Vielleicht meldet sich hier noch jemand mit mehr Erfahrungen dazu.

[Uli S. (uli12us)]

Wenn du schon weisst, dass das kapazitiv ausgewertet wird, dann probier 
doch mal mit deinem Relais einen Kondensator parallel oder in Reihe 
dranzuschalten. Schön wäre, wenn in den Details steht, welche kapazität 
nötig ist.

[Dominik (fireballrs)]

Die Beschreibung mit der Eierlegenden Wollmilchsau stimmt wohl ziemlich.
Ich habe das PDF nochmal durch einen Übersetzer gejagt und bin ehrlich 
erstaunt, zu was das kleine Ding alles fähig ist.

Leider komme so auch nicht weiter.
Nach dem Tipp von Uli habe ich gezielt nach einem Schaltbild gesucht, 
wie denn die Tasten überhaupt angeschlossen werden. Aber außer einem 
Blockschaltbild (Seite 71) dazu (welches ich nicht verstehe), konnte ich 
nicht wirklich was finden.
Ein paar Seiten weiter steht dann noch etwas von einem Betriebsstrom der 
Tasten (1,2mA).

Vielleicht findet sich ja noch jemand, der damit etwas anfangen kann und 
mir einen Tipp geben kann, wie man das angehen könnte.

Ansonsten muss es wohl bei der Offlinebedienung bleiben :-)