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Forum: Haus & Smart Home Welcher Bus für Steuerung eines gesamten Hauses?!


Autor: Mats Marcus (elektrofreak)
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Hi

Ich möchte mein gesamtes haus mit einem ATMega 32 steuern. Nun frage ich 
mich, da ja alle geräte einige Meter auseinander liegen, welcher Bus mit 
relativ geringem Aufwand, "Längenstabilität" (also dass es auch auf 
großer Entfernung funzt) und vor allen Dingen große 
erweiterungsmöglichkeiten haben.

Bis jetzt sind mir duch den Kopf geschossen:

- I²C
- CAN
- RS485

Beim I²C bus habe ich jedoch die Meinung, dass ich nicht genug 
Erweiterungsmöglichkeiten habe, da ich von jedem IC nur 8 Stück (da 3 
Adressbits) anschließen kann.


Welchen Bus würdet ihr nehmen (auch gerne andere Busse ;-) )?

Edit: Bitte in das Unterforum "Hausbus" verschieben. Danke^^

Autor: A.K. (Gast)
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I2C schafft die Länge nicht. RS485 sollte nur verwendet werden, wenn 
genau eine Station alle anderen abfragt. Sonst CAN.

Ansonsten: Forum "Hausbus".

Autor: Rahul, der Trollige (Gast)
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>Welchen Bus würdet ihr nehmen (auch gerne andere Busse ;-) )?

Einen Hausbus:
http://www.mikrocontroller.net/forum/11

Autor: Mats Marcus (elektrofreak)
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sry, ich hab vergessen den innen Hausbus Unterforum zu setzten desshalb 
auch oben mein edit.

Zum Thema RS 485 würde ich gerne noch wissen, was für ICs man als Slave 
verwenden kann. Da habe ich noch keine Ahnung.

Ist das so ähnlich wie beim I²C-Bus?


PS: Danke für das Verschieben!

Autor: Ralle (Gast)
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Hi Mats,

"RS485" ist nur die physikalische Schnittstelle, sie erweitert praktisch 
RS232 auf "Multi- Slave", d.h. ein Master kann dadurch mehrere Slaves 
bedienen. Leitungslänge hängt von der Datenübertragungsrate ab und kann 
einige 100m betragen; der Bus muß allerdings an beiden Enden terminiert 
werden.
Achso, nun zu Deiner eigentlichen Frage ;-)
Da Du ja eigentlich mit RS232 zu tun hast, müssen Deine Slaves auch eine 
gewisse Eigenintelligenz besitzen; irgendein ATtiny/PIC sollte es schon 
sein.
Die RS232 <-> 485- Umsetzung erledigt übrigens z.B. ein MAX 485.
Ich plane derzeit eine Alarmanlage, in der die Zentrale mit mehreren 
dezentralen Slaves kommuniziert; ich werde wohl auch einen RS485- Bus 
nehmen.

Gruß,
Ralle

Autor: Mats Marcus (elektrofreak)
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vielen Dank.

kann ich also auch nen ATtiny nehmen, der dann an nem I²C hängt und 
darüber daten von I/O Port-Erweiterbausteinen an den Master weiter 
leitet?

bzw. wenn mir die I/O vom ATtiny genügen ja auch diese nehmen...

Autor: Mats Marcus (elektrofreak)
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und da ich irgendwie leider nicht editen kann hier noch ein PS:

und wie können die beiden Microkontroller miteinander kommunizieren zbw. 
wie lege ich transferrate etc fest, etwa so:

PortA.5 = 1. bit des packets
waitms=1
PortA.5 = 2. bit des packets
waitms=1
...

oder wie???


ich bin da noch was überfordert. gibts da irgend einen link? :-(

Autor: Zoch (Gast)
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Anstelle von RS485 bietet sich RS422 an, das passt besser an einen PC. 
Der RS422 hat ein Leitungspaar in jede Richtung und muss nicht 
umschalten. Wenn man da noch einen GND und 24V mitlaufen laesst, ist man 
schon dabei.

Autor: Ralle (Gast)
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Im Grunde genommen hast Du bei RS485 ja software-seitig mit RS232 zu 
tun. Wenn Dein ATtiny Ein UART hat, dann kannst Du die Kommunikation ihm 
überlassen. Also einfach die Bytes in das entsprechende Register 
schaufeln und ab gehts.
Wenn Dir die I/Os des ATtiny reichen, dann würde ich die auch nehmen.

Autor: thkais (Gast)
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Ich benutze RS485 mit einem CAN-Treiber (82C250). Das hat den Vorteil, 
dass ich einerseits einfach Daten mit der RS232 rausschicken kann und 
andererseits kein Umschalten der Datenrichtung wie bei RS485-Treibern 
notwendig ist. Da der "0"-Pegel sich durchsetzt, ist sogar eine 
Arbitrierung möglich.
Beim Senden eines Pakets empfängt man seine eigene Sendung ebenfalls, so 
kann man feststellen, ob noch ein anderes Modul gesendet hat.

Autor: Mats Marcus (elektrofreak)
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Ist es auch möglich, eine Art I²C over RS 485 zu gestalten?

Dabei kann ich ja die Hardware selber bauen und es ist ohne viel Aufwand 
ein Datentransfer zwischen I/O Epandern sowie anderen Mikrokontrollern 
möglich.

Autor: thkais (Gast)
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Ich bin mir nicht ganz sicher ob das funktioniert, weil RX und TX des 
82C250 dann zusammengeschaltet werden müssten - ich denke, dass sich 
dann dauerhaft die "0" durchsetzt - ähnliches Problem wie bei der 
galvanischen Entkopplung des I²C.
Was auf jeden Fall funktionieren sollte: Das I²C-Protokoll per Software 
nachgebildet und für jede Leitung (SDA und SCL) jeweils 2 Pins benutzt - 
einer als Eingang, einer als Ausgang. Dann via 82C250 als 
Differenzsignal übertragen. Arbitrierung und Waitstates wären kein 
Problem, da (wie schon oben erwähnt) die "0" priorisiert ist. Man 
bräuchte dann für jeden Baustein 2x 82C250 und die Übertragung würde mit 
4 Adern stattfinden.

Autor: A.K. (Gast)
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Versuch lieber nicht, aus solch bizarre Lösungen wie eben beschrieben zu 
realisieren, bloss um auf schon bekanntem I2C aufzusetzen. Grad weil so 
ein Hausbus ein bischen länger lebt, wirst du dich sonst garantiert 
später mal in den Hintern beissen. Ein MCP2515 ist weder teuer noch 
kompliziert.

Ähnliches gilt übrigens auch für RS485 vs. CAN. Auch wenn du heute 
vielleicht nur einen Master brauchst: Bist du sicher, dass dies in 3 
Jahren auch noch gilt?

Autor: Zossi (Gast)
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CAN ist nicht zwangslaeufig geeignet. Die maximale Messagelaenge ist 
etwa 6 byte. Genuegt das fuer Alles ?

Z.

Autor: Mats Marcus (elektrofreak)
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Nochmal zu I2C:

Wie viel Reichweite bringt ein Bus Extender? Reicht das dann für ein 
Haus?

btw gibt es ja noch die Multiplexer, welche ich auch bedenke 
einzusetzen.

Edit: haben wohl gleichzeitig gepostet ;-)
Also ich glaube das könnte je nachdem was ich verschicke was kurz 
sein...

Autor: Thomas K. (thkais)
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Das Problem des I²C kann man nicht durch Bus-Extender oder Repeater 
lösen. Das Problem ist die Störsicherheit, die bei I²C gegenüber RS485 
wesentlich schlechter ist. Bei RS485 (und auch CAN) wird ein 
differentielles Signal übertragen. CAN ist nicht so weit von RS485 
entfernt, bis auf ein normiertes Protokoll und leicht modifizierten 
Bus-Treibern.

A.K.: Warum sollte bei der RS485-Lösung mit den CAN-Treibern kein 
Multi-Master möglich sein? Das funktioniert bestens.

Autor: Mats Marcus (elektrofreak)
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also ich denke das läuft jetzt auf eine art I²C over Rs 485 hinaus.

mal sehen wie sich die schaltung entwicken wird.


nochmal vielen Dank für eure hilfe!

Autor: A.K. (Gast)
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@Thomas Kaiser:

> Warum sollte bei der RS485-Lösung mit den CAN-Treibern
> kein Multi-Master möglich sein? Das funktioniert bestens.

Klar geht das. Aber bis man RS485 eine saubere funktionierende 
Arbitration beigebracht hat, da vergeht m.E. schon etwas Zeit - den 
einen oder anderen in diesem Board hat das schon zur Verweiflung 
getrieben. Und seit CAN günstig und platzsparend zu haben ist, fehlt mir 
da irgendwie der Sinn drin.

@Zossi:

> CAN ist nicht zwangslaeufig geeignet. Die maximale Messagelaenge ist
> etwa 6 byte. Genuegt das fuer Alles ?

Ich übertrage damit auch ein komplettes Dataflash, häppchenweise eben, 
normalerweise inkrementell, aber wenn's sein muss auch komplett. Aber 
stimmt schon: ist für grosse Datenmengen nicht konzipiert. Sowas ist 
allerdings für eine Haussteuerung nicht unbedingt typisch.

Autor: Zossi (Gast)
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Vergiss den I2C, das ist ein synchroner Bus. Ein Hausbus sollte 
asynchron sein, ausser man macht sich die Muehe, auch noch einen Clock 
zu uebertragen. Differentiell ist eh eine gute Wahl, da es viel 
stoerungsunempfindlicher sind. Man sollte nur schauen, dass man den GND 
zusammen mit dem(n) Datenpaar(en) mit verkabelt. Dann gibt es 
differentielle Transceiver mit mehr und weniger Gleichtaktspannung. Die 
7V sind schnell erreicht.

Z.

Autor: A.K. (Gast)
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PS: Mit ein bischen Fantasie und einem gerüttelt Mass an Ignoranz allen 
üblichen Software-CAN-Layern gegenüber sind auch 10 Bytes pro Message 
drin.

Autor: Mats Marcus (elektrofreak)
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>Was auf jeden Fall funktionieren sollte: Das I²C-Protokoll per Software
>nachgebildet und für jede Leitung (SDA und SCL) jeweils 2 Pins benutzt -
>einer als Eingang, einer als Ausgang. Dann via 82C250 als
>Differenzsignal übertragen.

Muss ich da auf irgend ein Faktor der Länge (der Datenpackete und 
Kabellänge) etc. wie beim Can-Bus achten oder kann ich einfach im 
Protokoll das I²C verwenden?

Des weiteren ist die Frage, ob ich diese "Knotenverbindung" machen muss 
oder ob ich auch beispielsweise ein 100 Meter langes Kabel zu einem 
Slave und von da zu 10 weiteren Slaves je ein 10 Meter Kabel legen kann.

Wie ist es mit diesen "Abschluss-Widerständen", muss ich die auch 
verwenden und wenn ja (bei der Sternstruktur) wo? 
(http://www.netzmafia.de/skripten/netze/netz1.html)

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