Hallo!
Das Thema ist wohl schon über die Jahre mehrmals durch aber ich bräuchte
doch nochmals eure Erfahrung zu momentan aktuellen Möglichkeiten
konventionell Taster (230V) über 24V mittels µC (SMT32) einzulesen.
Zum Hintergrund: Ich hatte mir beim Hausbau auch ein EIB Kabel auch
durch die einzelnen Schalter legen lassen, da ich damals keinen Kopf und
Zeit hatte mich mit dem Thmea Bussystem zu Beschäftigen (Hausbau,
zusätzlich Kind, ...). Jetzt möchte ich jedoch die aktuelle Anlage
Umbauen und in jede Schalter-Unterputzdose einen Controller mit
CAN-Anbindung integreiren. Mit CAN und STM32 habe ich bereits Erfahrung,
jedoch bin ich mir nicht sicher, welchen Weg ich für das einlesen der
Lichtschalter einschlagen soll. Natürlich suche ich eine einfache und
kostengünstige Lösung. Das Entprellen wir wohl softwareseitig
stattfinden (der µC braucht ja auch was zu tun). 24V habe ich auf Grund
des Spannungsabfalls und Ströme gewählt, und ich hier bereits einige
Komponenten dafür besitze.
Wie würde man denn die Beschaltung für den Taster an vernünftigesten
(Kosten, Platz, ..) mit der heutigen Technik lösen.
Naturlich wäre der Freibrennstrom zu beachten. Ich gehe hier
sicherheitshalber mal von etwa 20 mA aus.
Ich denke mein aktueller Plan (siehe Anhang) ist hier wohl etwas too
much ??? Zumal ich wohl pro Controller bis zu 8 Tastpunkte habe.
MfG
Hallo,
> Snash schrieb:> 24V habe ich auf Grund des Spannungsabfalls und Ströme gewählt,> und ich hier bereits einige Komponenten dafür besitze.
24V ist eine gute Wahl, die kann man auch gut als lokale Stromversorgung
für diverse Beleuchtungen benutzen.
> Naturlich wäre der Freibrennstrom zu beachten. Ich gehe hier> sicherheitshalber mal von etwa 20 mA aus.
Wenn die Taster schon mit 230V benutzt wurden und stark abgerbannt sind,
kann es evtl. Kontaktprobleme geben. Aber auch da sind 24V und mind.
10mA ganz ordentlich.
> Ich denke mein aktueller Plan (siehe Anhang) ist hier wohl etwas too> much ??? Zumal ich wohl pro Controller bis zu 8 Tastpunkte habe.
Wenn die 24V stabil sind, brauchst doch keine Stromquellenschaltung.
Ein ordentlicher Vorwiderstand wird sicher reichen.
Allerdings werden über 400mW in Wärme umgesetzt. Ein Strom von ca. 10mA
wird aber auch ausreichdend sein.
Bleibt noch die Frage des Überspannungsschutzes.
Wenn da mal energiereicher EMP (durch Blitzschlag in der Nähe) einwirkt,
fliegt die Verpolschutzdiode wahrscheinlich zuerst weg.
Die Überspannungsschutzdiode sollte dann robuste sein (z.B. SMCJ24).
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/SMCJ9V0CA-D.pdf
Die gibt es auch extra leistungsfähig:
http://pdf.datasheet.live/datasheets-1/lite-on_semiconductor/5.0SMCJ24.pdf
Wenn du aber einen robusten Vorwiderstand vor dem Überspannungsschutz
hättest, dann kann die Suppressordiode auch etwas kleiner ausfallen.
Dann könntest du z.B. einen robusten Drahtwiderstand mit 100 Ohm als
Vorwiderstand einsetzen, danach die Überspannungsschutzdiode und dann
z.B. ca. 2kOhm als Vorwiderstand zum Optokoppler.
Die Schutzdiode kann dann auch unidirektional sein. Dann brauchst du
auch keine Verpolschutzdiode mehr.
Damit das Konzept Sinn macht, muß der Optokoppler natürlich in die Dose.
Aber wegen der langen Leitung zum uC brauchst du auch dort immer noch
einen wirksamen Überspannungsschutz. Der kann natürlich schwächer
ausfallen, weil der Eingang deutlich hochohmiger sein kann (z.B.
10kOhm).
Kommt auch auf die Leitungen an. Geschirmte Kabel mit Twisted-Pair-Adern
kann man anders schützen als einfache Verlegekabl vom 230V-Netz.
Wenn der Optokopller aber nahe dem uC kommen soll, lohnt der Aufwand eh
nicht. Dann könnte man auch einen ordentlichen Überspannungsschutz vor
den uC setzen und braucht keinen Koppler. Innerhalb eines Hause wird es
ja keine merklichen Potentialunterschiede geben.
Dann brauchst du in der Dose nur den Taster und den
Strombergrenzungswiderstand irgend wo (am NT oder in der Dose).
Am Ende bedeutet weniger Aufwand mehr Zuverlässigkeit. Der Optokoppler
bringt da nicht wirklich mehr Sicherheit.
Gruß Öletronika
U. M. schrieb:> Allerdings werden über 400mW in Wärme umgesetzt. Ein Strom von ca. 10mA> wird aber auch ausreichdend sein.
Die Wärme muss aber erst abgegeben werden, nachdem sich der Widerstand
erwärmt hat. Normalerweise ist das Tastverhältnis bei einem Taster sehr
klein, so dass der Widerstand ruhig belastet werden darf, ohne das die
verheizte Energie sich in der Stromabrechnung bemerkbar macht.
Snash schrieb:> Ich denke mein aktueller Plan (siehe Anhang) ist hier wohl etwas too> much ???
No!
Unnötig...
U. M. schrieb:> Wenn die 24V stabil sind, brauchst doch keine Stromquellenschaltung.> Ein ordentlicher Vorwiderstand wird sicher reichen.
Und selbst wenn sie bis 30 Volt gehen würde, wäre ein Vorwiderstand
immer noch die erste Wahl...
Sonst, sinnloser Bauteileaufwand...
Und normalerweise schaltet man Masse (Ground, GND) nicht...
Sieh dir mal bei dem Schaltplan rechts unten den Trigger Eingang an.
http://www.kreuzers.home.dic.at/elektronik/images/24V_BWM_Merten_Schaltplan.png
Es fließen nur kurzzeitig 16mA, somit weniger Verlustleistung.
Hinter R9 kannst du dann deinen Controller Eingang klemmen. Eventuell
kannst du auch bei R9 auf 100k gehen.
Christian_RX7
Danke für eure Beiträge und Hilfe! Werde alle Vorschläge nochmals
genauer durchdenken.
Zum aktuellen Projekt noch folgendes:
Aktuell sind wie gesagt konfenzinoelle Taster von Berker verbaut und ich
hatte vor 4 Jahren anfangs nur zusätzlich ein EIB Kabel durchs Haus
schleifen lasse - eingenes Leerrohr. Die Taaster schalten aktuell noch
über Stromstoßrelais (Eltako; bekam ich damals geschenkt, daher auch
kein langes überlegen wegen späteren möglichen Umbau) im Verteiler das
Licht. Umklemmen bzw. Abklemmen der 230V bei den Tastern ist ohne
größeren Aufwand zu realisieren über die div. Verteilerdosen in den
Räumen zu realisieren; das wurde damals schon für ein einfaches Umrüsten
berücksichtig.
Aktuell läuft bei mir bereits ein Testaufbau mit insg. 4 Demoboards über
knapp 80-100m EIB Kabel. Dabei sind 3 Boards unter den Tastern über das
Haus Verteilt, soweits auch noch der WAF erlaubt, und ein Board schaltet
Relais im Verteiler. Da ich hier zum schnellen Aufbau die Billigen "blue
boards" SMT32f103C8T6 verwendet habe, fahre ich aktuell nur mit 5VDC -
nicht schön, aber funktioniert ohne Probleme. Die Boards unter den
Taster lesen nicht nur die Taster ein, sondern liefern auch noch
Temparatur und Luftfeuchtigkeit über den Bus. Ebenfalls mit an Board ein
Buzzer. Zusätzlich möchte ich im weiteren Schritt noch die Reedkontakte
der Fenster und Türen über nen Treiberbaustein (Interrupt bei Änderung
-> auslesen der Zustände) realisieren - aktuell liegen die
entsprechenden Kabel noch lose in den Verteilerboxen in den Räumen.
Geplant wäre auch eine Art Orientierungslicht Abends, bzw. farbliche
Rückmeldung bei div. Ereignissen (alles mit Abgleich der BWM; nur
lokal). Auch diese Aufbauten sind schon testweise realisiert.
@Christian_RX7, im Prinzip hab ich mein Konzept so ähnlich wie dein
CANopen aufgesetzt - gefällt mir sehr gut. Ebenfalls überlege ich als
Head eventuell nen Loxone Miniserver mit einzubinden, da mit wirklich
weniger Zeit pro Woche bleibt als fürher gedacht. Wie läuft dein Porjekt
denn? Welchen CAN Treiber verwendest du?
Ich möchte nun schrittweise den Testaufbau umsetzen, daher gehe ich
nochmals alle Punkte einzeln durch um diese auch sinnvoll umzusetzen.
Somit zurück zum eigentlichen Thema - sry für das lange Ausholen.
Für den SMT32 benötige ich 3.3V. Dachte daran die 24V über nen
Abwärtswandler zu schicken, wobei ich mir noch nicht sicher bin, ob ich
hier nicht noch auf 5V gehe und dann nen LDO für die 3.3V nehme.
Natürlich würde ich die 24V zuerst betreffend Überspannungsschutz und
Verpolung absichern. Dachte mir danach nen Zweig inkl. Kondensator für
die Taster und Reedkontakte zu verwenden, um es für den µC und Sensoren
angenehmer zu gestalten. Die einfache Lösung über Widerstände fahre ich
aktuell beim Testaufbau - fand ich aber immer nicht ganz schön. Wobei
mir nun immer mehr klar wird, weshalb viele Eigenlösungen oft nur mit
12V betireben werden ... . Möchte aber eigentlich bei den 24V betreiben.
Da ich betreffend Schalter/Taser und Freibrennstrom nicht wirklich
Erfahrung habe, wie verhält sich das eigentlich betreffend der Spannung?
Weiß hier jemand von euch mehr dazu?
Freut mich, dass dir mein Projekt gefällt.
Die Platinen laufen mittlerweile schon in mehreren Häusern, meist in
Verbindung mit einem Loxone Miniserver, aber auch auf Beckhoff SPSen.
Als Transceiver verwende ich den MCP2562.
Controller: LPC11C24
Stromversorgung 5V: BD9G101, früher den TPS62175
Stromversorgung 3,3V: AP2127K-3.3
Angaben zu den Mindestlasten von Schaltern sind schwer bis garnicht zu
erhalten. Ich wurde dann bei Finder im Datenblatt eines Relais fündig.
Es ist ein 16A Relais (46.61) mit AgNi-Kontakten und sollte sich somit
sehr ähnlich wie ein Installationsschalter verhalten. Da steht
mindestens 300mW, 5V, 5mA und somit bin ich mit meinen 24V 16mA im
grünen Bereich.
Christian_RX7
Mani W. schrieb:> Und selbst wenn sie bis 30 Volt gehen würde, wäre ein Vorwiderstand> immer noch die erste Wahl...>> Sonst, sinnloser Bauteileaufwand...
Die Verlustleistung wird bestimmt durch die Eingangsspannung und den
(gewünschten) Strom, es ist daher bei JEDER Spannung egal, ob sie mit
einem Widerstand oder einem Transistor verbraten wird, die
Transistorschaltung kostet bloss mehr und ist weniger robust.
Eine Konstantstromquelle ist nur sinnvoll bei stark schwankender
Eingangsspannung.
Georg
schema.png
(3,3 KB)
