Hallo zusammen hier schreibt der Simon Ich hätte da mal eine Frage: Ich hab als Elektronikanfänger meine erste große (zumindest für meine Verhältnisse) Platine entworfen und würde gerne wissen ob sie so verwendbar ist oder ob irgendwelche Regeln (insbesondere mit dem Ungang mit Netzspannung) nicht beachtet worden sind. Der Schaltplan und das Layout sind im PDF-Format abgespeichert. Schon im voraus herzlichen Dank für eure Bemühungen
Das mit dem Anhang hat irgendwie nicht so ganz geklappt. Hier ist er nun ( hoffe ich zumindest).
Hm, zum Layout kann ich nicht so viel sagen, weil ich mich da mit den einschlägigen Bestimmungen nicht so auskenne. Mich wundert nur der Optokoppler, den Du verwendet hast. Soweit ich weiß, schaltet ein Optokoppler mit Nulldurchgangsschalter, wie Du ihn hier verwendet hast, eben immer im Nulldurchgang; es wird also keine Dimmerfunktion möglich sein. Korrigiert mich, wenn ich mit meiner Vermutung falsch liege... Gruß KMT
... des weiteren frage ich mich, ob die LM2902 da wirklich nötig sind, oder ob die Ausgänge des AVRs nicht den Optokoppler direkt treiben könnten?!? KMT
Hi, Erst mal vielen Dank für deine schnelle Antwort. Das mit den Optokopplern und den LM2902 hab ich aus einer kürzlich erschienenen Elektor Zeitschrift. Dort werden solche Optokoppler verwendet allerdings weiß ich nicht ob man mit der dort vorgestellten Schaltung die Scheinwerfer auch dimmen kann. Außerdem wird dort gesagt, dass die Portpins nicht genug Strom für die LEDs im Optokoppler liefern können und die Signale deshalb gepuffert werden müssen. Aber aus probiert hab ich das selber noch nicht ob es auch ohne die Puffer geht.
Ok, ich denke mal, die bei Elektor wissen, was sie tun. Das mit dem Puffern der Portpins sehe ich ein; es könnte aber tatsächlich sein, daß mit dieser Schaltung die Scheinwerfer nicht gedimmt werden können. Dafür müßtest Du dann einen Optokoppler mit vergleichbaren Daten OHNE Nulldurchgangsschalter einsetzen. Beim Layout der 230V-Seite solltest Du darauf achten, daß die Hauptleiterbahnen breit genug sind, um den Gesamtstrom tragen zu können. Da gibts in jedem Eletrotechniker-Handbuch Berechnungstabellen, bei welcher Dicke der Kupferschicht und welcher Breite der Leiterbahnen welcher maximale Strom noch zulässig ist. Weiterhin solltest Du - schon aus Eigenschutz beim Messen - darauf achten, daß Netzspannungsteil und Niederspannungsteil der Platine so weit wie möglich voneinander getrennt sind. Idealerweise sollten sie sich nur bei den Optokopplern aneinander annähern... Gruß KMT
Hi Kai Markus Könnte man anstatt der MOC 3043 dann MOC 3020 verwenden? Im Conrad Hauptkatalog sind sie mit den gleichen Daten angegeben wie die 3043 allerdings ohne Nullspannungsschalter. Das mit der Trennung von Netz- und Niederspannungsteil und die Leiterbahnbreite bei den Zuleitungen muss ich dann noch ändern, aber wie muss ich den Transformator dann "verdrahten", darf man da netzspannungsführende Leiterbahnen zwischen Transformatorein- und Ausgang durchführen, oder ist dort "Sperrgebiet"? MfG Simon
Wozu wird denn die Netzüberwachung mit dem Gleichrichter, der direkt am Netz liegt und der Optokopler genau benötigt ? Ist die Leistung des 100k Vorwiderstands ausreichend dimensioniert ?
Hallo Konrad Die Netzüberwachung dient zur Nulldurchgangserkennung: d.h. wenn die Netzspannung ihre Richtung ändert, ist sie kurzzeitig gleich Null. Genau in diesem Moment wird durch die angesprochene Schaltung ein Interrupt beim Prozessor ausgelöst, der dann darauf reagiert und den Timer für die Phasenanschnittsteuerung zurücksetzt. Ob die Leistung des Vorwiederstandes ausreichend ist weiß ich nicht so genau aber in einer der letzten Elektor Zeitschriften wurde genau dieser Nulldurchgansdedektor in einem Dimmer verwendet. MfG Simon
Hi, Simon! Hab jetzt gerade leider kein Datenblatt zur Hand, aber wenn die Optokoppler die gleichen Daten haben, sollte das gehen. Du mußt eben nur drauf achten, daß kein Nulldurchgangsdetektor mit drin ist. Der wäre für Schaltanwendungen sicher sinnvoll, aber für einen Dimmer funktioniert er eben nicht. Ich würde versuchen, wirklich soweit wie möglich Netzspannungsleitungen von Niederspannungsleitungen zu trennen. Soweit ich weiß, gibt es eine VDE-Regelung, daß 230V und Niederspannung einen bestimmten Mindestabstand voneinander haben sollten. Wenn Du den Abstand zwischen den Leitungen genau so groß machst, wie er beim Optokoppler zwischen 230V und 12V-Seite ist, bist Du sicherlich nicht verkehrt. Aus Gründen der eigenen Sicherheit beim Messen (vielleicht rutscht man doch mal mit der Meßspitze ab...) würde ich aber drauf verzichten, die 230V-Leitungen zwischen den Trafo-Anschlüssen durchzuführen, wenns denn geht. Gruß Kai Markus
Hi Markus Ich hab mir das Datenblatt zum Optokoppler runtergeladen und nach diesem Datenblatt wäre der beste Ersatz für den MOC3043 der MOC3023. Wegen der Leiterbahnführung hab ich mir jetzt überlegt, das man nur einen der beiden Netzspannungsanschlüsse über die Platine führt und den anderen mit Drähten von einer Einbausteckdose zur Nächsten verlegt. Kann es bei dieser Lösung zu irgendwelchen Problemen kommen? MfG Simon
Hm, allerhöchstens Brummeinstreuungen; halte ich aber auch für äußerst unwahrscheinlich. Um solchen Problemen ganz aus dem Weg zu gehen, würde ich Dir empfehlen, beide Anschlüsse des Trafos zu verdrahten und die Kabel miteinander zu verdrillen (natürlich mit Isolierung ;-). Da gibts ja auch Platinensteckverbinder, die extra für sowas gemacht sind. So bist Du meines Erachtens ganz auf der sicheren Seite. Das mit dem MOC3023 müßte meiner Meinung nach auch passen. Viele Grüße Kai Markus
Hi Kai Markus, Ich hab die Platine nochmal überarbeitet und eine der Netzspannungsleitungen aus dem Layout genommen und die Niederspannungsseite stärker von der Netzpannungsseite getrennt. Das Platinenlayout befindet sich wieder als PDF-Datei im Anhang. MfG Simon
Hi, Simon! Das sieht soweit sehr gut aus; ich würde eventuell die dicke Zuleitungs-Leiterbahn bis zum Ende so dick lassen. Spart letztenendes auch Ätzlösung... Gruß Kai Markus
Wie willst Du denn den Daten-Eingang machen? Doch hoffentlich nicht über eine parallele Schnittstelle? Mit einer seriellen Schnittstelle wirst Du wesentlich weniger Probleme haben. Im Lichtbereich wird übrigens DMX512 verwendet, das ist ein serielles Protokoll mit 250kbit, was hardwareseitig auf RS485 basiert. Ist relativ einfach zu implementieren, und Du kannst mehrere Deiner Teile an derselben Leitung kaskadieren ... Und kompatibel zu Lichpulten etc. bist Du dann auch! Stefan
Hi Kai Markus, Im Anhang befindet sich nun die vierte Version der Platine (natürlich im PDF-Format). Bei dieser Version hab ich in den freigewordenen Platz noch eine serielle Schnittstelle zur programmierung des Chips eingebaut. Außerdem hab ich noch ein parr Kleinigkeiten wie die Kondensatoren beim Quarz verändert und einige Drahtbrücken durch Leiterbahnen ersetzt. MfG Simon
Hi, Simon! Jau, das sieht gut aus; das müßte so funktionieren. Denn viel Spaß beim Entwickeln und Ätzen ;-) Falls es Probleme gibt, melde dich ruhig. Ich verfolgen diesen Thread weiter. Gruß Kai Markus
Hallo Stefan, Eigentlich war der Dateneingang als parallele Schnittstelle gedacht, 8 Datenleitungen und eine Interruptleitung, aber ich kenne mich noch nicht so gut aus in Sachen Elektronik und lasse mich gerne eines besseren belehren. Wie funktioniert denn dieses DMX512 genau, könntest du mir genauere Tipps geben? Vielen Dank schon mal im Voraus! MfG Simon
DMX ist eine Lichtanlagen-Schnittstellendefinition. Sowohl die Hardware als auch die Software werden definiert. Hardware: beruht auf der RS485-Schnittstelle. Das ist eine sehr störungsunempfindliche differenzielle Übertragungsart. Für den Benutzer ist sie sehr einfach, es wird nur ein billiges 8-poliges Empfänger-IC benötigt und als Leitung eine mit 2 Adern + Masse. Als Stecker werden nach Norm eigendlich 5-pol-Typen verwendet, aber da die teuer sind, haben einige Hersteller die 3-pol-Typen eingeführt. Vorteil: Als Datenleitung können Mikrofonkabel verwendet werden. Jedes Empfängergerät hat einen Eingang und dazu parallelgeschaltet gleich wieder einen Ausgang. So kannst Du ganz einfach mehrere Geräte an einer Lichtanlage betreiben. Software: Die Übertragungsart ist 8 Bits, no parity. 1 Stop. Die Baudrate ist 250kbaud. Die Datenübertragung erfolgt in Blöcken. Jeder Block startet mit einem Mark, gefolgt von den Datenbytes für jeden Kanal, maximal 512 Stück. Am Schluss folgt ein Brake-Signal, auch Reset genannt. Implementierung: Die Hardware-Seite ist sehr einfach, nur ein 8-poliger RS485-Empfänger. Zusätzlich sollte man noch eine Einstellungsmöglichkeit für den Empfangskanal vorsehen, damit Du auch mehrere Endstufen an einer Lichtanlage anschliessen kannst; im einfachsten Fall ein paar DIL-Schalter. Nicht schaden können auch ein paar Leuchtdioden: eine leuchtet, wenn Daten anliegen, und die andere leuchtet, wenn alle Kanäle neue Daten erhalten haben (oder ähnlich). Die Software-Seite ist auch nicht besonders schwierig, einzig die Erkennung des Brake ist nicht bei allen MC vorgesehen, hier kann man sich aber auch behelfen, wenn man auf Framing-Error testet. Wenn das Datenbyte mit Framing-Error eine Null war, dann wars ein Brake. Viele MC schaffen auch die 250 kbaud nicht, dass sollte beim Atmel aber kein Problem sein. Im Netz habe ich kurz gesucht und folgende Seite gefunden: http://www.soundlight.de/techtips/dmx512/dmx512.htm Mein erstes richtiges Elektronik-Projekt war übrigens auch eine Lichtendstufe, mit 4 * 8 Kanälen und am Anfang auch mit parallelem Eingang. Später habe ich dann auf DMX umgebaut. Ein paar Jahre später habe ich dann das Lichtpult dazu als Diplomarbeit abgegeben ... Gruß, Stefan
Hallo Stefan, Also soweit wie du bin ich noch lange nicht. Von wegen Diplomarbeit, da muss ich noch eine weile warten, Ich bin erst 17. Für die Datenübertragung kann man da den Uart vielleicht irgendwie verwenden? Das wäre dann meiner Meinung nach am einfachsten. Ich hab noch ne Frage zur Software und genauer zum Phasenanschnitt: Ich hab mir das so überlegt, dass für jede Lampe ein Wert zwischen 0 und 255 zur Endstufe übertragen wird und dort in ein Register gespeichert wird (für jede Lampe 1 Register). Zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs wird ein Interrupt ausgelöst, in dessen Interrupserviceroutine dann ein Timmer auf einen bestimmten Wert gesetzt, der aus der Quarzfrequenz berechnet wird, gesetzt wird. Die Zeit zwischen den Nulldurchgängen wird dadurch durch 255 geteilt. Bei jedem Timerüberlauf wird dann eine Variable inkrementiert und mit den Werten aus den Registern verglichen. Wenn nun ein oder mehrere Werte übereinstimmen,wird der jeweilige Ausgang für den Lampentreiber aktiviert. Dieser bleibt bis zum nächsten Nulldurchgang auf 1. Könnte dies deiner Meinung nach funktionieren? MfG Simon
Ja, dazu ist der UART da! Falls Du Dich entscheidest, DMX zu benutzen und keine Spec findest, dann melde Dich. Zum Phasenanschnitt: Im Prinzip funktioniert es so. Allerdings solltest Du ein paar Sachen noch beachten: Die Leistung innerhalb einer Halbwelle ist nicht linear verteilt. Nahe den Nulldurchgängen fliesst wenig Stom, an den Sinus-Scheitelpunkten umso mehr. Die Leistung folgt also einer sin² Kurve. Um gleichmässige Helligkeitsänderungen zu erreichen, musst Du also um die Scheitelpunkte der Sinuswelle wesentlich kleinere zeitliche Abstände haben als um den Nulldurchgang. Zusätzlich ist die Licht-Leistung der Lampen nicht linear zur reingesteckten Energie. Am besten probierst Du Deine Sofware erstmal mit einer Software aus, so wie Du sie beschrieben hast. Wenn alles klappt, dann ersetzt Du die lineare Aufteiilung der Halbwellen durch eine Tabelle, in der für jeden 1/256-Schritt der zeitliche Abstand zum Nulldurchgang steht. Professionelle Endstufen können die Lampen vorheizen (preheat). Die Birnen werden dabei immer leicht angesteuert, damit die Wendeln warm bleiben. Dadurch werden die Lampen geschont und leben länger, und die Einschaltzeit wird verbessert. Einfach immer ein bischen andimmen, ev. durch DIL-Schalter o.ä. abschaltbar. Aber mach das erst, wenn alles andere prima klappt! Wenn Du 100Hz durch 256 Schritte teilst, wirst Du ev. Timingprobleme für Deinen Timerinterrupt bekommen, der kommt ja dann alle 25,6khz! Da die Schritte sinusbedingt nicht gleichgross sind, wirst Du Worstcase ca. alle 20us einen IR haben! Ich würde so vorgehen: Im Hauptprogramm berechnest Du aus jedem Helligkeitswert (8 Bit) die entsprechende Anzahl von Timerticks. Beim Nulldurchgang löscht Du Deinen Timer und schreibst die Timerticks der hellsten Lampe ins Compare-Register Deines Timers. Wenn das Compare-Reg einen IR auslöst, schaltest Du die Lampe ein und schreibst den Wert der zweithellsten Lampe ins Compare-Reg, usw. Fang am Anfang mit nur einer Lampe an. Dann hast Du nur einen Wert für das Compare-Register und Dein Programm bleibt einfach. Wenns läuft, bau die anderen Lampen ein! Als ich meine Lichtendstufe baute, war ich übrigens 19 Jahre ... Gruß, Stefan
... ganz meine Meinung. Elektronik hängt nicht vom Alter ab. Meinen ersten dicken Kurzschluß hab ich mit 16 in meiner Schule fabriziert und den ganzen Musikbereich stromlos gemacht ;-) Ich hab mir mal von der USITT (das ist die Dachorganisation, die die Spezifikationen von DMX verwaltet) ein Heft mit den genauen Angaben schicken lassen; leider nicht umsonst und komplett auf Englisch. Aber falls Du etwas über DMX suchst, könnte auch ein Stöbern in alten Elektor-Zeitschriften was bringen. Vielleicht hat in Deiner Heimatstadt die örtliche Bücherei was auf Lager, oder, was viele gar nicht wissen, in den meisten Universitätsbüchereien kann man sich auch als Nicht-Student anmelden und den Service nutzen. Ansonsten bin ich auch immer für Fragen offen. Das mit der Interrupt-routine klingt übrigenz ganz sinnvoll soweit... Viele Grüße aus HH Kai Markus Tegtmeier
Hallo Stefan und Kai Markus Vielen Dank für eure Tipps, die werd ich gleich mal ausprobieren. Zum Aufbau im Versuchsstadium hab ich noch ne Frage: Kann man eine Treiberstufe (sprich einen Optokoppler und einen Triac) auf einer normalen Lochrasterplatte aufbauen oder ist das zu gefährlich? Und muss man bei einer Treiberstufe für eine Filterung sorgen oder reicht der Aufbau wie ich ihn auf meiner Platine habe? Wenn man irgend welche Maßnahmen treffen welche sind das dann? (Also ich hab auf der Seite Mikrcontroller.com unter Projekte einen 4-Kanal DMX-Dimmer entdeckt, bei dem Spulen auf der Platine sind, von denen ich vermute, dass sie zur Filterung da sind). MfG Simon
Oh, Filter hast Du ja garnicht drauf ... Solltest Du unbedingt machen. Deine Lichtendstufe funktioniert zwar auch ohne, aber Deine Musikanlage wird aber ohne Filterung der Lichtendstufe hässlich zirpen. Die Dimensionierung würde ich bei anderen Projekten abschauen, schau beim Einkauf, dass die Bauteile genügend spannungsfest sind. Die Triacs sollten so dimensioniert sein, dass sie auch die hohen Lampen-Einschaltströme verkraften, I-max sollte min. 10 mal höher sein als I-lampe. Trotzdem ist es sinnvoll, die Triacs so zu montieren, dass sie leicht ausgetauscht werden können, mir ist öfter mal einer durchgeraucht. Das mit der Lochraster-Platine ist so ne Sache, es kommt drauf an, wie vorsichtig Du bist ... allerdings sehe ich wenig Sinn drin, weil viel falsch machen kannst Du im Layout an dieser Stelle nicht, von daher gibt es wenig "Ausprobier-Bedarf" Gruß, Stefan
Hallo Stefan, Was hälst du von dem Selbstbau-DMX-Dimmer auf http://www.theaterzentrum.at/technix/development/dimmer/index_html ? also meiner Meinung nach ist der recht gelungen und warscheinlich wurde er auch im Bühneneinsatz erprobt. Aus deisem Profekt könnte ich die Tabelle für die Timerreloadwerte und den Wert für die Spulen übernehmen. MfG Simon
Sieht sehr interessant aus! Den Source habe ich noch nicht angeschaut, aber die Platinen sind ganz gut. Ich würde eher Leiterplatten-Spulen bevorzugen, damit die Verkabelung nicht so aufwendig wird. Pass bei den Kondensatoren auf, dass sie die Netzspg vertragen.
Hallo Stefan, Vielen Dank, dass du dir die Mühe machst meine ganzen Fragen zu beantworten. Hoffentlich nervt es dich nicht. Wie funktioniert das eigentlich mit der Dimensionierung der Entstördrosseln, gibts da irgendwelche Tabellen oder Formeln? Wo soll man diese Drosseln dann anbringen? möglichst nahe an den Triacs oder möglichst nahe an den Lampen? MfG Simon
Wenns mich nerven würde, würd ich ja nicht antworten ;-) Ich habe bei meiner Endstufe die größten Drosseln genommen, die ich mir leisten konnte. Die C-Dimensionierung habe ich woanders abgeschaut. Zur Platzierung: die Drosseln möglichst nah an den Triacs und die Triacs möglichst nah an den Lampen ... Ich habe die Dimmer direkt auf den Traversen montiert, und das bewährte sich auch ganz gut -> Kabelkosten bleiben dadurch auch schön klein. Gruß, Stefan
Hallo zusammen @simon hast du schonaml auf http://www.dmx4all.ch nachgeschaut? Dort gibt es ebenfalls einen Dimmer mit DMX ansteuerung zum selberbasteln. Leider wird der Quellcode vom AVR nicht rausgerückt, und man muss diesen bestellen. Ist aber meiner meinung nach sehr billig. @all ich habe ebenfalls was mit dem DMX bus begonnen. Ich baue einen DMX- 0-10V Wandler. Eigendlich ist es der, welcher auf DMX4all angeboten wird, hab einfach den print ein wenig abgeändert. diesen habe ich hier angefügt, wäre froh wenn ihr diesen mal anschauen könnt und sagen was man besser machen kann. Ich selber habe zwei probs: 1. Ich brauche 5 und 12V. Dazu habe ich jeweils einen Spannungsregler genommen. WIe soll ich diese nun schalten? Beide an die Speisung oder den 5V an den 12V? 2. Wo kommt die Sicherung hin. Vor oder nach den Trafo? Vielen Dank Gruss Marc
Hallo Marc, Ich hab da ne Frage, stimmt der Link so oder is da was falsch geschrieben? Weil bei mir funktioniert der nämlich nicht. MfG Simon
Hallo Marc, Da haben wir wohl zur selben Zeit geschreiben. Der Link ist sehr interessant, den hab ich gar noch nicht gefunden gehabt. Danke für den Tipp! MfG Simon
Hallo zusammen, ich bins mal wieder. Ich hab jetzt in der Zeit eine neue Version der Bühnenbeleuchtung entworfen, die jatzt nur noch 4 Kanäle hat. der Schaltplan und das Layout sind wie immer im Anhang als PDF-Datei zu finden. MfG Simon
Bin gerade dabei den Dimmer von http://www.theaterzentrum.at/technix/development/dimmer/index_html aufzubauen. Der Quelltext ist relativ einfach und somit als Basis für eigene Experimente sicher gut zu gebrauchen. Leider sind die AT90S4433 (22) nur noch sehr schwer aufzutreiben (von ATMEL ausgelistet). Ich hab jetzt vor den Quellcode für den ATMEGA8 umzuschreiben. Auch für die verwendeten Triacs MAC 224 hab ich noch keine vernünftige Bezugsquelle gefunden - ich möchte es mal mit BTA41 600 und einem leicht geändertem Layout TOP3 anstatt TO220 Gehäuse probieren. Den Spannungsüberwachungsbaustein lm34064 hab ich noch nirgends gefunden ist aber eventuell bei dem ATMEG8 auch nicht nötig. Als Drosseln möchte ich die AMIDON Kerne T106-26 mit 7,5 Windungen 2,5qmm isolierter Litze verwenden, das gibt dann eine Induktivität von ca 5uH. Zum berechnen der Spulen (Induktivität) kannst Du den Mini Rinkernrechner von Wilfried Burmeister verwenden - es sollten die Eisenpulver Ringkerne gehen (Sättigungsprobleme bei Ferritkernen). Wenn alles klappt kann ich hier ja noch mal posten. Aber wie ich mich kenne wird das sicher noch einige Wochen dauern.
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