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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Vorstellung Drehzahlregler mit Triac in Steckergehäuse


Autor: Dietrich L. (dietrichl)
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Hallo Leute,

ich möchte Euch meinen Drehzahlregler mit Triac im Steckergehäuse 
vorstellen.
Ich habe das Gerät entwickelt für einen 230V-Standventilator, dessen 
Drehzahlstufen sehr instabil waren.
Der Name "Cinni-Regler" stammt vom (indischen) Hersteller des 
Ventilators.

Beschreibung HW
- Drehzahlmessung über einen Hall-Sensor (TLE4935L). Der zugehörige 
Magnet (D=4mm, L=19mm) ist auf dem Flügelrad des Ventilators montiert, 
Anschluss erfolgt über USB-B-Buchse.

- Steuerung des 230VAC-Leistungskreises mit einem Solid-State-Relais 
(SSR, S202S11 von Sharp) mit eingebautem Snubber; zusätzliche 
Schutzbeschaltung: X-Kondensator, Drosseln und Varistor.

- Daten: die Drosseln sind mit 2A spezifiziert, das SSR mit 8A 
(allerdings mit Kühlkörper, der aber nicht vorgesehen ist). Wieviel 
davon in dem kleinen Gehäuse und ohne Kühlkörper genutzt werden kann, 
habe ich nicht ermittelt (ich benötige nur ca. 100W!).

- µC: Atmel ATmega8(L)-8P (DIP 28)
- Phasennulldurchgangs-Signal verfügbar
- Poti für Sollwertvorgabe
- 6-pol. Wannenstecker für In-Circuit-Programmer
- 6-pol. Wannenstecker für RS232-Anschluss (zum Debuggen)
- 3 LEDs für: Drehzahlimpuls  SSR-On  beliebige Anwendung
- eingebaut in einem Bopla-Steckergehäuse, 2-poliger Netzschalter und 
Sicherungshalter ist vorgesehen. Potenzialtrennung der Elektronik über 
Netztrafo.

Beschreibung SW
Ich gehe hier nicht weiter darauf ein; näheres siehe Source-Code 
"Cinni-Regler_V1-1.c". Die SW wurde erstellt mit AVR Studio 4.18 und 
AVR-GCC 20100110.

Die Regelung ist ein PI-Regler, einfach gestrickt (zum Teil "gebastelt") 
und "zu Fuß" an die Eigenschaften des Ventilators angepasst, und läuft 
in der TIMER2-ISR alle 0,25ms. Bei niedriger Drehzahl dauert die Messung 
(Zeit zwischen 2 Drehzahlimpulsen) relativ lange (1 Impuls je 
Umdrehnung), was die Regelung nicht leicht macht.
Im Hauptprogramm läuft im Wesentlichen nur die UART-Senderoutine (nur 
zum Debuggen).

Bei der SW ist bestimmt noch einiges verbesserungswürdig bzw. sie muss 
für eine andere Anwendung sowieso stark angepasst werden. Hier könnte 
man z.B. eine "schönen" Regler mit einzeln einstellbaren Parametern 
realisieren. Allerdings kommt man dann eventuell an die 
Geschwindigkeitsgrenze des µC kommen (bei den verwendeten 8MHz). Im 
Moment habe ich aber bzgl. Zeit und Speicher noch einiges an "Luft".

In der Anlage findet ihr:
- Schaltplan (Seite 1 und 2)
- Zeichnungen für Gehäusebearbeitung und Kabel (Seite 3 und 4)
- Layout (1 Seite); alles erstellt mit Eagle 5.7.0
- Bilder des Grätes geschlossen, offen und beider Leiterplatten betückt
- Stückliste mit Bestellangaben
- Source-Code (C)

Vielleicht kann jemand etwas damit anfangen - und wenn es nur als 
abschreckendes Beispiel dient ;-) Speziell bei der Mechanik habe ich 
mich aber besonders bemüht :-)
Bei Bedarf kann ich das Layout (Eagle 5.7.0) zur Verfügung stellen.

Gruß Dietrich

Autor: Christian R. (mrrotzi)
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sehr schön aufgeräumt!
gefällt mir.

Autor: Dietrich L. (dietrichl)
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Beim Layout hatte ich vergessen, die Masseflächen mit Ratsnest zu 
erzeugen.
Hier also der Nachtrag...

Autor: Lehrmann M. (ubimbo)
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-> Ab ins Wiki

Autor: Stefan Z. (wooschder)
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Very nice!

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