Projekt Anzeigetafel: Konzept/Unreproduzierbare Probleme

Gast #3637936
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Hallo,

ich habe ein Problem mit der Steuerelektronik einer Anzeigetafel und 
komme alleine nicht mehr weiter. Die Beschreibung wird vermutlich etwas 
laenger, also an alle die sich die Zeit nehmen bis zum Ende zu lesen 
schonmal im vorraus vielen Dank. ;)

Das Konzept welches ich mir ueberlegt habe ist eigentlich recht simple 
Elektrik auf geringem Niveau, umso aergerlicher und unverstaendlicher 
was passiert...

Wir sind guenstig an alte 7-Segment Tafeln aus alten Tankstellenanzeigen 
gekommen. Diese klappen mechanisch um, kontrolliert von einem Magneten 
pro Segment. Der Magnet hat drei Kabel, mittelabgriff an der Spule fuer 
GND, ein Abgriff zum "aufklappen" indem der Magnet abstoesst und ein 
Kabel am anderem Ende der Spule zum "wegklappen" des Segments indem der 
Magnet dann anzieht.

Aus jeder Ziffer gehen also 3x7 Kabel raus. Diese landen auf einer 
kleinen Platine (die dabei war) wo alle 7 GND's auf ein Kabel gehen und 
die 7 plus pole zum anziehen und die 7 zum abstossen gehen auf eine 
Pfostenleiste fuer ein Flachbandkabel. Darauf sind auch Freilaufdioden.

Nun kann man mehrere Ziffern an ein Flachbandkabel haengen, dort einen 
"Pattern" mit 12V anlegen und die Ziffern deren GND man auf GND legt, 
klappen dieses Pattern dann hin.

Geht mit Draehten und 12V Netzteil auch. Nun haben wir eine Tafel aus 10 
Ziffern, je 2 Zeilen a 5 Stueck gebaut. Die gewaehlte Mischeung aus 
Performance (das klappen dauert ca. 2 Sekunden) und Kosten war diese: Je 
eine Zeile soll gleichzeitig klappen, die zweite Zeile anschliessend.

Also habe ich 5 Platinen entworfen. Jede dieser hat einen ATMEGA8 drauf. 
Dieser kann ueber UART Befehle empfangen und verarbeiten. Das macht er 
indem er 9 12V Relais ansteuern kann. 7 sind Wechsler welche je fuer ein 
Segment zustaendig sind und 12V zwischen dem linken und rechtem Abrgiff 
der Spule umschalten. Also klappen oder setzen der Segmente. Die anderen 
beiden koennen jeweils eine Klemme auf GND ziehen. Daran kommt das 
gemeinsame GND der Ziffer.

Eine Platine kuemmert sich also um zwei Ziffern, die in einer Spalte 
sind. Bei 5 Platinen koennen sich also alle simultan erst um die erste 
Ziffer (Zeile) kuemmern, dann um die zweite. Dazu lege ich mit den 
Relais das Pattern auf das Flachbandkabel, setze 2 Sekunden das 
entsprechende Relais damit die Ziffer GND bekommet und gut ist.

Die UARTS der 5 Platinen gehen Token Ring maessig vom TxD des 
Vorgaengers zum RxD des Nachfolgers. Die Firmware ist auf allen gleich: 
"Liess ein String, stelle das erste eichen da und schick den Rest weiter 
(falls vorhanden)". Speise ich also eine "setze 12345" ein, nimmt modul 
1 die 1 und stellt sie da, schickt "setze 2345" weiter ans naechste, 
dort das Spiel von vorn.

Als sechstes Modul haengt ein ATMEGA644 im Kreis der die Befehle 
einspielt.
Diese bekommt er vom zweitem UART ueber RS485 von einem PC.

Theroie gut, Praxis geht auch-natuerlich nur ohne Ziffern dran auf dem 
Schreibtisch. Das ganze also eingepackt und eingebaut, geht 
unreproduzierbar schlecht. Sind keine Ziffern dran, geht alles 
perfekt-wie zu Hause. HAenge ich eine Ziffer dran, auch noch gut. Haenge 
ich zwei Dran, meistens gut. Spaetestens bei der dritten jedoch kommen 
in unreproduzierbaren Intervallen (wenige Sekunden) Resets einzelner 
willkuerlicher Module vor. Ich komme da nicht hinter. Vermutlich bricht
die Versorgungsspannung ein, nur wenn, warum?

Die 5V Versorgung und die 12V Versorgung kommen wahlweise aus zwei 
Netzteilen. Egal was also auf der 12V Leitung passiert, die 5V Spannung 
sollte stabil bleiben. Da passiert natuerlich einiges, die Relais 
brauchen etwas Strom - aber das geht ja. Kommt jedoch der Strom der 
Anzeigen dazu (ca 4,5 A pro Ziffer) hagelt es Resets. Das 12V Netzteil 
kann 18 A und welbst wenn ich die verarbeitung so verzoegere das jedes 
Modul erst umklappt und dann wartet und dann erst an naechste 
weitersendet, so das also nur maximal eine Ziffer unter Strom steht 
gehts nicht.

Ist mir unerklaerlich.

Problem Nummer zwei: Das Modul welches ueber RS485 die Befehle 
einspeisst geht auch nicht. Naja, es geht nur, wenn sowohl das Modul als 
auch der RS485 Dongle des PCs am SELBEN USB Port haengen. Aber in der 
Praxis geht das natuerlich nicht, weil dann die Strecke viel laenger 
ist. Dazu muss ich sagen, ich habe nur A und B verbunden, kein GND.

Nach einer hier losgetretenen Diskussion konnte nicht abschliessend 
geklaert werden ob man bei RS485 GND nun als dritte Leitung legen muss 
oder nicht. Die Haelfte war dafuer, die andere dagegen. Ist mir 
eigentlich auch egal, ich habe ja die Moeglichkeit. Also GND Vom Dongle 
auch auf GND der Steuerplatine gelegt und sie da - die Kommunikation 
geht auch wenn di die Platine seperat mit 5V versorge die nicht aus dem 
PC kommen an dem der Dongle haengt. Super, lief stundenlang. Hin und 
her. Auch in anderen Raeumen an anderen Phasen des Hauses.
Eingepackt, eingebaut, an einen Laptop gehaengt der an der selben 
Steckdose hing wie die Platine, 5 Sekunden gewartet, kleiner Feuerball 
auf der Platine wo die GND von der 5V Versorgung an den GND vom RS485 
Dongle (also Laptop) ubergeht. Is klar...

So... Nun die Fragen. Konnte ich das so beschreiben das man es 
nachvollziehen kann? :)
Warum resetten meine Module nach Lust und Laune, obwohl die Lastseite 
der Relais aus einem anderem Netzteil gespeisst wird?
Warum explodiert die GND Leitung am RS485 Port wenn eine Dran ist und 
wenn keine dran ist muessen Sender und Empfaenger am selben Netzteil 
haengen?

PS: Ich wusste das es lang wird ;(
Gast #3638047
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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Habe ich das gerade richtig überflogen?

Hast du.

Son Controller kostet nen Euro fuenfzig, war mir ein System wert welches 
modular erweiterbar ist, was fuer die Zukunft interessant sein wird.
Vor allem da es im Vergleich zu den Relais eh untergeht. ;)

Und ja, ich weiss man haette mit 17 Relais auskommen koennen, 7 fuer das 
Pattern der Segmente und 10 fuer die GND Leitungen der Ziffern. Die 
Loesung gabs, funktionierte und war zu langsam, da das klappen der 
ganzen Zahl dann nur Ziffer pro Ziffer erfolgt und ca 20 Sekunden fuer 
die ganze Tafel braucht.

Und nochmal ja, MOSFETs kenn ich und habe ich noch nie gemocht.
Gast #3638052
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Sebastian Feike schrieb:
> Und ja, ich weiss man haette mit 17 Relais auskommen koennen, 7 fuer das
> Pattern der Segmente und 10 fuer die GND Leitungen der Ziffern. Die
> Loesung gabs, funktionierte und war zu langsam, da das klappen der
> ganzen Zahl dann nur Ziffer pro Ziffer erfolgt und ca 20 Sekunden fuer
> die ganze Tafel braucht.

So machts uebrigens auch die OriginalElektronik an der Tankstelle.

Ich habe einfach den Strang am Flachbandkabel in fuenf kleinere Straenge 
aufgeteilt die jeder an sich genauso funktionieren wie der eine grosse 
-nur gleichzeitig.
Gast #3638101
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Stimme Mawin zu.
Diese Probleme hatte ich auch mit den Klapperanzeigen.
Schieberegister ULN und fertig.
Das mit Relais richtig sauber zu entstören ist am Ende des Tages nur 
gebastelt und gefummel...

Ein "kann schon sein, vielleicht auch nicht" Design.
Gast #3638228
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Hi
So, jetzt mal Butter bei die Fische...
1. Mach einen Schaltplan
2. Wie hoch ist der Strom, den du für das Wechseln der Anzeige brauchst, 
bzw. der Strom einer Spule?
3. Besorg ein starkes Netzteil. Vielleicht tut es auch ein Ladegerät, 
das dann den Strom auch liefern kann.
4. Mach einen Schaltplan. Wenn du kein vernünftiges Programm dafür hast, 
geht auch Paint
5. Mach dir ein Konzept. Von mir aus auch mit 6 Atmegas.

Nur so wirst du voran kommen. Allein von deiner Beschreibung her ist es 
schwierig, eine direkte problembezogene Hilfe zu leisten. Das ist wie 
eine Klausuraufgabe : Gegeben ist nichts, gesucht ist alles.
Gruß oldmax

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