Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verbesserungsvorschläge: Relaissteurung mit 2 Tastern


von Carsten H. (enavantblabla)


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Hallo liebe Foristen,

ich fange gerade an, mich mit Elektrotechnik und Mikrocontrollern zu 
beschäftigen und habe nun mein zweites kleines Projekt fertig. Da ich 
noch Anfänger bin, wollte ich mal nachfragen, ob irgendwer Ideen hat, 
was da noch zu optimieren geht (sowohl im Schaltungsaufbau als auch im 
Quellcode).
Was das Projekt leisten soll:
Ein Freund betreibt eine Kneipe, dort ist es auf den Klos neulich zu 
einer sexuellen Belästigung gekommen; deswegen sollen dort Notschalter 
(http://www.conrad.de/ce/de/product/704622/) installiert werden, die 
eine Lampe im Tresenbereich zum Leuchten bringt, sodaß die Tresenkraft 
eingreifen kann. Die Steuerung über µc ist notwendig, dass im Notfall 
die Lampe nicht einfach ausgeschaltet werden kann, sondern sie auf jeden 
Fall 1-2 Minuten blinkt.
Vom Prinzip her ist es einfaches Notfall-Melde-System: Mit 2 Tastern 
wird über ein µc ein Relaisshield angesteuert, welches ~230V schaltet. 
(http://www.ebay.com/itm/5V-One-1-Channel-Relay-Module-Board-Shield-For-PIC-AVR-DSP-ARM-MCU-Arduino-/310566336050)
Über die Software wird garantiert, dass die Lampe eine gewisse Weile 
blinkt. Bleibt der Schalter gedrückt, blinkt die Lampe dementsprechend 
wieder eine Periode.
Die Beschaltung über externem PullUp-Widerstand hat den Vorteil, dass 
die Leitungen nicht einfach durchtrennt werden können, da sonst der 
Lichtalarm ausgelöst wird. Die 5V kommen von einem Handynetzteil.
Dies ist ein erster Test, wie gesagt, es läuft alles wie es soll, wenn 
ich mir sicher bin, dass ich alles so machen kann, sollen insgesamt vier 
Notfallknöpfe angeschlossen werden und die Steuerung über einen Attiny 
laufen.
Eine Frage vielleicht gleich mal hier: von der fertigen Platine bis zu 
den Schaltern werden es schonmal 5m Kabel; worauf sollte ich deswegen 
noch achten? Den 10k-Widerstand wohl verkleinern... Dort verlaufen i.ü. 
keine weiteren Stromkabel, sodass ich mir über Störsignale nicht 
wirklich Gedanken machen muss.
Und eine Sache verstehe ich nicht: wenn ich den Ground vom Arduino NICHT 
mit dem Ground von meinen 5V netzteil verbinde, funktioniert die 
Schaltung nicht. Warum? Der Arduino müsste doch schon Ground über seine 
Stromversorgung haben.
Vielen lieben Dank an alle, die Lust haben, was hierzu zu schreiben!!! 
Bin über alle Hinweise dankbar, auch Kritik zum Schaltplan und Code, ich 
will ja lernen!
Carsten
++++++++++
Quellcode:

int relais = 6;
int taster1 = 12;
int taster2 = 11;
int dauer_sek = 15; //legt (grob) Blinkdauer in Sekunden fest

void setup() {

pinMode(relais, OUTPUT);
pinMode(taster1, INPUT);
pinMode(taster2, INPUT);
}

void loop()
{
   digitalWrite(relais, HIGH);      //Relais schaltet aus, da NO-Ausgang 
genutzt wird
   if(digitalRead(taster1) == LOW)  //liest Taster 1
    {                               //Schleife fürs Blinken
    int counter = 1;
    for(counter = 1; counter < (dauer_sek*2); counter++)
    {
       digitalWrite(relais, LOW);
       delay(250);
       digitalWrite(relais, HIGH);
       delay(250);
     }

  }
   if(digitalRead(taster2) == LOW)
    {
    int counter = 1;
    for(counter = 1; counter < (dauer_sek*2); counter++)
    {
       digitalWrite(relais, LOW);
       delay(250);
       digitalWrite(relais, HIGH);
       delay(250);
     }

  }
}

von Boah... (Gast)


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Warum nicht einfach nen Treppenhausautomat?

von Carsten H. (enavantblabla)


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...weil der einfach ausgeschaltet werden kann; also im 
worst-case-szenario (es passiert ein Übergriff auf dem Klo), dann kann 
der Täter den Alarm einfach ausschalten. man kann ja nicht davon 
ausgehen, dass die Tresenkraft die Lampe innerhalb von wenigen Sekunden 
bemerkt...

von Harald W. (wilhelms)


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Carsten H. schrieb:

> deswegen sollen dort Notschalter installiert werden, die
> eine Lampe im Tresenbereich zum Leuchten bringt, sodaß die Tresenkraft
> eingreifen kann. Die Steuerung über µc ist notwendig,

Hmm, ich würde da einfach ein Relais mit Selbsthaltung nehmen,
die nur am Tresen wieder ausgeschaltet werden kann.

von Oliver W. (pilzkopf)


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Carsten H. schrieb:
> Die Beschaltung über externem PullUp-Widerstand hat den Vorteil, dass
> die Leitungen nicht einfach durchtrennt werden können, da sonst der
> Lichtalarm ausgelöst wird. Die 5V kommen von einem Handynetzteil.
> Dies ist ein erster Test, wie gesagt, es läuft alles wie es soll, wenn
> ich mir sicher bin, dass ich alles so machen kann, sollen insgesamt vier
> Notfallknöpfe angeschlossen werden und die Steuerung über einen Attiny
> laufen.

Bei 5m würde ich als Pegel 12V Vorziehen.
Von den 12V über einen Optokoppler auf 5V runter, ist auch im Betrieb 
sicherer.
Dazu würde ich auf der Lampenseite vielleicht lieber 12/24V lampen 
nehmen, ich weiß nicht wie viel ahnung du von elektro hast, 230V sind 
immer grenzwertig.

Carsten H. schrieb:
> Und eine Sache verstehe ich nicht: wenn ich den Ground vom Arduino NICHT
> mit dem Ground von meinen 5V netzteil verbinde, funktioniert die
> Schaltung nicht. Warum? Der Arduino müsste doch schon Ground über seine
> Stromversorgung haben.

Der Groundpegel muss gleich sein.
Wenn das 5V Netzteil sein Ground 50V über dem Nullleiter liefert, das 
USB Netzteil aber Ground auf Nullleiter (hypotetisch), "sieht" der 
Controller das Ground vom Netzteil als +50V, das 5V vom Netzteil als 
+55V.

Zur Software:
Rechne mal deine Dauer durch.
Dazu teste erst beide Schalter und blinke dann, also grob ca so:

Wenn (Schalter1 oder SchalterB)
    Dann Blinke

Gruß, Olli

von Boah... (Gast)


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??? Also ich kann bei mir im Treppenhaus das Licht nur antasten. Nicht 
aber aus. So ein Standard Treppenhaus-Zeit-Licht-Automat aus dem 
Baumarkt.
Man könnte es auch abfallverzögertes Relais nennen.

von Carsten H. (enavantblabla)


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Boah... schrieb:
> ??? Also ich kann bei mir im Treppenhaus das Licht nur antasten. Nicht
> aber aus. So ein Standard Treppenhaus-Zeit-Licht-Automat aus dem
> Baumarkt.
> Man könnte es auch abfallverzögertes Relais nennen.

...stimmt natürlich! naja, auf die einfachen sachen kommt man manchmal 
nicht, danke für den Hinweis! Aber ich will ja so oder so etwas 
E-technik und µc-programmierung lernen...

von Oliver H. (Firma: OliverHeinrichs.de) (dobson)


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Aber wenn es um Gesundheit oder gar Leben geht, würde ich mir keine 
zusätzlichen Fehlerquellen durch Software oder Hardware einbauen. Nimm 
ein Treppenhausding und gut ist, oder etwas aufwendiger die erwähnte 
Selbsthalteschaltung mit Aus-Taster an der Theke.

von Carsten H. (enavantblabla)


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...und dank an olli für die Hinweise! Mach ich so, also 12V für die 
Schalter und die Softwareverbesserung! Wegen der 230V mach ich mir keine 
Sorgen, Elektrik kann ich...

von Falk B. (falk)


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@Carsten H. (enavantblabla)

>...weil der einfach ausgeschaltet werden kann; also im

Nö. Der ist ja nicht auf dem Klo verbaut sondern im Schaltschrank oder 
unter dem Tresen.

Einmal Taster tippen -> Relais/Licht bleibt für mindests X min an, egal 
wie oft man dann nochmal drauf drückt.

Trotzdem sollte man so ein Gesellschaftsproblem mittelfristig anders 
lösen . . .

von Oliver H. (Firma: OliverHeinrichs.de) (dobson)


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Da du sagst, dass du E-Technik lernst/lernen willst:
Bitte informiere dich noch über Installationszonen in Waschräumen, falls 
du auf die 230VAC Schiene gehst. Denk bitte auch an einen RCD. Wär doch 
schade, wenn der Täter einen tödlichen Schock erleidet und so schnell 
dahin scheidet.

von Harald W. (wilhelms)


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Oliver Heinrichs schrieb:

> etwas aufwendiger die erwähnte
> Selbsthalteschaltung mit Aus-Taster an der Theke.

Die ist wesentlich weniger aufwändig. Man braucht nur ein Relais
und zwei Taster. Ob das Relais jetzt für 5V, 12V oder 230V~ ist,
ist für die Funktion der Schaltung völlig unerheblich.

von Oliver H. (Firma: OliverHeinrichs.de) (dobson)


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Geht auch drum welche Drähte man wohin ziehen muss. Leider kennen wir 
die örtlichen Gegebenheiten nicht. Entfernungen, e.t.c....

von Oliver H. (Firma: OliverHeinrichs.de) (dobson)


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Und als Notschalter würde ich eher einen Pilztaster wie bei Der Preis 
ist heiß empfehlen.

von Harald W. (wilhelms)


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Oliver Heinrichs schrieb:

> Geht auch drum welche Drähte man wohin ziehen muss. Leider kennen wir
> die örtlichen Gegebenheiten nicht. Entfernungen, e.t.c....

Naja, zwei Drähte für den Taster wird man so oder so brauchen.

von Kai S. (kai1986)


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Hallo,

kurze Warnung vorweg. Arbeiten an Elektroinstallationen dürfen nur von 
ausgebildetem Fachpersonal ausgeführt werden. Im Privatbereich ist das 
nicht so kritisch, im öffentlichen Bereich, zu dem auch eine Kneipe 
gehört, würde ich dir dringend davon abraten ein solches Vorhaben 
umzusetzen, da du persönlich dafür haftbar bist.

Carsten H. schrieb:
> Aber ich will ja so oder so etwas
> E-technik und µc-programmierung lernen

Das ist schön zu hören. Unabhängig von rechtlichen Fragen hat dein 
Projekt aber weitere Probleme. Zum einen haben die Eingänge des µC keine 
Schutzbeschaltung, können also durch äußere Einflüsse leicht zerstört 
werden. In deinem Schaltungsaufbau ist auch keine Freilaufdiode an der 
Spule des Relais zu erkennen. Auch sollte man einen Schaltplan 
anfertigen, der die elektrische Funktion gut lesbar darstellt.
Die Spannungsversorgung des µC mit einem Handynetzteil mag für einen 
Testaufbau oder zum Basteln in Ordnung sein, für einen dauerhaften 
Aufbau finde ich sie aber fragwürdig, da Handynetzteile nicht unbedingt 
für eine hohe Betriebsstundenzahl ausgelegt sind. Praktisch genügt es 
bei Handys, wenn das Netzteil 1000h bis 2000h hält, praktisch sind auch 
500h vermutlich noch genug. Wenn die Schaltung 24/7 läuft hast du 2000 
Betriebsstunden bereits nach weniger als 3 Monaten erreicht. Beim 
Versagen des Netzteils kann es dann je nach Gerät auch noch dazu kommen, 
dass das nachfolgende System Überspannung bekommt und das Netzteil die 
Schaltung selbst zerstört.

Auch solltest du überlegen, wer außer dir in der Lage ist, die Schaltung 
zu warten/instandzusetzen. Bei einem Stromstoßrelais mit 
Abfallverzögerung sollte das jeder Elektriker können, bei einer 
Selbstbauschaltung wird das außer dir praktisch keiner sein.

Gruß Kai

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