Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gewächshaus mit automatischer Fensteröffnung


von André (Gast)


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Gewächshaus mit automatischer Fensteröffnung

Liebe Community,

Ich muss im Technick-Unterricht (10. Klasse) ein Werkstück bauen. Die 
Aufgabenstellung ist folgende:
"Das Fenster eines Gewächshauses soll bei einer bestimmten einstellbaren 
Höchsttemperatur öffnen und bei einer bestimmten Minimaltemperatur 
wieder schließen"

Meine Frage und Problematik wäre jetzt wie ich die Schaltung dazu machen 
soll (auf Platine) und wie ich die Temperatur regulieren kann, sodass 
ich sie hoch und runter drehen kann. Außerdem muss ich irgendwie das 
Fenster öffnen können...wie ist mir auch unklar da ich da was eigenes 
bauen muss da es ja ein Modell ist.
Und es muss elektrisch sein...
Zur Schaltung: Muss ich den Motor Parallel oder in Reihe schalten?

Ich habe mir bereits viele Gedanken drüber gemacht und die einzigste 
Möglichkeit die mir da einfällt wäre es, ein Wärmefühler/Wärmezähler 
(NTC-Thermistor) einzubauen (wie ich sowas installiere, was für einen 
ich nehmen soll und von wo ich sowas bekomme weiß ich jedoch nicht) und 
dann mit einem Föhn das Gewächshaus erwärme. Das Problem dabei ist das 
ich die Temperatur somit nicht wieder runter kriege sondern nur hoch.

Was soll ich jetzt machen? habt ihr Ideen für mich? Eine Antwort wäre 
dringend nötig.

Danke schonmal im Vorraus.

von Wolfgang (Gast)


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André schrieb:
> Außerdem muss ich irgendwie das Fenster öffnen können...wie ist mir auch
> unklar da ich da was eigenes bauen muss da es ja ein Modell ist.

Hast du schon mal an einen Modellbauservo gedacht. Damit würde das 
mechanisch recht einfach, wenn dein Modell nicht zu groß werden muss.

von HildeK (Gast)


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André schrieb:
> Technick-Unterricht (10. Klasse)
        ^^             ^^^  -  passt das zusammen?

Was hast du denn bisher gelernt? Oder ist es wieder mal so, dass 
Projektarbeiten aus der Schule dazu da sind, dass Papas, Onkels und 
jeweils deren Arbeitskollegen gemeinsames Brainstorming machen und die 
Ideen entwickeln müssen und das Projekt dann umsetzen? Der Schüler 
schaut dabei vielleicht interessiert zu und kriegt 'ne gute Note.

André schrieb:
> Zur Schaltung: Muss ich den Motor Parallel oder in Reihe schalten?
Zu was parallel oder in Reihe?

André schrieb:
> Ich habe mir bereits viele Gedanken drüber gemacht und die einzigste
> Möglichkeit die mir da einfällt wäre es, ein Wärmefühler/Wärmezähler
> (NTC-Thermistor) einzubauen

Ja, damit kann man Temperaturen bestimmen.

André schrieb:
> wo ich sowas bekomme weiß ich jedoch nicht
Conrad? Reichelt? Aber, der NTC alleine reicht nicht. Man muss dessen 
Widerstandswert feststellen und dann entscheiden, ob man auf- oder 
zumacht. Oder man nimmt Thermoschalter.

André schrieb:
> mit einem Föhn das Gewächshaus erwärme. Das Problem dabei ist das
> ich die Temperatur somit nicht wieder runter kriege sondern nur hoch.

Ist doch ganz einfach: wenn das Fenster aufgeht, dann steigt die warme 
Luft nach oben und von unten fließt kühlere nach. Das ist im Modell 
nicht anders als in der Wirklichkeit. Alternativ kannst ja auch beim 
Föhn die Heizstufe ausschalten (bei meinem geht das zumindest).

von grundschüler (Gast)


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von Jobst M. (jobstens-de)


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2 Batterien, einen Bi-Metallumschalter, Motor, 2 Endschalter.

Die beiden Batterien in Reihe, in der Mitte eine Seite des Motors.
Andere Seite des Motors wird bei hoher Temperatur durch Bi-Metall an + 
gelegt und wenn Fenster offen, wird +pol der Batterie durch Endschalter 
unterbrochen.
Wenn Temeratur niedrig, wird Motor durch Bi-Metallschalter mit - 
verbunden und Motor dreht Fenster zu, bis der andere Schalter -pol 
unterbricht.

Ist elektrisch, aber nicht elektronisch. :-)


Gruß

Jobst

von Mani W. (e-doc)


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André schrieb:
> Ich muss im Technick-Unterricht (10. Klasse) ein Werkstück bauen.

Kann mich da mal jemand aufklären, was es bedeutet, 10. Klasse?

Und was lernt man da, dass etwas technisches zusammen gebaut
werden soll, obwohl scheinbar kein Schüler auch nur irgend eine
Ahnung hat, von Elektronik ganz zu schweigen?


Und was sind das für Lehrer, die so etwas fordern?


Mani

von Schreiber (Gast)


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André schrieb:
> Ich muss im Technick-Unterricht (10. Klasse) ein Werkstück bauen. Die
> Aufgabenstellung ist folgende:
> "Das Fenster eines Gewächshauses soll bei einer bestimmten einstellbaren
> Höchsttemperatur öffnen und bei einer bestimmten Minimaltemperatur
> wieder schließen"
>
> Meine Frage und Problematik wäre jetzt wie ich die Schaltung dazu machen
> soll (auf Platine) und wie ich die Temperatur regulieren kann, sodass
> ich sie hoch und runter drehen kann. Außerdem muss ich irgendwie das
> Fenster öffnen können...wie ist mir auch unklar da ich da was eigenes
> bauen muss da es ja ein Modell ist.

Gar keine Elektronik. Der sparsame Gärtner verwendet dazu einen mit 
etwas Ether oder isopentan gefüllten Pneumatikzylinder. Wenns warm wird 
kocht das Zeug, der Druck steigt und das Fenster geht auf. Wenns kalt 
wird kondensierts, druck sinkt, fenster geht zu

von Atmega8 A. (atmega8) Benutzerseite


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André schrieb:
> "Das Fenster eines Gewächshauses soll bei einer bestimmten einstellbaren
> Höchsttemperatur öffnen und bei einer bestimmten Minimaltemperatur
> wieder schließen"

Wenn du diese Aufgabe hast, dann erfülle sie auch und mache nicht noch 
zusätzlich etwas mit einem Fön.

Der Lehrer wird im Unterricht doch bestimmt alles wichtige gesagt haben 
und du musst es nur noch anwenden.

Unsere Lehrer haben uns nicht auf unbekannte Dinge losgelassen da bei 
sowas die Möglichkeit besteht dass man einfach nicht drauf kommt da man 
ja noch keine Ahnung davon hat.

zum Fenster:
Es gibt Hubstangen, die bestehen aus einem Rohr und haben innen eine 
Gewindestange und ein Planetengetriebe.
Es dauert bis zu einer Minute bis die Stange ganz ausgefahren ist.

Mit einem AVR kannst du über ein DHT22 oder einen LM35 die Temperatur 
messen und das Programm im AVR (welches du schreiben musst) sagt dann 
wann der Motor der Hubstange sich in eine bestimmte Richtung bewegen 
muss.

Das ist eigentlich sehr einfach, aber ich vermute du hast noch nie etwas 
mit AVRs oder Arduino gemacht.

Ein Arduino-Board aus China kostet 2 Euro, der DHT22 Sensor (2,87 Euro), 
ein paar Transistoren für die H-Brücke (vielleicht 1 Euro), ein 24V 
Netzteil (5 Euro) und die Hubstange (Zahnstangenmotor) 470 Euro.

http://shop.loesch-shop.de/detail/index/sArticle/5155


Bei meinen steht drauf:
Loesch GmbH
München/Quickborn
Hub: 750mm
F: 1000 Newton
Typ: UNI36
U: 24V DC
I: 1.1A
Schutzart: IP54

Es gibt auch gebrauchte oder kleinere Zahnstangenmotoren für 30 Euro 
oder 60 Euro bei eBay, aber ich weiß ja nicht wie schwer dein Fenster 
ist.

Du könntest auch eine aktive Lüftung einbauen und einen Lüfter nutzen, 
der ist dann zwar etwas laut, aber du brauchst dabb nur zwei kleine, 
dicht schließende Klappen um die Luft dazu zu hindern an der Ein- und 
Austrittsöffnung ungehindert raus zu strömen.

von André (Gast)


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Ja das habe ich bereits. Das habe ich auch meinem Lehrer vorgeschlagen, 
er hat mir gesagt das ich es mir nicht so schwer machen soll obwohl ich 
diese Methode einfacher finde da ich schon ein paar vorstellungen 
habe... Hätten sie einige vorschläge wie ich es anstellen kann, dass die 
Schaltung funktioniert oder vielleicht wie es in der Schaltung 
angebracht wird? Das wäre echt nett!

von André (Gast)


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Mani W. schrieb:
> Und was sind das für Lehrer, die so etwas fordern?

Also bis jetzt haben wir uns noch nie mit diesem Thema beschäftigt. Das 
heißt wir wurden ins kalte Wasser geschmissen. Ich habe mir, wie oben 
schon genannt, sehr viele gedanken drüber gemacht, und ich komme aber 
nicht weiter und brauche deshalb hilfe. Hilfe die ich jedoch nicht von 
meinem Lehrer bekomme.

von MaWin (Gast)


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André schrieb:
> Ich habe mir bereits viele Gedanken drüber gemacht und die einzigste
> Möglichkeit die mir da einfällt wäre es, ein Wärmefühler/Wärmezähler
> (NTC-Thermistor) einzubauen (wie ich sowas installiere, was für einen
> ich nehmen soll und von wo ich sowas bekomme weiß ich jedoch nicht) und
> dann mit einem Föhn das Gewächshaus erwärme.

Wieso Fön ?

Ohne Elektrik
http://www.amazon.de/Einhell-Automatischer-Fenster%C3%B6ffner-Hubkraft-Hubh%C3%B6he/dp/B0011543EC
Ohne Elektronik
http://www.ebay.de/itm/Motoroffner-230-V-fur-Lichtkuppel-Dachfenster-usw-inkl-Halterungen-/181314369953
1
 Fensteröffnermotor
2
       +-------+
3
       |       |
4
   +--(M)      |
5
   |   |       |
6
   o   +----+  |
7
  230V      |  |
8
   o        |  |
9
   |    /o--+  |
10
   +--o/       |
11
         o-----+
12
  Thermoschalter
https://www.downloads.siemens.com/download-center/Download.aspx?pos=download&fct=getasset&id1=9785
http://www.ebay.de/itm/Temperaturregler-Rittal-SK-3110-/111840523389

von André (Gast)


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Atmega8 A. schrieb:
> Wenn du diese Aufgabe hast, dann erfülle sie auch und mache nicht noch
> zusätzlich etwas mit einem Fön.

Ja, aber ich muss mein Werkstück dann präsentieren...also muss sich das 
Fenster öffnen können wenn die Temperatur erreicht wird.



Atmega8 A. schrieb:
> Der Lehrer wird im Unterricht doch bestimmt alles wichtige gesagt haben
> und du musst es nur noch anwenden.

Nein, eigentlich nicht. Jeder Schüler bekommt seine Aufgabe und die muss 
er dann machen. Wir haben keine Einweisungen bekommen wie wir das 
anstellen müssen oder können. Das ist das große Prloblem.



HildeK schrieb:
>> Zur Schaltung: Muss ich den Motor Parallel oder in Reihe schalten?
> Zu was parallel oder in Reihe?

Ich meinte ob ich den Motor parallel oder in reihe zu dem Thermistor 
schalten soll. Und allgemein, da ich es wirklich nicht verstehe wie, 
wann und warum ich etwas parallel schalten muss.



Wolfgang schrieb:
> Hast du schon mal an einen Modellbauservo gedacht. Damit würde das
> mechanisch recht einfach, wenn dein Modell nicht zu groß werden muss.

Ja das habe ich bereits. Das habe ich auch meinem Lehrer vorgeschlagen,
er hat mir gesagt das ich es mir nicht so schwer machen soll obwohl ich
diese Methode einfacher finde da ich schon ein paar vorstellungen
habe... Hätten sie einige vorschläge wie ich es anstellen kann, dass die
Schaltung funktioniert oder vielleicht wie es in der Schaltung
angebracht wird? Das wäre echt nett!



HildeK schrieb:
>> Technick-Unterricht (10. Klasse)
>         ^^             ^^^  -  passt das zusammen?
> Was hast du denn bisher gelernt?

Bis jetzt haben wir fast nur mit Holz oder Kunststoff gearbeitet...und 
noch nichts mit elektronik sondern alles nur mechanisch...was aber 
dieses mal nicht so sein darf

von André M. (andremm)


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Jobst M. schrieb:
> Die beiden Batterien in Reihe, in der Mitte eine Seite des Motors.

Könnten sie mir vielleicht erklären wieso ich dafür 2 Batterien ich 
brauche? das wäre sehr hilfreich da ich mir diese Frage schon öfters 
gestellt habe.

von Jobst M. (jobstens-de)


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André M. schrieb:
> Könnten sie mir vielleicht erklären wieso ich dafür 2 Batterien ich
> brauche?

Ganz einfach: Damit Du eine positive und eine negative Versorgung hast 
und somit mit einfacher Schaltung den Motor in beide Richtungen drehen 
kannst.

Eine Batterie ist zusammen mit einen Endschalter für eine Richtung und 
deren Abschalten bei erreichen der Maximalposition zuständig. Mit dem 
Bi-Metall wird dann nur noch zwischen beiden hin und her geschaltet.

Wenn der Bi-Metall-Schalter also weil es zu warm ist sagt: "Fenster 
auf", dann fließt der Strom von einer Batterie, durch den Endschalter 
und durch den Bi-Metallschalter durch den Motor und von dort zurück zur 
Batterie.
Wenn die Endposition erreicht ist, schaltet der Endschalter ab. Der 
Bi-Metall-Schalter kann nun noch auf 'auf machen' stehen bleiben und 
auch immer wieder einschalten. Solange das Fenster auf ist, ist der 
Stromkreis unterbrochen. Für die "Fenster zu"-Geschichte hat man den 
selben Aufbau, nur mit umgepolter Batterie. Wenn Fenster zu, wird auch 
dieser Stromkreis durch seinen Endschalter unterbrochen. Der 
Bi-Metall-Schalter kann nie gleichzeitig "Fenster auf" und "Fenster zu" 
sagen, daher wird immer nur ein Stromkreis aktiviert.


Gruß

Jobst

: Bearbeitet durch User
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