Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Projekt Druckerschrank - Stromversorgung, LED Band


von Bjoern (bjoern_w803)


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Hallo zusammen,

vorab - falls jemand auf forum.arduino.cc unterwegs ist, da habe ich 
auch einen Thread. Lösungen werde ich in beiden Threads zusammenführen.

ich habe schon einige kleinere Projekte mit dem Wemos D1 Mini umgesetzt 
und in meine Node-Red basierende Home Automation integriert.

Jetzt plane ich meinem neuen 3d Drucker ein Zuhause zu spendieren.

Der Plan ist folgendes:
- Verbau eines 120mm PWM Lüfters zur Temperaturregulung (12v)
- Anzeige der Innenraumtemperatur und Lüfterdrehzahl
- Beleuchtung des Innenraums über RGB Strip
- Bei öffnen der Tür soll RGB Strip auf Weiß geschaltet werden
- Ein / Aus über WLAN (MQTT gesteuert über Node Red) - Schaltet LCD, 
Lüfter und LED aus

Folgendes ist vorhanden:
- Nokia LCD 5110 LCD
- DHT 11
- 250 V Micro Switch (als Taster für die Schiebetür)
- NodeMCU Lua Lolin V3 Module ESP8266 ESP-12F
- ARCTIC P12 PWM - 120 mm
- YUNLIGHTS LED TRAFO Driver Transformer 12V DC, 36W max. 3A
- 2 Relais Modul mit Optokoppler (5V)

Optional:
- Hi-Link HLK-PM01 (5V / 3W)

Es fehlt noch:
- RGB LED (1 Meter - 60 LEDs)

Grundsätzlich würde ich gerne nur eine einzige Stromversorgung 
verwenden.
Zwischenzeitlich habe ich versucht das Ganze in Fritzing abzubilden. Da 
ist mir aufgefallen, dass ich wohl ein RGB LED Band mit WS2812B (also 
mit Controller) benötige, da ich wahrscheinlich sonst nicht genug Pins 
für ein einfaches LED Band habe. Diese LED Bänder werden aber wohl mit 
5V versorgt.
Zumindest ist mein Verständnis, dass ich bei einem einfachen LED Band 
für jede 'Farbe' einen 'Datenkanal' benötige. Bei einem RGB LECD Band 
mit WS2812 benötige ich hingegen nur ein Datenkabel. Sehe ich das 
richtig?

Habe ich sonst noch Fehler in meiner Überlegung / Verkabelung?

PS: Das Nokia LCD habe ich schon einmal angesprochen. Temperatursensoren 
(DHT21 AM2301) verwende ich auch schon mit 2 Wemos D1 Mini). Also etwas 
Erfahrung ist schon vorhanden.

cu
und danke im Voraus

von Johannes S. (Gast)


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gibt es sowas nicht vielleicht schon als OctoPrint Erweiterung? Gerade 
für die Einbindung in die Heimautomatisierung macht OctoPrint Sinn, und 
ein paar LED und Lüfter regeln sollte der RPi auch noch schaffen.

von Bjoern (bjoern_w803)


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Hatte ich auch schon überlegt. Dann brauche ich aber wieder einen RPI 
und ehrlich gesagt bin ich da vom WLAN genervt.
Ich hatte mein NodeRed bisher auf einem RPI. Der hat dann ca. 1 x im 
Monat die WLAN Verbindung verloren und nicht wieder aufgebaut. Jetzt 
läuft der RPI im Bilderrahmen - da brauche ich WLAN nur beim Start 
(Bilder von der NAS über RSYNC beziehen). Node Red läuft als Docker 
Container auf meiner Linux NAS.

Hier noch ein Update der Zeichnung. Allerdrings reicht die 5V 
Spannungsversorgung wohl nicht um ein LED Band zu betreiben.
Somit wäre mein Favorit noch immer alles mit 12V zu betrieben.

cu

von MaWin (Gast)


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Bjoern W. schrieb:
> Habe ich sonst noch Fehler in meiner Überlegung / Verkabelung?

Das Pronlrm, 5V WS2812 und 12V Lüfter, siehst du schon selber.

Aber viel grundlegender ist due Frage, was du in deinrm Wärmeschrank 
überhaupt erreichen willst.

Ja, Wärmeschrank, denn kälter als Umgebungstemperatur kann er auch mit 
Lüfter nicht werden.

Wann willst du also den Lüfter einsetzen, wenn es darin 42GradC warm ist 
? Schon vorher wird durch die Lücken zwischen ddn Lüfterpropeller warme 
Luft nsch oben abziehen. Wenn du das verhindern wolltest, müsste die 
Ausblasöffnung unten an der Kiste sein, nur dann staut sich warme Luft 
in der Kiste und es besteht eine Chance, eine zu regelnde höhere 
Temperatur zu bekommen.

Ach, du willst gar keinen Wärmestau ? Also die Abluft nach oben ? Wozu 
dann einen Lüfter ? Es kann dann sowieso nicht wärmer werden als 
Umgebungstemp, wenn die warme Luft zur Abluftöffnung nach oben 
aufsteigen kann, weil sie dann frische Luft in Umgebungstemperatur durch 
die Ritzen, oder besser die grosszügige Zuluftöffung unten am Kasten 
nachzieht.

Du meinst, deine Abluft und Zuluft ist zu klein, behindert den 
Luftaustausch ? Mach sie grösser.

Du meinst, grössere Öffnungen erlauben nicht nur mehr Luft, sondern auch 
mehr Lärm ? Den verhinderst du auch mit einem Lüfter nicht, sondern nur 
mit gefalteten mit Schalldämmschaumstoffnoppen ausgekleideten 
Luftkanälen.
1
+----------
2
|           --> Abluft
3
|  -------+
4
|         |
5
+-------  |
6
|         |
7
   Kiste
Damit entfällt der Lüfter, seine 12V, sein Anschlusspin, die Temp musst 
du auch nicht mehr messen, es bleibt nur das Licht und du hast genug 
Pins für RGB.

von Johannes S. (Gast)


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im Druckerschrank soll es muckelig warm sein, vor allem für ABS und 
Nylon und auch für große PLA Teile macht es Sinn. Da braucht mann sogar 
noch eine Zusatzheizung.
Die WS LED brauchen für volle Pulle weiß ca. 60 mA pro Stück, das muss 
man bei der Auslegung des Netzteils beachten. Ich hoffe auch das das 
Breadboard nur für das Schema dient, für so eine 'Festinstallation' 
macht eine Platine Sinn und damit auch das Zeichnen eines Schaltplans in 
Eagle, KiCad oder was man da bevorzugt.
Mit dem Datenpin bei den WS war schon richtig, damit kann jede LED 
einzeln eingestellt werden. Das ist bei der Anwendung aber nicht 
unbedingt nötig wenn man nicht unbedingt bunte Lauflichter im Schrank 
braucht. Dann sind die 12 V RGB Stripes einfacher bei denen alle LED 
gleich leuchten. Weiß für fertig und Tür offen, Rot für Auheizen, Blau 
für Drucken, sowas macht mein Sidewinder mit einer LED, reicht mir auch.
Gut, als eigenständige Steuerung unabhängig vom RPi ist das auch nicht 
viel Aufwand. Den OctoPrint möchte ich aber nicht mehr missen, richtige 
Einbindung ins Heimnetz ist bei mir aber auch noch offen.

von Bjoern (bjoern_w803)


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Korrekt - der Lüfter soll die Innentemperatur (überhitzen) steuern.
Hinter dem Lüfter ist ein Aktivkohlefilter, da der Drucker bei mir im 
Büro steht. In der Garage wäre es im Winter zu kalt.

Ja - das Breadboard ist nur für das Schema. Platine wäre schön, da bin 
ich aber noch nicht.

Grundsätzlich soll das RGB LED Band Licht im Schrank machen (wenn ich es 
brauche) und sonst eigentlich nur Bunt leuchten (Laufbandeffekt).
Wenn ich das vom Druck abhängig mache, dann muss ich das irgendwie mit 
dem Drucker koppeln. Das wollte ich eigentlich noch nicht.

cu

von Der Unwissende (Gast)


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Ich habe mal den Fritzing-Entwurf überflogen, aber so wird der Lüfter 
wohl nicht laufen: es fehlt vom 12V-Netzteil nach Masse eine Verbindung.
Was ich auch seltsam finde ist der Schalter zwischen Masse und NodeMCU, 
meines Erachtens wäre ein Schalter in der 5V-Leitung zum NodeMCU die 
technisch bessere Wahl.
Und zu guter letzt meine ich, das WS2812-Bänder mit 5V angesteuert 
werden möchten, die Ausgänge des ESP8266 geben jedoch nur 3,3V her - 
somit wird wenigstens die erste LED außerhalb der Spezifikation (Vih: 
min 0,7xVdd) angesteuert.
Vom Umfang der Schaltung her würde eigentlich auch ein Stück LR-Platine 
ausreichen, jedoch die Primär-Seite der Netzteile im Auge behalten bzgl. 
der Abstände.

von Der Unwissende (Gast)


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Vergisst meine Gedanken zum Schalter... das soll wohl den Türkontakt 
darstellen - bei diesem Anschluss wird da trotzdem nix passieren weil 
die Außenkontakte eines Wechselschalters nur bei einem brückenden 
Schalter einen kurzen Impuls abgeben während der Betätigung.

von Bjoern (bjoern_w803)


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Hallo zusammen,

danke für das Feedback.
Kurze Rückmeldung - hier der letzter Entwurf.
Als RGB LED kommt jetzt ein WS2815 zum Einsatz. Das Band Läuft mit 12V.
Hinter dem 12V Netzteil kommt ein Stepdown Wandler.

Hier noch der Link zum anderen Forum - als Referenz:
https://forum.arduino.cc/index.php?topic=694258.0

Jetzt überlege ich noch wie ich die Komponenten (bis auf das 12V 
Netzteil) in einem Abzweigkasten befestige.

Danke euch alle...

von Der Unwissende (Gast)


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Prüf (vielleicht mit BB) ob das 12V-Lichtband bei den 3,3V die vom 
NodeMCU-Out kommen zuverlässig läuft oder ob du den Pegel auf 5V hoch 
ziehen musst. Oder im Datenblatt vom LB schauen was ViH steht.
Der ganze Spaß sollte auf LR in einem 10x10cm Abzweigkasen passen, 
könnte bei geschlossenem System Wärmeprobleme geben (Abwärme NT). Ich 
würde externes NT für 12V nehmen, überschlage auch mal die maximale 
Stromaufnahme.

von Bjoern (bjoern_w803)


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Danke,

das 12V Netzteil sollte außerhalb des Kastens sein.
Im Kasten kommt nur ein ESP32 (nicht mehr NodeMCU), 2 Relais und das 
Stepdown Modul.
Ich wollte die Komponenten nur sauber im Kasten befestigen.

Edit: Das mit den 5V am GPIO hatte ich noch nicht auf dem Schirm. Da 
muss ich erstmal lesen...

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