mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hilfe, meine erste Schaltung (PID-Controller mit AVR)


Autor: Dietmar E (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falls jemand mal einen Blick auf meine erste Schaltung (seit U = I * R 
in der Schule - oops) werfen könnte? Es soll ein 
PID-Temperatur-Controller für eine Espressomaschine werden. Für 
Fehlerhinweise wäre ich sehr dankbar:

http://home.arcor.de/dsc-zet/images/controller.gif


Eingänge:
- PTC-Temperatursensoren für maximal drei Messpunkte bis 150 Grad
- Durchflussmesser (Flowmeter)
- Optokoppler-Eingang, um zu erkennen, wann die Pumpe eingeschaltet ist
- kapazitiver Sensor über VCO in einem PLL-IC zur 
Tank-Füllstands-Messung, nach einem Vorschlag aus dem Thread 
Beitrag "Berührungslos leeren Tank erkennen" (wird wahrscheinlich so 
nicht funktionieren).
- 1 Aux-Eingang für zukünftige Erweiterungen

Ausgänge:
- 2 SSR-Anschlüsse (einer zum Schalten des Boilers, der andere 
unbenutzt)
- 2 mechanische Relais (Pumpe; Brückung für Bimetall-Thermostat)
- Zwei Shift-Register für 7-Segment-Temperaturanzeige (7-Segment-Anzeige 
vorne an die Maschine, LCD im Controllergehäuse)
- die üblichen Kommunikations-Schnittstellen: I2C, 1-Wire, RS232.
- 1 Echtzeituhr, um eine Schaltuhr zu implementieren.

Benutzerführung:
- 4 Taster, LCD (Backlight Transistor-gesteuert) und Buzzer für Menü

Eventuell ersetze ich das Pumpen-Relais noch durch ein 
Soid-State-Relais, um der Pumpe eine Phasenanschnitt-Steuerung zu geben 
(ich weiss aber nicht, ob man Vibrationspumpen so betreiben kann?).

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Quellcode ???, An 230V bastet man nicht.

Autor: Matthias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Viel SPaß beim Routen!
Das sieht auf der Schematic ja schön aus, aber du wirst fluchen, beim 
Routen...

Aber wenn du mal genau hinguckst, gibt es viele DInge die du im 
Schaltplan anders verdrahten könntest, um es dann in der SOftware 
einfacher zu haben.
Bsp: Ansteuerung IC6&7 nicht mit PB1,2,3 sondern mit PB5,7,...
     (SPI-Schnittstelle)

Da das offensichtlich ein Display mit 4bit Bus ist, würde ich dir auch 
raten, diese vier Bits an die untersten vier Bits eines Ports 
anzuschließen (denke an die SOftware..)

Wenn die Hintergrundbeleuchtung mittels LEDs realisiert ist, dann wird 
sicherlich der R10 abrauchen...

Den IC2 kannst du dir sparen: die SolidStatesRelais kannst du direkt 
treiben,
für die Relais kannst du einen standarttransistor nehmen, zB BC547..

Über R9 sollte eine Diode zB 1N4148 parallel sein, in Sperrrichtung.

Die Drossel L1 ist hier glaub ich nicht nötig. SO genau muss es 
wahrscheinlich ne sein.

Am Display, ich glaube das der Pin "E" auch an den µC sollte, das müsste 
ENABLE sein.

Zu IC9&10 kann ich nix sagen.

Mehr fällt mir momentan nicht ein..

Autor: Dietmar E (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Ansteuerung IC6&7 nicht mit PB1,2,3 sondern mit PB5,7,... (SPI-Schnittstelle)

Danke für den Tip. Ich sollte mal das Manual lesen.

> Den IC2 kannst du dir sparen: die SolidStatesRelais kannst du direkt
> treiben, für die Relais kannst du einen standarttransistor nehmen

Das Darlington-IC ist noch drin, weil es gut vor einen Port passt (1:1 
an die Ausgänge) und diskrete Dioden und Transistoren erspart und weil 
die SSR-Ausgänge dann auch ein mechanisches Relais treiben könnten  - 
wenn das Board mal anders verwendet wird. In der ersten Version der 
Schaltung hat es noch mehr Aufgaben gehabt, z.B. einen 
elektromagnetischen Buzzer geschaltet.

> Über R9 sollte eine Diode zB 1N4148 parallel sein, in Sperrrichtung

Welchen Sinn hat diese Diode, schützt sie den Reset-Eingang vor 
Überspannung vom ISP-Adapter?

> Wenn die Hintergrundbeleuchtung mittels LEDs realisiert ist, dann wird 
sicherlich der R10 abrauchen...

Wenn ein Display mit 130mA und einer Vorwärtsspannung von 4.2V 
angeschlossen wird, dann liegt die Verlustleistung bei 0.104W. Beim 
ausgewählten Display (Low-Power) bei einem Viertel. Der Spindeltrimmer 
R10 ist ein 0.5W-Typ. Er ist drin, weil ich mich noch nicht auf 
Low-Power-Display oder "normales" Display festlegen will.

> Am Display, ich glaube das der Pin "E" auch an den µC sollte, das müsste ENABLE 
sein.

E und RS sind am Port C und nicht - wie der 4-Bit-Bus - an D, weil die 
INT0/1-Eingänge von D anderweitig gebraucht werden (Interrupts für 
Flowmeter und Optokoppler).

Autor: Matthias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also lt Schaltplan ist Pin E vom Display an nem Poti.

Zum Poti: 0,5W und 50Ohm ergeben einen max Strom von 100mA. Das Problem 
bei Potis ist eher, wenn du Pin2 nahe an Pin1 randrehst, das dann die 
paar Restlichen WIndungen/Stückchen Widerstandsbahn mit dem Strom nicht 
zurecht kommt.. nur so als Tip.

Die Diode über R9 entlädt den C5 beim Abschalten der SPannung und 
schützt so den Reset-Eingang des Controllers. Wird auch von Atmel so 
verlangt, da dies der einzige Pin ist, der intern keine solche 
Schutzschaltung hat.

Ok. dann ist das mit dem Darlington-IC ok.

Mir fällt grad auf: Am Display Vee, ich glaub das war ne negative 
Spannung?? Die müsste dann nicht ann µC sondern ...?? Datenblatt

Autor: Dietmar E (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Also lt Schaltplan ist Pin E vom Display an nem Poti

Du hast Recht. Die Beschriftung der Buchse im Schaltplan stimmt nicht. 
Das ist VEE. E liegt an C2.

> wenn du Pin2 nahe an Pin1 randrehst, das dann die paar Restlichen 
WIndungen/Stückchen Widerstandsbahn mit dem Strom nicht zurecht kommt

Das verstehe ich nicht. Die Angabe "0.5W Belastbarkeit" müsste doch auf 
die Bahnbreite im Trimmer bezogen sein (Strombelastbarkeit), wieso 
spielt die Länge eine Rolle? Maximal werden ~130mA und ein 
Spannungsabfall von ca 1V benötigt, also 0.13 Watt.

Autor: nop(); (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vergiss die 130mA fuer die LED, 10mA sind auch genug.

Autor: Matthias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
...Angabe "0.5W Belastbarkeit" müsste doch auf
die Bahnbreite im Trimmer bezogen sein (...

Nicht ganz, die Angabe 0,5W bezieht sich auf den gesamten Widerstand, 
also Länge und Breite. Da beim Verschieben die Breite kosntant bleibt, 
die Länge jedoch variiert, variier auch die max. Verlustleistung:

Ende,offen -----WIDERSTANDSBAHN------ANfang, Stromeinspeisung
                    < | >
                     Stromabgriff.
Pv:       0,5         0,25                0   Watt

Autor: Dietmar E (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Vergiss die 130mA fuer die LED, 10mA sind auch genug

Die 130mA sind für das Backlight, der Wert stammt aus dem Datenblatt des 
LCD.

> Nicht ganz, die Angabe 0,5W bezieht sich auf den gesamten Widerstand,
also Länge und Breite

Ich verstehe es immer noch nicht. Zur angegebenen Maximal-Leistung des 
Trimmers von 0.5W gehört ein Strom Imax, z.B. 130 mA bei 3.8V = 0.5W. 
Wenn ich einen Strom in der gleichen Grössenordnung durch ein Teilstück 
schicke: was für einen Unterschied soll das machen? Es geht doch sicher 
nur um die Strombelastung des Querschnitts. Der Trimmer wird verstellt, 
wenn ein anderes LCD angeschlossen wird (er ist nicht dazu gedacht, die 
Helligkeit zu regulieren, damit wird nur der Strom auf 20-130mA 
eingestellt).

Autor: Dietmar E (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Könnte mir jemand sagen, welche Spannung ich am Punkt VCC/2 erwarten 
kann (am Elko vor dem Spannungsregler = Speisespannung für Relais)? 6V 
Trafo, Gleichrichter hat 1V Abfall pro Element, deshalb 6V * 1,4 - 1 -1 
V = 6.4V?

Autor: Matthias (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
6Vac:
mal Wurzel2, Spitzenwert wegen Gleichrichtung mit Ladeelko
mal 1,2 wegen zul. Netzschwankung
=
10Volt DC, Damit musst du dort rechnen (natürlich im Leerlauf)

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.