Bfritz0815 am 12. Dezember 2023 um 22:05 Uhr

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Felicia: Alte Informationen zu Archivzwecken

2013-05-15T15:56:44Z

Alte Informationen zu Archivzwecken

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== Warum? ==

* Es gibt im Moment nur 2 Zustände pro Bereich: An und aus (oder auch: 350W oder 0W). Oftmals ist im Lagerbereich z.b. nur eine Leuchtstoffröhre nötig.
* Der Helligkeitsunterschied zwischen Deckenbeleuchtung und den Stehlampen ist zu groß - ein Mittelding fehlt
* Ist der Nebenraum fertig, so muß man jeden Raum überprüfen, ob dort noch Licht brennt. Dies kann mit der Lichtsteuerung (MasterPowerOff) gelöst werden.
* Unfallvermeidung (stell dir vor, du sitzt im Olymp, und es wird dunkel. Du mußt erst den Olymp verlassen, um das Licht anzuschalten -> Treppe runterfallen = aua. Mit der Lichtsteuerung könnte das übers LAN gehen).

[[Image:Lichtkreisplan Hauptraum.svg|thumb|300px|Lichtkreisplan Hauptraum]]
== Dinge aka Facts ==
* Im Hauptraum gibt es 23 Lichtkreise.
** Ein Lichtkreis an der Decke bezeichnet eine 2-flammige Lampe (derzeit nur ein Leuchtmittel eingesetzt), ansonsten 1-flammig.
** Jede Deckenlampe lässt sich laut dem Lichtkreisplan schalten. Die Deckenleuchten (Lichtkreise 1-16) sind derzeit auf 3 Sektionen (Tafel, Beamer, Lager) zusammengeschlossen.
** Mehr Granularität -> bessere Anpassung an den jeweiligen Bedarf -> niedrigerer Stromverbrauch.
* Im Nebenraum gibt es 3 Lichtkreise, einen pro Raum
* Eine Deckenröhre benötigt 58 Watt. Das bedeutet 348 Watt für die Tafel- und Beamerwandsektion und 232 Watt für das Lager. In der Küche sind 2x36 Watt-Leuchten verbaut, in der E-Ecke/Ä-Ecke sind es wieder 58 Watt.
* Nebenraum bisher unbekannt.
* Alle Lichter sollen im Haupt+Nebenraum ausgeschalten werden können, wenn der letzte geht.
* Es soll dunkel/mittel/hell pro Bereich möglich sein, in dem in einer Sektion eben nur 1/3, 2/3 oder 3/3 der Lampen geschalten wird
* Die Verkabelung der Lampen wurde bereits beim Einbau darauf ausgelegt
* Auf dem Konferenztisch werden etwa 430 Lux erreicht, was schon ziemlich gut ist (wenn eine Sektion voll geschalten ist).

== Implementierung ==

* Alles, was gemacht wird, muß dokumentiert werden!
* Die Lichtkreise werden über Relais gesteuert (siehe unten).
* Die vorhandenen Schalter werden (teilweise) über Koppelrelais an den µC als Eingang geschalten
* Der µC schaltet anhand der Schalterstellungen (Wechselschalter), ein Lichttableau oder über externe Steuersignale (z.B. Hausbus) die Relais
* Der µC soll vom DMX-Bus abgekoppelt werden können, um notfalls manuell Problemen aus dem Weg zu gehen (Spielkinder, böse Hackerangriffe, rumspinnende DMX-Apps etc).
* Es sind ggf. minimale Schaltzeiten zu beachten
* Der µC soll speichern, wie lange jeder Lichtkreis aktiv war. Somit kann man die Einsparung berechnen und Statistiken sind eh super.
[[Image:Lichtsteuerung Overview.svg]]

== Kosten ==

Eine Lichtsteuerung für Haupt- und Nebenraum sollte für unter 500€ machbar sein.

* Pro Lichtkreis Reichelt FIN 95.95.3 (2,65€ pro Stück) plus Reichelt 40.51.9 12V (1,75€ pro Stück) -oder-
* Pro Lichtkreis G2R-1-SNI 12V DC (3,50€ pro Stück laut Liste, evtl billiger) plus P2RF-05-E (2,20€ pro Stück laut Liste, evtl billiger). Diese haben manuelle Steuerung und Aktiv-LED.
* Gehäuse Hensel KV 9440, ca. 130€
* Netzteil für 24V, Hutschine, ca. 20€
* DC-DC-Wandler von 24V auf 5V für das ControllerBoard, ca. 5 Euro
* Einen µC, ein bisschen Holz für das Lichttableau, ein paar LEDs und Relaistreiber (z.B. ULN 2803A, UDN2981 )

{| class="wikitable"
|-----
! Pos || Bezeichnung || Anmerkungen || Stück || E-Preis || G-Preis
|-
| 1 || G2R-1-SNDI 24V DC || Relais || 23 (Hauptraum) + 6 (Nebenraum) = 29 || 6,09€ || 176,69€
|-
| 2 || P2RF-05-E || Relaissockel || 29 || 3,10€ || 90 €
|-
| 3 || 4-reihiger Aufputzverteiler || Gehäuse || 3 || 60€ || 180 €
|-
| 4 || Netzteil 24V || für Hutschine || 2 || 20€ || 40€
|-
| 5 || DC-DC-Wandler 24V -> 5V || || 2 || 5€ || 10€
|-
| 6 || Koppelrelais || für Lichtschalter || 12 || 5,5€ || 66€
|-
| 7 || Bauelemente || ICs, Platinenmaterial, Schieberegister, Relaistreiber || 1 || 40€ || 40€
|-
!colspan=5 |Gesamt|| 602,69€
|}

== Controllerboard ==

* Atmel-Irgendwas auf Platine mit Relaistreibern und Verbindung zum Lichttableau (DaFo schlägt DMX vor wegen Leitungslänge und co).
* 11x 74AHC595 Schieberegister (serial in, parallel out) steuern die 10x ULN 2803A Treiber an.
* Gehäuse http://www.phoenixcontact.com/global/pcb-connection/224_35923.htm entweder OT U11 oder OT U22, geeignet für Doppelstockklemmen

== Ausgangsstufe ==

* mit 30 Ports
* LED-Status pro Port
* Hutschinengehäuse
* Enthält Schieberegister und Relaistreiber, Kaskadierbar
* Eingänge: +5V, +12V, GND, Data In, Shift, Latch, Clear
* Ausgänge: 30x Relaisausgänge (eigentlich Eingänge, da gegen GND geschalten wird), Data Out

Kleines Diagramm: https://docs.google.com/drawings/d/10NOeBbUY8iZKpfekg_nUPKMvijKwDq1PlwwYthOxCoY/edit

Kosten pro Ausgangsstufe 30 Port (ca-Preis):

* Gehäuse BOPLA CN 100AK (6,85€)
* Schieberegister und Relaistreiber: ca. 2 €
* LED Quadratisch 5mm für Statusanzeige: 3€ (Reichelt V 532)
* Klemmen (passend für Bopla-Gehäuse, RM5): 6x AKL 320-05 und 2x AKL 320-04 (die eigentlichen Klemmen hat Felicitus noch massenhaft vorrätig)
* Platine ca. 2 €

Kosten pro Ausgangsstufe: ca. 20€

== USB-to-DMX ==

* Günstiger Selbstbau unter http://orikson.piranho.de/pa/uDMX/ inkl Galvanischer Trennung

= Aktuelle Version =

== Features ==
* 32 Relais-Ausgänge (gesinkt). 500mA maximum pro 8 Kanäle (die von uns eingesetzten Relais ziehen 21.6mA bei 24V)
* 16 isolierte Digitaleingänge für Lichtschalter o.ä. über Koppelrelais - 24V
* RTC mit Batteriepuffer
* I²C-Schnittstelle
* DMX-Eingang mit Startaddressenkonfiguration via DIP-Switch
* 128kB EEPROM für Ein- und Ausschalterfassung

=== Bauteile ===

Herz der Lichtsteuerung ist ein Atmega 64-16 TQ mit 64k Flash, 53 I/O Pins, 2k EEPROM und 4kB RAM. Der Controller ist bewusst überdimensioniert, um für zukünftige Erweiterungen genügend Spielraum zu haben.

Über den DMX-Eingang sowie die Digitaleingänge wird der Schaltzustand der Ausgänge definiert. Da DMX permanent Daten schickt, würden die Digitaleingänge überschrieben werden, von daher gilt folgende Logik:

* Ein Logikwechsel durch den Eingang bewirkt das togglen der betreffenden Ausgänge
* Nur ein Logikwechsel auf dem DMX-Input setzt den entsprechende Ausgang. Wird derselbe Zustand erneut empfangen, so wird nichts geändert!

Ein Atmega8 kümmert sich um das fortlaufende Senden von DMX-Daten, um weitere Lichtsteuerungen oder DMX-Endgeräte ansteuern zu können. Dieser ist über I²C an den Atmega64 angeschlossen.

===== EEPROM-Konfiguration =====

Die folgenden Konfigurationsdaten werden auf dem EEPROM des Atmega 64 abgelegt:

* welcher Digitaleingang welche Ausgänge beeinflusst
* ob die Eingänge tastend oder schaltend sind

Die Konfigurationsdaten sollen über den RS232-Port verändert werden können.

== Siehe auch ==

[https://github.com/raumzeitlabor/lichtsteuerung Github]

Lichtsteuerung/Alt - Versionsgeschichte

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