Lichtsteuerung: Unterschied zwischen den Versionen

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|description = Deckenlichtschalter goes digital!
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|category    = Infrastruktur
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}}


= Komponenten =


== Warum? ==
Eine Lichtsteuerung besteht aus einem [[Lichtsteuerung/Controller|Lichtsteuerungscontroller]],
ein oder mehrere [[Lichtsteuerung/Client|Clients]], [[Lichtsteuerung/Relais|Relais]] zum Schalten der Verbraucher, [[Lichtsteuerung/Koppelrelais|Koppelrelais]] zum Auswerten der Schalter sowie einem oder mehreren [[Lichtsteuerung/Hutschinengehäuse|Hutschinengehäusen]].


* 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.
Wir verwenden RDM, um die Zustände bidirektional über einen DMX512/RS485-Bus zu übertragen.
* 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]]
= Unterseiten =
== 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 ==
<splist/>
 
* 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 inkl. Zustandsanzeige per LED
* 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. Alle nicht-benötigten Pins werden auf eine Stiftleiste herausgeführt.
 
== To-Do ==
* http://www.mikrocontroller.net/articles/Galvanische_Trennung
* http://www.conrad.de/ce/de/product/501837/Epcos-SMD-Drossel-fuer-Signal-und-Datenleitungen-SMD-DATENLEITUNGSDROSSEL-2X51UH-303-01-05-A/SHOP_AREA_17429&promotionareaSearchDetail=005
* https://github.com/schinken/dmx2rgb/blob/master/sw/dmx2rgb.c#L20
* Schaltplan und Platinenlayot hübsch in einem Versionskontrollsystem verpacken
* Prüfen, ob die Optokoppler für die Inputs richtig herum sind
* Leiterbahndicken richtig festlegen
* Schaltplan mit einem Bus bauen, evtl hilft das dem Autorouter
* Nochmal prüfen, wieviel mA die Relais ziehen und ob die Treiber das schaffen (500mA max pro IC)
* LED-Wannenstecker für Eingänge
* 0..10V Analogausgänge / Eingänge siehe http://www.epanorama.net/documents/lights/0to10v.html sowie http://www.soundlight.de/techtips/analog/analog.htm
* DMX Output für kaskadierung bzw Nutzung als DMX-Interface
* Sockel für Raspberry Pi zum direkt-draufstecken
[[Kategorie:Projekt]] [[Kategorie:Infrastruktur]]

Aktuelle Version vom 13. Dezember 2019, 11:20 Uhr

       
Lichtsteuerung

Release status: experimental [box doku]

Lichtsteuerungsclient.jpg
Beschreibung Deckenlichtschalter goes digital!
Kategorie  Infrastruktur
Autor(en)  Felicitus, DancingFo
Download  GitHub Repo

Komponenten

Eine Lichtsteuerung besteht aus einem Lichtsteuerungscontroller, ein oder mehrere Clients, Relais zum Schalten der Verbraucher, Koppelrelais zum Auswerten der Schalter sowie einem oder mehreren Hutschinengehäusen.

Wir verwenden RDM, um die Zustände bidirektional über einen DMX512/RS485-Bus zu übertragen.

Unterseiten

<splist/>