Lichtsteuerung/Alt
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).
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.
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 )
| 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€ |
| 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.