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AVR, Software

Mediacenter Zwischenstand II

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Ein Schritt weiter und zwei zurück – so ähnlich komme ich mir momentan bei meinem Mediacenter vor. Zum einen hat sich am Interface wieder was getan: Die Zimmersteuerung (Licht u.Ä.) lässt nun über eine virtuelle 3D-Ansicht des Zimmers kontrollieren, Videos haben dank Amazon noch bessere Cover und ein Feedreader im Iframe rückt immerhin ein paar Nachrichten raus. Systemmäßig läuft das Frontend auf einem alten Laptop – theoretisch. Zwar zeigen sich selbst hochauflösende Inhalte und DVDs nun ohne Ruckler, aber die Anbindung von Touchscreen und die Energieverwaltung mit TuxOnIce und Wake on LAN sind alles andere als zuverlässig – zudem erschweren Probleme mit Pulseaudio die Anbindung an mein Soundsystem. Sofern ich mir den neuen Server hole wird wohl dieser wieder dran glauben müssen.

Bei den Sensoren sieht es ähnlich aus: Zwar ist die Hardware für mein Rauch- und Temperaturmeldesystem am Bildschirm soweit fertig, aber irgendwie bekomme ich das Aufbügeln für die Prototyp-PCBs nicht mehr hin (hat Reichelt neues Papier?). Tja, leider sind Softwaresimulationen oder Steckboardgebastel nicht wirklich zuverlässig, daher siehts Softwaremäßig hier noch recht dünn aus.

Etwas besser sieht es bei den Planungen aus das Steuersystem auf meine zukünftige Wohnung auszudehnen – Hier ist die derzeit eingesetzte parallele Signalisierung zum Server natürlich fehl am Platz. Bei meinen Recherchen zum Thema Hausbus bin ich bereits vor längerem beim iSysBus gelandet, einem offenen Projekt, welches auf CAN basiert. Zwar ist die Seite nicht gerade aktuell, aber im IRC und auf dem SVN-Server wird fleißig gewerkelt: Die ersten Node-Prototypen wurden in den letzten Wochen gefertigt und werden momentan von den Aktiven auf µC und Interrupts geprüft. Wenn das ganze für mich aktuell wird hat der Bus recht gute Chancen: CAN ist weit verbreitet und sehr robust, also gut geeignet für eine solche Steuerung. Zudem verwendet iSysBus ebenfalls meine Lieblinge aus der AVR-Serie, was mir bei der Wartung sehr entgegen kommt.

btw: Woran merkt man, dass man sich schon an eine Haussteuerung gewöhnt hat? Wenn man im Büro bei Dämmerungsbeginn instinktiv mit der Maus auf die Stelle im Panel klickt, an der zu Hause der „Licht einschalten“-Button sitzt. Schade, es war dummerweise nur Firefox.

Hardware

Eine neue Lötstation

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Zugegeben, gegen professionelle Stationen kann meine neue ZD-917 nicht antreten. Um auf vergleichsweise günstige 100EUR zu kommen hat der Hersteller doch an einigen Stellen gespart: Das Metallgehäuse ist nicht sehr stabil, Halterungen passen nur unter Gewalteinwirkung ineinander und die Beschreibung besteht aus einer A4-Seite. Trotzdem, die technischen Daten stimmen und gegenüber meiner bisherigen 30W-Station ist es eine enorme Verbesserung. Der Teil zum löten hat inzwischen seinen ersten Test bestanden. Die mehr als doppelte Heizleistung macht sich schnell bemerkbar, meine üblicherweise nach dem Einschalten angesetzte Vorabpause verkürzt sich von Minuten auf knappe 30 Sekunden. Durch das längere Kabel und die verschraubte Halterung ist das ganze auch etwas flexibler als meine Alte, bei der gerne mal das Lötkolbenkabel aus der Station rutschte. Die Lötspitzen lassen sich ebenfalls recht einfach wechseln, hierzu muss der Kolben allerdings abkühlen – ein schneller Wechsel zwischen SMD und sonstigen Lötarbeiten erfordert also etwas Geduld. Die Entlötstation konnte ich bisher noch nicht komplett testen, allerdings läuft die Unterdruckpumpe schon einmal richtig an. Mal schauen wie lange der günstige Kasten durchhält.

Hardware

Conrad-Regenmesser unter der Lupe

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Eigentlich war ein Regenmesser für mein Wettersystem noch kein Thema – Eigenbau zu komplex und brauchbare Sensoren schienen auf den ersten Blick zu teuer. Vor einigen Tagen fand ich jedoch im Beiblatt des neuen Conrad-Kataloges ein Standalone-Gerät für 10 Euronen. Als ich die Packung sah war ich doch etwas überrascht – so groß hatte ich mir den Apparat dann doch nicht vorgestellt. Im inneren die übliche Mechanik: Über den Trichter fällt das Wasser auf eine Wippe, welche bei einer bestimmten Menge auf die andere Seite kippt. Auf dem Bild sieht man in der Mitte auf der hinteren Seite einen Metallpunkt – hierbei handelt es sich um einen Magneten, über welchen die im Plastikgehäuse versenkte Elektronik Veränderungen feststellt. Die Berechnung scheint nicht all zu schwer zu sein: Ein einmaliges Kippen bedeutet 0,4mm/m² mehr, das zweite Kippen sind 0,5mm/m² mehr – dieses Muster wiederholt sich dann, welche Kipprichtung anfängt wird dabei nicht berücksichtigt. Der Teil mit der Elektronik ist mit 4 Clips im Gehäuse verkeilt und kann wie es scheint mit etwas Fingerspitzengefühl (oder etwas mehr Gewalt) über Vorderseite abgenommen werden – das muss aber noch ein paar Tage warten, erst möchte ich ein paar Werte der Originalausführung sehen.

AVR

Druck von oben – ein Barometer mit AVR

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Nachdem inzwischen Temperatursensoren und Feuchtigkeitsmessung an meiner „Wetterstation“ recht gut funktionieren ist es Zeit für das nächste Modul: Ein Barometer. Passend dazu konnte ich einen MPX4115A von Motorola aus einem anderen Gerät ausschlachten. Dummerweise bewegen sich die interessanten Messwerte alle in einem sehr kleinen Bereich, was den 10Bit AD-Wandler des ATMega an seine Grenzen treibt. Zwar gibts ungefäre Messwerte, aber die Schwankungen waren für meinen Geschmack zu groß. Fündig wurde ich bei tuxgraphics, welche eine eigene „Wetterstation“ im Angebot haben. Auch dort kommt ein MPX4115A zum Einsatz, der wird aber mittels eines TLC272 entsprechend verstärkt. Der TLC272 kommt zum Einsatz, da dieser nicht wie die meisten eine negative Spannung benötigt, sonder sich auch mit einer einzelnen +5V-Spannung begnügt.

Da tuxgraphics die interne 1,1V-Referenz ihres ATMega88 nutzen musste ich etwas dran drehen, denn ich habe bei meinem ATMega8 nur die Wahl zwischen 2,56V oder 5V – da letztere nach einigen Berichten stabiler wäre kommen also +5V als Referenzspannung zum Einsatz.

Wirklich verstehen tue ich die Schaltung zwar nicht, aber ich denke, dass das ganze so einigermaßen stimmt – für die letzten 18 Stunden hatte ich auf jeden Fall den selben Luftdruckverlauf wie eine angrenzende Wetterstation. Werde das Ganze noch einige Zeit weiter beobachten.

Hier der ADC-Relevante Teil meiner Schaltung:

Bild: http://adlersa.yotaweb.de/blog/wp-content/uploads/2008/07/admpx.png
OpAmp und MPX4115A an ATMega8

Die Formeln sehen momentan so aus:

$r1=100;
$r2=11;
$vcc=4.93;
$ref=3.82;
$offset=-2; //Druck Differenz zu NN und Messfehler
//$adc=Messwert

$vin=($ref+($vcc/1023*$adc/($r1/$r2+1)));
$hpa=($vin/$vcc+0.095)*1111.11+$offset;
AVR

Mehr Wetter

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Ach ja… Feiertag… Endlich etwas Zeit zum Basteln. Heutiges Ziel war ein SHT11, ein Sensor, welcher mir in Zukunkt neben der bereits vorhendenen Temperatur auch die relative Luftfeuchte liefern soll. Hardwareseitig war das SMD-Gehäuse für mich als Groblöter ein Alptraum, aber mit etwas Geduld und einem guten Klecks Heißkleber sollte das ganze fürs erst halten. Softwareseitig bin ich, wie bei den meisten Problemen, bei Mikrocontroller.net schnell fündig geworden. Zwar musste der Code für meinen Mega8 noch etwas angepasst werden (dieser nutzt andere Registernamen und -größen für RS232), aber der Grundcode lief, nach ein paar Tritten gegen den MAX232, einwandfrei. Auf dem PC läuft wie immer ein PHP-Script, welches die Daten entgegen nimmt und in eine RRD verfrachtet. Das ebenfalls in PHP realisierte Frontent bedient sich zudem den Formeln von Wettermail.de und berechnet so aus Temperatur und Luftfeuchte einige Nährungswerte für Taupunkt sowie die Menge des Wassers in Gramm pro m³ Luft – und weils gerade so lustig war darf das Frontend auch noch Datum, Zeit, Sonnenaufgang, Sonnenuntergang und Sonnenhöchststand berechnen.

Jetzt muss ich nurnoch einen passenden Standort für das Gebilde finden – Werte von meinem Schreibtisch nutzen mir nicht all zu viel. Zwar habe ich bereits einen Temperatursensor außen, aber der Befindet sich auf der Südseite des Hauses, was man deutlich an den Temperatur-Peaks gegen 11-12h sehen kann. Naja, bei einer nötigen Datenrate von 8 Byte pro Sekunde sollte die Buslänge schonmal kein Problem darstellen.

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AVR, Restmüll

Ein Plätzchen fürs Netzteil

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Nachdem das Innenleben meines Netzteils schon ein paar Tage steht wurde es mal Zeit für den Rest. Bisher versorgte ein alter Trafo einer Modelleisenbahn mein Bauwerk – etwas unhandlich. Passend, dass heute der Postbote was besseres brachte: Ein kleines 24V/2A Schaltnetzteil gesellt sich nun zur Platine in ein altes ATX-Netzteilgehäuse. An der Front sind die Tasten, LCD, COM-Buchse und die Anschlüsse für die Ausgangsspannung angebracht, hinten finden sich die ATX-üblichen Buchsen, Schalter und Lüfter. Innen sind LCD, Tasten und Buchsen verschraubt/geklebt, Schaltnetzteil und Platine lassen sich abstecken und austauschen.

Hardware

…und wir vernichten ein Netzteil

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Gerade mein Netzteil soweit zusammen, kommt auch schon die nächste Bauteilsammlung auf meinen Tisch. „Mein DVD-Brenner geht nicht mehr auf“. Gemeint ist das standalone-Gerät, welches normalerweise im Wohnzimmer residiert. Naja, was soll man schon von Teleshopping-Ware erwarten – in Puncto Lüftergeräusche und Aufnahmequalität waren schon deutliche Mängel zu sehen, daher überraschte mich der Defekt auch nicht wirklich. Erster Blick ins innere: Juhu, ein IDE-DVD-Brenner. Links daneben Netzteil, rechts ein Mainboard mit zwei Cyrrus-Chips und aufgestecktem Tuner.

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Erster Versuch: Das Laufwerk an einen Rechner hängen, in Zeiten von USB-Adaptern zum Glück ein leichtes. Siehe da: Das Gerät öffnet sich doch, auch wenn es nicht von PC erkannt wird. Einige Tests später dann Ratlosigkeit – das System läuft, aber wehe man möchte ein Laufwerk ansprechen: Egal ob original oder IDE-Klotz aus dem Schrank, das System hängt sich auf. Zur Sicherheit nochmal alles durchmessen – moment… Am ATX-Stecker des Laufwerks lässt sich Böses erahnen: Auf der 5V-Leitung lassen sich nur 3V messen, dafür führt die 12er Leitung satte 16V. Netzteil defekt. Ich würde grob darauf Tippen, dass der Trafo einen Schaden hat.

Zur Sicherheit nochmal testen – ein PC-Netzteil kann die nötigen 5V,12V und -12V Kanäle zur Verfügung stellen und schon erwacht das Laufwerk zu neuem Leben. Jetzt werde ich mal die Augen offen halten, wenn ich ein altes Netzteil finde und über Spannungsregler die nötigen Werte bekomme werde ich das Teil eventuell reparieren, nur bei den -12V bin ich mir noch nicht so sicher, mit negativen Spannungen hab ich bisher noch nicht groß gearbeitet. Viel Zuwendung bekommt der Kasten auf jeden Fall nicht – bei einem Wert von ca. 50EUR gibts nur eine kleine Reparatur oder das große Ausschlachten.

AVR, Hardware

Wir bauen ein Netzteil…

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Wie schon geschrieben habe ich mir das DDC-Set von tuxgraphics schicken lassen. Inzwischen steht das ganze mehr oder weniger fertig vor mir und hat seinen ersten Test hinter sich: Mit USB-Buchse ausgestattet durfte sich die Bauteilsammlung als Handylader versuchen. Mein Akku ist voll, das Handy lebt noch und die Temperaturen der Kühlkörper waren ganz erträglich.

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An der verwendeten I2C-Kommunikation habe ich jedoch noch einiges auszusetzen:

  • I2C mit dem Rechner zu sprechen mag zwar den Pegelwandler einsparen, aber anscheinend funktioniert die Idee mit der I2C-Emulation auf den Statusleitungen der seriellen Schnittstelle nicht ganz so gut – sowohl USB->RS232-Adaper als auch mein Laptop konnten nicht die erforderlichen Spannungen erreichen, erst mein normaler Rechner war in der Lage mit dem Chip zu sprechen.
  • Die Kommunikationsgeschwindigkeit weit ab von brauchbar – fast eine Sekunde pro Befehl/Abfrage lassen keine richtige „Echtzeitanzeige“ zu.
  • Die eingestellten Limits lassen sich nicht über I2C abfragen -auch keine gute Basis für GUIs – das sollte sich jedoch recht einfach machen lassen.

Auch sonst habe ich noch ein paar Ideen für die Firmware:

  • Maximal/Minimalwerte aufzeichnen
  • Das LCD wird derzeit anscheinend immer vollständig aktualisiert – führt bei mir z.T. zu gehörigem flackern.Hier sollten sich inkrementelle Updates machen lassen
  • Geht man über das Limit der Eingangsspannung hinaus wird die Ausgansspannung (logischerweise) instabil. In einem solchen Fall würde ich den Ausgang eher abschalten oder auf einen „sicheren“ Wert setzen.

Ansonsten scheinen Spannungen und das Stromstärkenlimit gut zu funktionieren. Glaubt man meinen Messgeräten liegt die Schaltung bei 5V (im Leerlauf) um 0,03V daneben, stichweise Proben bei Last sahen auch brauchbar aus. Verstaut werden soll das Ganze in dem Gehäuse eines alten PC-Netzteils. Kaltgerätebuchse, Netzschalter und Lüfter können auch hier gute Dienste verrichten, an der gegenüberliegenden Seite werden einige Kühlrippen für LCD und Tasten entfernt, am Ende kommen noch Buchsen für Messschnüre und eventuell einige Schalter hin. Da mir derzeit noch ein brauchbarer Trafo zur Versorgung der Schaltung fehlt ist noch nichts fest eingebaut.

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Obwohl die PC-Anbindung wie oben erwähnt imo nicht so gut gelungen ist habe ich mein PHP mal wieder missbraucht und konnte immerhin den Stromverbrauch meines Handys schön anzeigen, wobei die zeitliche Zuordnung fehlt.

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AVR

Post aus Kanada

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Billigteile aus China, Taiwan oder anderen östlichen Staaten zu organisieren ist inzwischen ja keine Seltenheit mehr. Eine kleine Premiere lag jedoch Heute auf meinem Tisch: Ein kleiner Umschlag aus Kanada. Dank Air-Mail sogar schneller als erwartet. Jetzt heißt es erst mal basteln, denn im Umschlag finden sich so einige Elektroteile, welche (laut Anleitung) ein programmierbares Netzteil ergeben sollten. Dazu ein passendes LCD (natürlich in Blau) sowie ein Universalsensor für Temperatur, Luftfeuchte und Taupunkt, welcher meine kleine „Wetterstation“ ergänzen soll, welche langsam sogar sinnvolle Werte liefert. (Merkzettel: Sensor für Luftdruck). Als kleinen Bonus lag der Sendung noch ein kleiner Bonbon bei – danke dafür.
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Polizeistaatspläne

Sprechende Steckdosen

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„Der Telebildschirm war Gestern“ – so könnte der Werbeslogan für die neuen Stromzähler der EnBW lauten. Interessante Absätze finden sich in diesem Artikel:

„[…]man beispielsweise beim Verlassen der Wohnung automatisch informiert wird, wenn bestimmte Verbraucher wie etwa der Elektroherd noch eingeschaltet sind.“

„Der Zähler meldet den aktuellen Verbrauch über einen bestehenden Breitband-Internetanschluss an den Stromlieferanten“

„Für die fernere Zukunft strebt die EnBW an, mit Haustechnikherstellern wie Miele oder Bauknecht zu kooperieren, damit sich energieintensive Hausgeräte fernsteuern lassen. So soll der Kunde beispielsweise sein Brot nachts zu einem günstigeren Niedrigtarif backen.“

Ich weiß ja nicht, aber ich finds nicht so lustig, wenn mein Stromzähler im 15-Minuten-Takt irgendwelche (später verschlüsselte) Daten durch die Gegend sendet. Sind die Stromerzeuger eigentlich schon bei Payback? Achja, und einen monatlichen Betrag sowie Einrichtungsgebühr soll man für diese Totalüberwachung der Elektroleitung natürlich auch noch zahlen.