StarLight. Версия 1.0
Версия 1.0 Изграждане и монтаж на дървен таван в хола, включително осветителна система, използваща микроконтролер, базиран на управление за осветителни функции и радио дистанционно управление Lonsee през март 2011 г.
Markus Fulde Finkenweg 3 D-89173 Lonsee Телефон +49 (7336) 92 11 89 Факс +49 (7336) 92 10 68 Мобилен +49 (160) 84 54 314 Имейл [email protected] Интернет http: // www.kleinmaeusiges.de Маркус Фулде, 2011 стр. 2 от 482
1 Бележка за безопасност Внимание: Поради свободното мрежово напрежение в устройството, инсталирането и пускането в експлоатация могат да се извършват само от специалисти, които са упълномощени за това поради тяхното обучение. Трябва да се спазват съответните разпоредби за безопасност и VDE. Авторът не поема отговорност за каквито и да е щети, причинени пряко или косвено от устройството. Маркус Фулде, 2011 стр. 3 от 482
Схема 50: Схема Master-Board - Лист 7.235 Схема 51: Схема Master-Board - Лист 8.236 Схема 52: Схема Master-Board - Лист 9. 236 Схема 53: Схема Master-Board - Лист 10. 237 Схема 54: Схема подчинена платка - Лист 1. 243 Схема 55: Схема подчинена платка - Лист 2. 244 Схема 56: Схема подчинена платка - Лист 3. 244 Схема 57: Схема подчинена платка - Лист 4. 245 Схема 58: Схема Подчинена платка - Лист 5. 245 Схема 59: Схема на подчинена платка - Лист 6. 246 Схема 60: Схема на подчинена платка - Лист 7. 246 Схема 61: Схема на подчинена платка - Лист 8. 247 Схема 62: Схема на подчинена платка Табло - лист 9. 247 Схема 63: Преобразуване на ниво 3.3V -> 5V с транзисторен каскад. 403 Схема 64: Преобразуване на ниво 3.3V -> 5V с компаратор. 403 Схема 65: Преобразуване на ниво 5V -> 3.3V с транзисторен каскад. 404 Схема 66: Преобразуване на ниво 5V -> 3.3V с делител на напрежението. 404 Схема 67: Преобразуване на ниво 5V -> 3.3V със сериен резистор. 405 Маркус Фулде, 2011 стр. 15 от 482
6 Софтуерна директория Софтуер 1: Код за инициализиране на TRIAC момента на запалване. 100 Софтуер 2: Примерен код на BASCOM за затъмняване на фазовия участък. 108 Софтуер 3: Примерен код на BASCOM за комуникация RS485 - главен. 128 Софтуер 4: Примерен код на BASCOM за комуникация RS485 - подчинен. 134 Софтуер 5: Код за управление на LCD дисплея. 150 Софтуер 6: Код за управление на EEPROM (външен и вътрешен). 169 Софтуер 7: BASCOM връзка на DS18S20. 180 Софтуер 8: Тествайте софтуер за въвеждане в експлоатация на интерфейса за проследяване RS-232. 197 Софтуер 9: C-настройки за комуникационни параметри SCART адаптер. 199 Софтуер 10: Makefile на адаптера SCART. 260 Софтуер 11: Makefile.local на Бети. 263 Софтуер 12: Makefile на Betty. 265 Софтуер 13: Makefile.conv на Бети. 265 Софтуер 14: Софтуер за проекти за майстори. 378 Софтуер 15: Проектиране на софтуер за роб. 402 Маркус Фулде, 2011 стр. 16 от 482
7 История Дата Решение 10.09.2010 г. В оригиналния дизайн драйверът ULN2003 Darlinton беше предоставен като реле, LED и захранващ драйвер. Беше пренебрегнато, че този компонент е 7-канален драйвер с изход за отворен колектор. Дизайнът се основава на факта, че драйверният компонент доставя + 5V със съответната мощност. Това води до следните мерки и резолюции: - За готови платки се създава адаптерна платка, която може да се монтира вместо чипа ULN2003. - Електрическите схеми и схеми ще бъдат преобразувани в заместващ компонент 74HCT244 и включени в този документ. 01.03.2011 Последна пълна ревизия след приключване на проекта Таблица 1: История на Маркус Фулде, 2011 Страница 17 от 482
8 Общи 8.1 Среда за разработка Среда за разработка на проекта: Фигура 1: Среда за разработка Markus Fulde, 2011 стр. 18 от 482
Фигура 2: Лабораторната система Markus Fulde, 2011 стр. 19 от 482
Фигура 3: Старият таван - част 1 Фигура 4: Старият таван - част 2 Markus Fulde, 2011 стр. 21 от 482
8.3 Таванът в края на разработката Фигура 5: Новият изглед на тавана 1 Фигура 6: Новият изглед на тавана 2 Markus Fulde, 2011 стр. 22 от 482
Фигура 7: Изглед на завършен таван 1 Фигура 8: Изглед на завършен таван 2 Markus Fulde, 2011 стр. 23 от 482
Фигура 9: Изглед на завършен таван 3 Фигура 10: Изглед на завършен таван 4 Markus Fulde, 2011 стр. 24 от 482
8.4 Обхват на услугите По-долу се описва обхватът на услугите и частичната функционалност, която проектът притежава и предоставя: 8.4.1 Осветителни тела за хоризонтална светлина WEST модул 6 Осветление за холна маса, модул 2 Проходно осветление, осветление за картини, модул 5 Starlight, Модул 3 Осветление, разделител на помещения, модул 4 Осветление за маса за хранене, модул 1 Проходно осветление, хоризонтално осветление Модул 7 Фигура 11: Модули за осветление Markus Fulde, 2011 стр. 25 от 482
8.4.2 Захранване + 5V импулсно захранване ID Функция Ресурс SUP001 Захранване 230V
3-пинов - S018 свързващи клеми за осветление 3-пинов - S019 свързващи клеми за захранващо напрежение + 5V - S020 държач на предпазител с фин предпазител - S021 защита на веригата чрез варистор - S022 slave не съхранява информация - S023 генератор на акустичен сигнал 1 x стандартен GPIO (Изход) Таблица 4: Частични функции и ресурси на подчиненото управляващо устройство Markus Fulde, 2011 стр. 27 от 482
8.4.5 Ресурси за функция за дистанционно управление на ID RC001 Изпращане на информация за управление до главния - RC002 Получаване на информация за състоянието от главния - RC003 Пълна система изключена/включена - RC008 Всички светлини пълна яркост - RC009 Всички светлини димер режим - RC010 Графичен преглед на таванното осветление - RC011 Отделни сегменти могат да бъдат избрани чрез цифрови клавиши - RC012 Затъмняване за избран сегмент с курсори. - Таблица 5: Частични функции и ресурси на дистанционното управление на Betty Допълнителни функции на дистанционното управление могат да бъдат намерени в главата, обясняваща функцията на дистанционното управление. Маркус Фулде, 2011 стр. 28 от 482
8.5 Функционални компоненти 8.5.1 Схематично модулно представяне Проектът има следните отделни функционални/подкомпоненти: Осветително тяло 1 Осветително тяло 2 Осветително тяло 3 Осветително тяло 4 Осветително тяло 7 Осветление преминаващо устройство 8 S1 N PE S1 N PE S1 N PE S1 N PE S1 N PE S1 N PE AKL AKL AKL AKL AKL Димер - Димер - Димер - Димер - Димер - Модул Модул Модул Модул S2 AKL Димер - Модул IGBT-Димер TWI-Интерфейс Температура Сензор IGBT-Димер TWI-Интерфейс Температура на сензора IGBT-Dimmer TWI-Interface Temp.Sensor IGBT-Dimmer TWI-Interface Temp.Sensor IGBT-Dimmer TWI-Interface Temp.Sensor IGBT-Dimmer TWI-Interface Temp.Sensor ATmega168 µc 5V ATmega168 µc 5V ATmega168 µc 5V ATmegac 5V ATmega168 µc 5V AKL SYS AKL SYS AKL SYS AKL SYS AKL SYS AKL SYS Захранващо напрежение L1/N/PE SYS Захранващ блок и централен компютър за управление EEPROM памет Радио дистанционно управление Централно управление (вкл. Клавиатура и дисплей) ATmega128 µc Мощност 5V проход cht RS485 системна шина специално третиране на фаза и НУЛА поради димерна верига. 230V реле S1 AKL нулева L1 система включване/изключване L2 проходна светлина L1 L2 N серия превключваща стена PE захранване напрежение 230V
Стенно превключвател на таванния разпределител Фигура 12: Блок-схема на цялостната система - концепция Горната илюстрация показва схематичната структура на осветителната система. Когато осветителната система е завършена или инсталирана, осветлението за преминаване не е проектирано да се превключва чрез превключване на релета. Следващата илюстрация показва окабеляването в текущата окончателна версия: Markus Fulde, 2011 стр. 29 от 482
Фигура 13: Блокова схема на цялостната система - изпълнение За да се опрости работата на системата, двата димерни модула за осветлението на масата бяха отделени и отделени от нормалните стенни ключове посредством превключващи релета. Това означава, че двете настолни лампи могат да се управляват с помощта на нормални серийни ключове. Ако е активирано, управлението на осветлението поема чрез превключване на две нива на реле. Маркус Фулде, 2011 стр. 30 от 482
Фигура 14: Реле за превключване за осветление на маса За по-подробно описание вижте глава Реле адаптер за осветление на прохода! Маркус Фулде, 2011 стр. 31 от 482
8.5.1 Действително окабеляване на подчинен 4 n.c. n.c. S1 вкл./Изкл. Slave 6 5 4 slave 2 master slave 7 1 2 slave 1 ключ 2 маса за хранене ZERO ZERO проводник превключвател 4On/Off 3 4 стенен превключвател slave 8 3 3 3 n.c. n.c. Главен управляващ сигнал S1 PE ZERO проводник ZERO ZERO проводник превключвател 1 маса за хол Фигура 15: Окабеляване на тавана Markus Fulde, 2011 Страница 32 от 482
8.6 Преглед на BUS системите и комуникационните пътища Следващата илюстрация показва различните BUS системи и пътища на потока на сигнала, през които компонентите на цялостната система обменят данни помежду си. Фигура 16: BUS системи и комуникационни пътища Markus Fulde, 2011 стр. 33 от 482
9 Дървен таван 9.1 Избор на материал Дървеният таван е направен от истински смърчови дървени панели от Fendt Holzgestaltung. Адрес: Интернет: http://www.fendt-holzgestaltung.de/ Fendt-Holzgestaltung KG Bachstrasse 11 D- 87745 Haselbach телефон: +49 (0) 8266/86200 факс: +49 (0) 8266/862099 e-mail: [email protected] www.fendt-holzgestaltung.de www.uno-fix.com Широката дъска от смърч се използва в ширина 19 см плюс системата пружина-пружина. Тонът е перлено бял през 2010г. За да не се покрие целият таван с дърво и да се разхлаби, в краищата на стаята е предвидена празнина от 50. Лентата на Fendt № 24 се използва като завършек. Следващите фигури показват подробно използваните материали: Фигура 17: Широки дъски и крайни ленти Markus Fulde, 2011 стр. 34 от 482
Фигура 18: Широка дъска в детайли Фигура 19: Детайли на крайната лента Фигура 20: Детайли на широката дъска Markus Fulde, 2011 стр. 35 от 482
9.2 Проектиране и планиране на дървени тавани Сега следва индивидуалните чертежи за планиране. Фигура 21: Планиране на дървен таван - план на хола Markus Fulde, 2011 стр. 36 от 482
Фигура 22: Планиране на дървен таван - план на хола с мебели Markus Fulde, 2011 стр. 37 от 482
Фигура 23: Планиране на дървен таван - план на хола с мебели и таван Markus Fulde, 2011 стр. 38 от 482
Фигура 24: Планиране на дървен таван - Дизайн на дървен таван Markus Fulde, 2011 стр. 39 от 482
Фигура 25: Планиране на дървени тавани - позиции на лампата Markus Fulde, 2011 стр. 40 от 482
Фигура 26: Планиране на дървен таван - описание на материала дървен таван, хол Markus Fulde, 2011 стр. 41 от 482
Фигура 27: Проектиране на дървен таван - контра летви Markus Fulde, 2011 стр. 42 от 482
Фигура 28: Планиране на дървена позиция на тавана и електроника за прокарване на кабели Markus Fulde, 2011 стр. 43 от 482
Фигура 29: Планиране на дървени подпори за таван с пробивни отвори и фиксатори Markus Fulde, 2011 стр. 44 от 482
9.3 Изпълнение на дървения таван В следващите някои впечатления от дървения таван. Фигура 30: Дървеният таван в процес на изработка, мерник 1 Фигура 31: Дървеният таван в процес на изработка, мерник 2 Markus Fulde, 2011 стр. 45 от 482
Фигура 32: Дървеният таван в процес на изработка, мерник 3 Фигура 33: Дървеният таван в процес на изработка, мерник 4 Markus Fulde, 2011 стр. 46 от 482
Фигура 34: Дървеният таван в процес на изработка, мерник 5 Фигура 35: Дървеният таван в процес на изработка, мерник 6 Markus Fulde, 2011 стр. 47 от 482
10 Електронни основи 10.1 Микроконтролер ATmega128 В проекта микроконтролерът ATMEL ATmega128 се използва с външен кристал от 16 MHz. Този процесор се използва като основен компютър или централно устройство. PINOut ATmega128: Фигура 36: PINOut ATmega128 tqfp 10.1.1 Разпределение на ресурси ATmega128 ПИН Порт Функция Използвано Описание Определение 1 PEN PEN J Програмиране Активиране на бит за сериен [PEN_128] прогр. Чрез 1k към VCC! 2 PE0 RXD0 PDI J функция 1. Функция за интерфейс за програмиране на ISP 2. RS485 Получаване на данни RO [PDI_128] [RS485_RO_MASTER] 3 PE1 TXD0 PDO J функция 1. Функция за интерфейс за програмиране на ISP 2. RS485 Предаване на данни DI [PDO_128] [RS485_DI_MASTER] 4 PE2 XCK0 AIN0 J Звуков генератор [SOUND_128] 5 PE3 OC3A AIN1 J 1Wire-Interface DS18S20 [DS18S20_128] 6 PE4 OC3B INT4 J Релейна постоянна светлина/димер [ПОСТОЯННА ЛАМПА] 7 PE5 OC3C INT5 J Управление за SCART адаптер [SCART] Markus Fulde, 2011 стр. 48 от 48
Използвана функция за ПИН порт Описание Определение 54 PF7 ADC7 TDI 55 PF6 ADC6 TDO 56 PF5 ADC5 TMS 57 PF4 ADC4 TCK 58 PF3 ADC3 59 PF2 ADC2 60 PF1 ADC1 61 PF0 ADC0 62 AREF AREF J Външно референтно напрежение (AREF) [63 GFG_128] Заземяване GND за ADC [GND_128] (AGND) 64 AVCC AVCC J Захранващо напрежение ADC (AVCC) [AVCC_128] Таблица 6: Разпределение на ресурси ATmega128 Разпределение на цветовете Функция: Пин, принадлежащ на Timer0 s Пин, принадлежащ към Timer1 s Пин, принадлежащ към Timer2 s Пин, принадлежащ на Timer3 s Принадлежност към аналогово-цифровите преобразуватели JTAG интерфейс I 2 C интерфейс ISP интерфейс за програмиране Сериен интерфейс RS232 Външни прекъсвания и нулиране на захранвания Външни адреси за синхронизиране за външен интерфейс на паметта Интерфейс за последователно програмиране за аналогов оператор Markus Fulde, 2011 стр. 50 от 482
10.1.2 Таблица на векторни прекъсвания ATmega128 Таблица 7: Таблица на векторни прекъсвания TAmega128 Markus Fulde, 2011 стр. 51 от 482
Таблица 8: Таблица с вектори на прекъсвания TAmega128 Markus Fulde, 2011 стр. 52 от 482
Използвана функция за ПИН порт Описание Дефиниция 22 GND GND J Ground GND [GND_168] 23 PC0 ADC0 PCINT8 J Адрес на подчинените Adr0 [SLAVE_ADR0] 24 PC1 ADC1 PCINT9 J Адрес на подчинените Adr1 [SLAVE_ADR1] 25 PC2 ADC2 PCINT10 J Адрес на подчинените Adr2 [SLAVE 26 PC3 ADC3 PCINT11 J Адрес на подчинените Adr3 [SLAVE_ADR3] 27 PC4 ADC4 SDA PCINT12 J Alive LED ALIVE_168 28 PC5 ADC5 SCL PCINT13 J Контролна линия Включване/Изключване [POWER_ON_OFF] Таблица 9: Присвояване на ресурси ATmega168 Цветови назначения Функция: Пин, принадлежащ на Timer0 Pin s Пин, принадлежащ на Timer2 s Pin, принадлежащ на Timer3 s Принадлежащ към аналогово-цифровите преобразуватели I 2 C Интерфейс Интерфейс за програмиране на ISP Сериен интерфейс RS232 (USART) Външни прекъсвания и нулиране на захранвания Външен часовник Адресни линии за интерфейс за външна памет Сериен интерфейс за програмиране за Аналогов Конвертор SPI Busmaster Configuration Markus Fulde, 2011 стр. 54 от 482