Handhabung & Technik Projekt: Offline-Stepper :)

Dieses Thema im Forum "Professionelle Technik, Sicherheit, Handhabung" wurde erstellt von pingufreak83, 2. Juli 2017.

  1. Das hierfür entscheidende Diagramm ist auf Seite 4 die Fig. 8 "Maximum Safe Operating Area". 10 V und 10 A sind für 10 ms gerade noch ok, aber bei 2 s, die ein Talon-Puls dauert, wird der MOSFET da schon den thermischen Walk-Off machen.

    Ohne Kühlkörper ist der thermische Widerstand zwischen Junction und Umgebung 62°C/W. Die maximale Junction-Temperatur von 175°C wird also bei 3 W schon überschritten, sofern die Umgebung 0°C warm ist.

    Da der On-Widerstand bei 5 V nicht spezifiziert ist, kann man nur schätzen, wieviel höher er liegt als bei 10 V. Rechnet man mit 0,1 Ohm, dürfen also 5,5 Ampere fließen für 3 W. Spannungsabfall sind dann nur 0,55 V, wenn ein weiterer ausreichend großer Widerstand in Serie geschaltet ist, der die restliche Spannung übernimmt, bei insgesamt 9 V also 1,5 Ohm. Ist der andere Widerstand kleiner, übernimmt der MOSFET mehr Spannung als er müsste und heizt sich auf.

    Von daher würde ich dieses Zementteil eben noch vorsehen, damit ist man dann auf der sicheren Seite.
     
  2. Nettes Projekt.
    Der manuelle Modus hat doch interessante Einsatzmöglichkeiten.

    Der automatischen Stepper wird aber bei vielen Zündanlagen nicht funktionieren, da diese nicht so lange "zünden", bis der Stepper durchgelaufen ist. Hier sollte vielleicht doch über eine Batterie nachgedacht werden. Klassische Nagelbretter findet man nur noch selten :)

    Gruß Dirk
     
  3. Erstmal sorry dafür, dass ich nicht jedem detailliert antworten kann. Ich fasse ab jetzt immer nur die wichtigsten Passagen zusammen, damit das Ganze mehr übersichtlich bleibt und zielführend ist. Ich danke aber trotzdem jeden, der sich daran aktiv beteiligt und Ideen mit einbringt. Das ist super!

    Vermutlich wird ein richtiger Schaden nicht entstehen. Ich denke das passiert nur dann, wenn in einer Frequenz mehrfach belastet wird. Die automatische Step-Frequenz läuft pro Zündimpuls nur einmal durch. Also wäre das schonmal nicht so tragisch.
    Ich werde es trotzdem einbauen, da ich denke das du auf jeden Fall Recht hast mit der Annahme und da es wenig Aufwand ist. Sicher ist sicher.

    Mal eine andere Frage.
    Ist sowas vielleicht schon bei der Zündquelle selbst verbaut?
    Wie schaut es aus mit den Innenwiderstand von den Akkus?

    Bei manchen Zündanlagen habe ich sowas gesehen. Ich glaube bei der PyroNeo auf jeden Fall. Bei meiner Cobra ist sowas nicht verbaut. Das habe ich auch schonmal kritisiert bei Scott, jedoch keine Antwort erhalten. Passiert ist bei der Cobra bisher noch nichts und die Anlage funktioniert seit 20-30 Feuerwerken immer noch prima.

    Doch! Man muss den Kanal nur mehrfach hintereinander auslösen. Ich habe das gestern mit der Cobra getestet. Das funktioniert daher, da die Kondensatoren im Step-Down Regler den Strom puffern und die Versorgung aufrecht erhalten wird. Ich poste später noch ein Video dazu.

    Das hört man gerne, danke :)! Ich möchte das Teil so schnell wie möglich in einer anständigen Version fertig haben, sodass alle etwas davon haben.
     
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  4. #29 zuendlER84, 9. Juli 2017
    Zuletzt bearbeitet: 9. Juli 2017
    Das ist - wie schon einmal erwähnt - die chinesische Sparmethode. Man muss dabei sicher sein, welche Art von Akkus verwendet wird. Ein 9-V-Block hat selbst Fabrikneu einen recht hohen Innenwiderstand von einigen Ohm, bei einem Blei-Gel-Akku hingegen hast du einen Innenwiderstand, der geringer ist als der des MOSFET im On-Zustand. Wie gesagt würde ich wegen nicht einmal einem Euro für den Hochlastwiderstand nicht knausern.
     
  5. Also ich werde den auf jeden Fall noch einbauen.

    Hier noch der Test, falls der Zündimpuls kürzer als der automatische Step-Vorgang ist. Also einfach hintereinander zünden:
    https://www.youtube.com/watch?v=

    [YOUTUBE="Zündimpuls kürzer als der automatische Step-Vorgang: Einfach ein paar mal zünden:"]KxeO7ufVofI[/YOUTUBE]

    Gleich kommt ein Stresstest mit Talon Zündern!!!
     
  6. [YOUTUBE="Talon Zünder und 200ms Auto-Step"]X4S9bKUnvo0[/YOUTUBE]

    Man hört in dem Video, dass ich den Taster mehrfach drücke. Das hat damit zutun, dass der Talon-Mode nur 2S dauert, die Step-Sequenz jedoch länger. D.h. die vollständige Step-Sequenz wird mit 2x zünden vom Talon-Mode abgeschlossen. Das hört man auch daran, dass die Knopfdrücke Asynchron zu der Step-Sequenz sind.

    Bitte ignoriert das "Toll" am Ende. ;) Das kommt etwas Arrogant rüber, sollte aber anders gemeint sein ;). Ich freue mich riesig, dass das Gerät wie gewünscht funktioniert. Ich wollte das schon so lange bauen und jetzt habe ich das endlich mal durchgezogen.

    Hat niemand Lust ein paar Zünder zu spenden? Ich habe leider keine mehr. :blintzel:
     
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  7. Das ist wirklich toll
    Muss man die Anlage in Talon Mode haben?

    Ich mein damit kann ich ja mein 18M Modul um sonst wie viele Kanäle erweitern oder sehe ich das falsch?

    Einfach immer wieder den Kanal auslösen und der nächste Zündkreis zündet.

    Ich habe wirklich Interesse das nachzubauen. Ich denke ohne Platine funktioniert das ja auch.
     
  8. Ich habe mir nochmal Gedanken über eine Update-Funktion gemacht.

    Der Controller wird nach wie vor keine eigene Strom-Versorgung bekommen. Stattdessen verbaue ich später ein AT24C32 EEPROM, welches dann über eine externe Buchse (5pol. DIN-Port) aktualisiert werden kann. Zum Aktualisieren wird es ein separates Gerät geben mit Display und eigener Stromversorgung. Mit dem Gerät lässt sich die Step-Sequenz dann über einen Rotary Encoder konfigurieren. Danach klemmt man das 5pol. DIN-Kabel an den Offline-Stepper und überschreibt damit das EEPROM. In dem EEPROM können dann 3 verschiedene Step-Modi konfiguriert werden, die an dem Offline-Stepper per Schiebe oder Schlüsselschalter eingestellt werden können.

    Nett ist, dass die DS3231 RTC Module schon ein EEPROM verbaut haben. Ich habe am Wochenende von einem solchen Modul die Halterung für die Knopfzelle abgelötet. Dann kann ich auch das EEPROM ablöten :).

    Oooder wie die ursprüngliche Idee über einen ESP8266 und einer Handy-App:
    http://www.instructables.com/id/ESP8266-External-I2C-EEPROM-Data-Logger-AT24C3264-/

    Was wäre euch lieber, ein eigenes Gerät zum Konfigurieren ala große Streichholzschachtel oder eine App?

    Das dauert dann wohl noch eine Weile bis die Endversion fertig ist... Bisher hat sich das Interesse auch eher in Grenzen gehalten. Daher mache ich ab jetzt etwas langsamer.
     
  9. Neue Version vom Schaltplan!
     

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  10. Erste Version vom Layout und ein paar Änderungen im Schaltplan. Ich werde GNDA und VCCA direkt über den Step-Down Regler an die Wago Klemmen anschließen. Dadurch spare ich mir ein paar Brücken auf dem Mainboard.

    Falls Euch noch etwas auffällt, einfach melden, dann ändere ich das nochmal.
     

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  11. Schön verzinnt mit Rosol 3.

    Beim Belichten sind mir leider Haare unter die Folie gekommen und ich habe zu wenig Druck ausgeübt. Egal. Es ist nur die Masse Fläche betroffen und davon gibt es mehr als genug.

    Ein erster Test mit LED's war erfolgreich.

    Diese Woche baue ich drei Stepper fertig.

    Die Ports:
    - 3x 5 Zündkanäle
    - 1x ISP zum Programmieren
    - 1x Serial zum Debuggen
    - 1x 5V vom Step-Down Regler

    Der Last-Widerstand kommt direkt an den Step-Down-Regler.

    Ein Layout für die Wago-Platine habe ich auch schon. Jedoch werde ich doch andere Klemmen nehmen, da sich die Wago's nicht so gut verarbeiten lassen. Ich denke ich werde normale Lautsprecherklemmen dafür nehmen. Das reicht...

    IMG_2377.JPG

    IMG_2378.JPG

    IMG_2379.JPG
     
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  12. Das ist echt super!

    Vielen Dank für deine Arbeit
     
  13. Danke ;).

    Ich habe vorhin gesehen, dass es beim Auktionshaus 50 x IRL540N gibt für 10€. Da kann man nicht klagen. Direkt bestellt :). Der IRL ist die Logic-Level Version vom IRF540. D.h. der lässt dann schon bei 5V Gate 36A durch. Der IRF lässt aktuell nur 20A durch, da mit 5V das Gate nicht komplett gesättigt werden kann. Zündler83 hatte davon auch schon was geschrieben. Trotzdem sollte das locker ausreichen um die Zünder anzusprechen.
     
  14. Ich habe jetzt 3 bestückte Platinen die soweit funktionieren. Jedoch muss ich noch auf ein paar Teile warten. Das Gehäuse wird von musikding geliefert. Ein Alu-Druckguss für 8,90€. Als Klemmen werde ich Lautsprecher-Terminals verwenden... Dann fehlen noch jede Menge LED's (low-current) und einige andere Teile. Das Ganze wird dann noch aus China geliefert.

    Bis zum fertigen Gerät kann es wegen der Lieferzeiten noch eine Weile dauern. Ich schätze mal, dass das Gerät vor Silvester inkl. Bauanleitung fertig ist. :)

    20045491_366631457072916_3029342955636003497_o.jpg
     
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  15. [youtube="Offline Stepper PCB + Gehäuse + ISP + Serial + Last Widerstand :)"]kTBXGqm1xRI[/youtube]

    Und noch ein Bild vom Mode-Schalter :). Es können 6 Modes eingestellt werden:

    1. manuell
    2. 25ms
    3. 50ms
    4. 100ms
    5. 150ms
    6. 200ms

    Verwendet werden dafür die ISP und Serial Ports (insgesamt 5). Bei "manuell" kann dann das Teil über den ISP programmiert werden. Für Mode 1,2,3,4 kann auch über die Serial Schnittstelle der Stepvorgang nachverfolgt werden.

    Der Controller wird also vollständig verwendet. Es sind keine Ports mehr frei. Der Quarz ist schon prima, dadurch waren die Step-Sequenzen beim Test genauer und ich denke das ist dann auch zuverlässiger.

    Auf den Schalter kommen selbstverständlich noch Aufkleber.

    I420830-1-Spannungs-Wahlschalter-SCHURTER-SWZ-033-3501.jpg
     
  16. Hallo zusammen,

    ich bräuchte nochmal einen Rat von euch oder die, die sich mit Elektrotechnik auskennen. Der Schürter SWZ1 Drehschalter ist etwas speziell. Es ist nicht so, dass der einen Modus schaltet, sondern seriell-parallel arbeitet. Um alle Positionen entsprechend herauszufinden, muss man auswerten, welche von den 8 Schaltpositionen aktiv / inaktiv sind. Ich habe dazu im Anhang ein Bild.

    Jetzt ist es so, dass der Schalter 8 Pins hat, ich aber nur die Möglichkeit habe, 5 Pins zu verdrahten. Also miso, mosi, sck, tx und rx. Und die 5 Pins würde ich gerne auch für den ISP / Serial benutzen, also muss ich, wenn der schalter nicht verwendet wird, diesen wieder deaktivieren. Ansonsten sind die Pins auf active-low und ich kann den ISP / Serial nicht benutzen :/. Henne Ei Problem.

    Hat jemand eine Idee, wie ich das noch sauber lösen kann? Ich bin mittlerweile ziemlich ratlos und etwas enttäuscht, weil ich schon ein entsprechend großes Loch ins Gehäuse gebohrt habe. :).

    Man könnte auch mit CH3 und CH6 arbeiten und die anderen weg lassen. Das wäre jedoch auch blöd.

    Danke!

    Lg

    Pingu

    Bildschirmfoto 2017-07-23 um 12.59.36.png

    Bildschirmfoto 2017-07-23 um 13.02.48.png
     
  17. Du könntest evtl. an den Schurter Schalter ein paar Widerstände anlöten und damit einen Spannungsteiler bauen. Den kannst Du dann recht einfach mit einem ADC Kanal (PC1 - PC5) auswerten. Du müsstest nur einen der ADC Kanäle frei machen und dafür z.B. PB5 als Ausgang nehmen.
    Die Lösung hätte auch den Vorteil, dass Du die serielle Console ständig mitlaufen lassen kannst.
    Ich habe mir das jetzt noch nicht im Detail angesehen, es sollte aber eigentlich funktionieren. Auf dem Arduino LCD Shield wird die Auswertung der Taster auch so gemacht.

    Gruß
    Mario
     
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  18. Hi Mario,

    an sowas habe ich auch schon gedacht. Leider sind jedoch die analogen pins am Atmega alle belegt und schon im PCB geätzt. Ich habe tatsächlich nur noch miso, mosi, sck, tx und rx. Und die sind alle digital. Oder gibt es da noch andere Möglichkeiten?

    Ich habe vorhin auch gesehen, dass Schurter auch einen normalen Schalter hat! Jedoch weiß ich nicht, wo ich den für "normales" Geld bestellen kann. Hat vielleicht jemand von Euch connections oder eine Elektronik Firma, wo man Muster bestellen kann? Die bieten auf ihrer Webseite kostenlose Muster an. Aber ich denke dass ich zum jetzigen Zeitpunkt keine Chance habe. Später vielleicht dann eher.

    Das wäre der Schurter SWP:
    http://www.schurter.ch/bundles/snceschurter/epim/_ProdPool_/newDS/en/typ_SWP.pdf

    Viele Grüße

    Martin

    Bildschirmfoto 2017-07-24 um 01.24.55.png

    Bildschirmfoto 2017-07-24 um 01.24.59.png
     
  19. Es gäbe schon noch andere Möglichkeiten, aber einen der internen ADCs benutzen dürfte mit Abstand die Einfachste sein. 2 Leiterbahnen durchtrennt, 2 kurze Drähte und die Sache ist erledigt. :) Ich würde das so machen, bei den Prototypen ist es ja eh egal und das Layout ist schnell geändert.
    Die einzigste sinnvolle Möglichkeit, (die mir im Moment einfällt) mit den vorhandenen Leitungen auszukommen ist schon etwas aufwändiger: Schalter als Spannungsteiler wie gehabt, damit zb. auf einen ATTiny13, der macht dann eine 3 Bit AD Wandlung. Dann mit den 3 Bit nach mosi, miso und sck. Der serielle Port wäre auch mit dieser Lösung frei.
     
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  20. #45 pingufreak83, 24. Juli 2017
    Zuletzt bearbeitet: 24. Juli 2017
    Das mit dem Analog-Pin hört sich gut an.

    Ich schaue erst noch ob ich den Schurter SWP irgendwo besorgen kann. Dann brauche ich an dem Gerät nichts mehr zu ändern. Als Notlösung wäre das mit dem analogen Pin auch ok, jedoch müsste ich dann 3 Platinen ändern. Das wäre schon sehr schade.

    Ich bin mal gespannt welche Variante es wird.

    Alternativ per 3-fach-dip-schalter (miso, mosi, sck):

    0 0 0 - isp mode
    1 0 0 - mode 1
    1 1 0 - mode 2
    1 1 1 - mode 3
    1 0 1 - mode 4
    0 1 0 - mode 5
     
  21. Ich habe gestern Abend mal die Klemmplatine entworfen. Ich würde dann doch eher die WAGO-Klemmen bevorzugen, die sind schön platzsparend. Die Platine ist einseitig. Die Kabel werden durch Bohrungen geführt.

    1.png

    2.png
     
    Pyro gefällt das.
  22. [youtube="Offline Stepper + Wago PCB + Alu Case"]9cvUirmH6jQ[/youtube]

    Fehlt noch:
    - Neuer Spannungsschalter von Schurter (ohne Serien-Parallelschaltung) kommt im September
    - Frontplatte + Beschriftung

    Die Bauanleitung rückt somit ein Stück näher :).

    Von den Low-Current LED's bin ich sehr positiv überrascht.

    Lg

    Martin
     
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  23. #48 pingufreak83, 31. Juli 2017
    Zuletzt bearbeitet: 1. August 2017
    Im Anhang die Teileliste und das Layout zum Board zum Ätzen beim Platinenservice.

    Alle Angaben ohne Gewährleistung!

    Ich übernehme keine Verantwortung oder Haftung für Nachbauten, Fehlfunktionen, Unfälle oder sonstiges!

    Der Nachbau und das Verwenden von dem Gerät nur auf eure eigene Verantwortung.

    Ich kann den IC für euch flashen. Einfach per Post schicken bzw. PN schreiben.

    Eine Bauanleitung wird es nicht mehr geben. Die Platine ist selbsterklärend. Man kann da nicht viel falsch machen.

    Zusätzlich dazu benötigt ihr noch Step-Down Konverter. Die gibt es im 10er Packen beim großen A für 7-8€ .

    Viel Spaß beim Nachbau. Würde mich über Bilder freuen :).

    Lg

    pingu
     

    Anhänge:

  24. :thanks::thanks:

    Die ersten Bauteile sind schon bestellt und bei Pollin bestell ich dann heute Abend noch den Rest.

    Werde dann natürlich Bilder machen, wenn es dann soweit ist.
     
  25. Gerne. Falls jemand ein paar Zünder zum Testen spenden möchte, kann mir eine PN schreiben ;).
     
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