Handhabung & Technik Besteht Interesse an einer DIY Zündanlage?

Dieses Thema im Forum "Effekte, Feuerwerkskörper, Technik, Hilfsmittel" wurde erstellt von TelosNox, 4. Januar 2017.

  1. Bezüglich FET ev. auch mal einen Blick auf die PROFET (high side switch) und HITFET (low side switch) aus dem Automotive-Bereich werfen (kurzschlussfest, Überspannungsschutz, etc.).
     
  2. Die 3 Nodemcu sind angekommen. Ich hab auch schon mit Zünder selber machen experimentiert. Einfache Litze um die Zündschnur und direkt an Leitung verdrillen hat beim 1. Mal geklappt. Beim 2. Mal ist der Draht an einer ungünstigen Stelle verglüht und hat nicht gezündet. Bis ich den Draht diesmal überhaupt an der Zündschnur hatte, ging ewig.

    Die Fummelei ist es mir nicht wert und somit hab ich mir ne Kiste Zünder bestellt.

    Folgendes habe ich jetzt vor:
    - Spannungsüberwachung (gibt ja einen Analogeingang). Somit sieht man immer die aktuelle Spannung des Akkus.
    - Umschaltung zwischen Zünd und Prüfschaltung. Dazu wird die Hauptzündleitung über einen Mosfet laufen gelassen und mit 10kR überbrückt. Das ist automatisch auch eine Sicherheitsschaltung, weil die Hauptzündung immer nur bei Zündimpuls auch geschalten wird.
    - Automatische Prüfung der angeschlossenen Zünder. Dazu wird ein Digitaleingang direkt hinter die Hauptleitungsüberbrückung gehängt (mittels hochohmiger Spannungsteiler + Pulldown). Wenn man nun einen Zündkanal schaltet, sollte der Eingang auf 0 gehen, da der Zünder deutlich niederohmiger ist (bin mir aber unsicher, ob das wirklich so klappt). So kann Durchgang erkannt werden. Kurzschlusserkennung ist so allerdings nicht möglich.
    - Bis zu 8 Zündkanäle. Simpler Aufbau mit IRF 3708 + 10k Pulldownwiderstand (der Widerstand wäre wahrscheinlich gar nicht nötig, macht es aber sicherer). Gleichen Aufbau hat auch die Hauptzündschaltung.
    - Zunächst Ansteuerung über einen simplen Webserver. So kann ich das ganz billig am PC im eigenen Heimnetz entwickeln. Zunächst keine Programmierbarkeit, erstmal nur die direkte Ansteuerung der Kanäle.
     
  3. Also 30 Kanäle wären super. Hab dies Jahr zum ersten Mal per Funk mit 2 Chinaanlagen 22 Kanäle geschossen und es war schon knapp. Wenn man 8-10 Minuten einen vollen Himmel mit verschiedensten Effekten möchte sind 30 schon schön. Und toll ist dann noch wenn sie erschwinglich wäre und nicht ein paar Hundert oder mehr kostet. :D
     
  4. Bei mir ist mittlerweile nur die Relais-Platine angekommen, auf den NodeMCU warte ich noch.

    Mit GPIO-Erweiterungs-ICs (mit I²C angebunden) kann man locker 144 oder mehr Kanäle ansteuern, wenn man sich die Stromversorgung für die Relais vernünftig ausbaut.
     
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  5. Man kann die 8 Kanäle ja mehrfach aufbauen. 4 Stück von den Dingern und man hat schon 32.
    Da es über Wifi geht, kann man theoretisch beliebig viele davon gleichzeitig ansteuern.
     
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  6. Ich hab ein wenig rumgespielt.

    Webserver funktioniert, das Teil ist in meinem Heimnetz und lässt sich ansprechen. Demnach sollte eine Verbindung mit dem Handy einfach zu realisieren sein.

    Spannungsüberwachung steht. Ist mit 2 Widerständen (10k und 100k) einfach umzusetzen.

    Automatische Durchgangsprüfung sollte ebenfalls machbar sein. Man schaltet auf den Eingang einfach den internen Pullup und haut eine Diode davor. Somit kann man den Massedurchgang messen. Ich hab das mal simuliert getestet und es hat funktioniert.

    Als nächstes brauche ich Material. Ich hab nur 1 IRL 3708 da, das reicht nicht zum experimentieren. Ich werde also erstmal eine größere Bestellung aufgeben (Anschlussterminals und ein wenig anderen Spielkram direkt mit dazu) und danach kann es dann weitergehn.
     
  7. Ich hab mal ein wenig Schaltplan gezeichnet. Leider gehen die Leitungen total durcheinander, ich arbeite zum ersten mal mit so einem Tool und weiß noch nicht, wie ich das Routing da am besten hinbekomme. Man sollte aber alles erkennen können.

    Man sieht direkt nach der Spannungsquelle einen Spannungsteiler, der am NodeMCU auf A0 geht. Damit wird die Spannung überwacht.

    Danach geht es über den elektrischen Hauptschalter (erster IRF3708). Hier kann mit Kanal D0 zwischen Prüfstrom und Zündstrom umgeschalten werden.
    Hintendran sieht man dann exemplarisch 2 Kanäle (8 wären aktuell möglich). Alles ganz simpel aufgebaut wieder mit IRF3708. Alle Gates sind zur Sicherheit mit 100k auf Masse definiert. Sollte eigentlich nicht nötig sein, der Widerstand kostet aber nix und die 2 Lötpunkte wird man wohl auch noch verkraften.
    Man hätte übrigens auch IRLZ44n nehmen können, mit dem IRF ist aber mehr Reserve da und insgesamt macht es lediglich 3€ Preisunterschied.

    D8 geht über eine Bat42 an die Hauptzündzuleitung und wird mit internem Pullup als Input gesetzt. Somit kann erkannt werden, wenn ein Massedurchgang da ist. So lässt sich überprüfen, ob alle IRF schalten und ob die Anschlüsse Durchgang haben.

    Ich plane noch 2 Wippschalter einzubauen.
    Der 1. trennt die Batterie komplett vom System (Ein/Aus).
    Der 2. trennt hinter der elektrischen Hauptzündung ab (wird aber vom Prüfwiderstand überbrückt). Somit ist das System mechanisch gesichert und befindet sich im Prüfmodus. Anschlüsse prüfen ist möglich, Zünden aber nicht.

    Eine BetriebsLED und eine ZündLED runden das Ganze dann noch ab. Ich überlege aktuell noch, ob ich die Hauptleitung bei Scharfschaltung eingeschalten lasse (dann kann ich den Status per LED auch anzeigen) oder ob die Leitung immer nur dann durchgeschalten wird, wenn auch tatsächlich eine Zündung durchgeführt wird. Letztere Variante wäre grundsätzlich sicherer (es müssen immer 2 Mosfet schalten, sonst passiert nix). Allerdings kann ich dann den internen Status der Anlage nicht visualisieren oder ich muss auf einen weiteren Digitalpin verzichten.
    Den internen Sicherungsstatus sieht man aber sowieso in der App.

    Die App existiert in Grundzügen ebenfalls. Sie fragt aktuell zyklisch den Anlagenstatus ab (dieser liefert die Spannung und den Sicherungsstatus) und kann die Anlage scharf schalten. Eine Verzögerung oder ähnliches ist noch nicht eingebaut. Als nächstes will ich mal soweit kommen, dass Kanäle geschalten und der Durchgang geprüft werden kann.
    Bauteile sind unterwegs und sollten morgen ankommen. Dann muss ich mir mal anschauen, wie das ganze Platzmäßig gut zu machen ist (Anschlussklemmen sind der größte Platzfaktor) und wie ich mir ein Gehäuse bastle. Das wird vorerst vermutlich einfach MDF-Holz (weil man es gut bearbeiten kann).

    Zuendanlage2.png
     
  8. Das funktioniert nicht!
    - Um mit einem N-Channel-Mosfet die High Side zu schalten brauchst du eine geeignete Ansteuerung oder du musst die Zünder masseseitig schalten.
    - Es fehlt jedwede Strombegrenzung
    - Dein Analogeingang ist nicht vor Überspannung geschützt

    (Lösungsansätze siehe nach der Langen Erklärung)

    Längere Erklärung:
    Damit ein N-Kanal MosFET durchschaltet braucht er ein positives Potential gegenüber seinem Source-Anschluss am Gate. Wie hoch das sein muss hängt vom Typen ab. Die meisten Dickstrom-MosFETs hätten gerne so 10-20V, Logic Level Typen entsprechend weniger. Die Kurve bei deinem IRF3708 beginnt bei 2,7V und da kann er dann 3A leiten.
    Faktisch beginnt er schon bei 0,6 bis 2V zu leiten, aber eben mit einem geringeren Strom der nicht spezifiziert ist.

    Um 3A zu leiten brauchst du 2,7V mehr am Gate als an Source. Source hängt aber nicht direkt an Masse sondern erstmal am Zünder. Deine NodeMCU hingegen hängt sehr wohl an Masse und liefert daher 3,3V mehr als Masse.
    Wenn am Zünder nun mehr als 0,5V abfallen bist du mit dem MosFET schon außerhalb der Spezifikation. Er leitet dann schon noch, aber der Widerstand ist höher, ergo kommt weniger Strom durch zum Zünder.
    Für einen Brückenzünder Typ A brauchst du mindestens 0,6A - damit das fließen kann darf der Widerstand 0,83 Ohm nicht überschreiten. Das ist schon echt wenig und schon der Innenwiderstand des Zünders kann höher sein.
    Um sicher zu gehen dass alles zündet, geh mal besser vom doppelten Strom aus, und 0,4 Ohm für eine Zündkapsel einschließlich Zuleitung ist eher utopisch.

    Der wesentlich unangenehmere Punkt: Alles was an Spannung "übrig" ist, muss der MosFET verbraten. Im wahrsten Sinne des Wortes.
    Es gilt: P = U * I, also entsprechend dem Produkt auf Spannungsfall und Strom fällt Leistung an und die will in Form von Wärme weg.
    Wenn durch deinen Zünder 0,5V mit 0,6A fließen und deine Batterie "echte" 12V hat (voll geladen eher 13), muss der MosFET 11,5V * 0,6A = 6,9W weg schaffen. Dafür bräuchte es ohne Lüfter schon einen ordentlichen Kühlkörper

    Faktisch wird wahrscheinlich dein MosFET heiß werden und der Zünder nicht.

    Heißes Silizium leitet übrigens sehr gut. Wenn dein MosFET also gar ist, wird er höchstwahrscheinlich dauerhaft leitend werden. Dann wird der Strom nur noch durch den Zünder und den Akku begrenzt.
    Wenn dein Zünder dann auch noch einen Kurzschluss produziert statt durchzubrennen, wird der Strom nur noch dadurch begrenzt was der Akku liefern kann. Im Fall von 12V Bleigelakkus ist das meist eine ganze Menge.
    Wenn du Glück hast brennen zuerst die Zuleitungsdrähte zum Rest vom Zünder ab, bevor sich die Drähte oder Leiterbahnen deiner Platine thermisch zersetzen.


    Lösungsansätze
    - Setze deine MosFETs für die einzelnen Kanäle zwischen Zünder-Minus und Masse. Über den Zünder liegt dann praktisch die volle Akkuspannung am MosFET an. Ohne geschlossenen Stromkreis passiert damit ja erstmal nix. Deine NodeMCU kann jetzt aber mit 3,3V gegenüber Source-Potentail den Transistor sauber durchsteuern.

    - für deinen "Hauptschalter" müsstest du einen P-Channel-Typen benutzen oder den N-Channel passend ansteuern. Das ist etwas Schaltungsaufwand, denn du musst hier eine Spannung oberhalb deiner Versorgungsspannung erzeugen. Und nicht nur 0,xV sondern auch so 3-4, besser etwas mehr.
    Man könnte hier an einen Pin vom µC einen kleinen bipolaren Transistor mit einer Ladungspumpe hängen. Der benötigte Strom ist ja gering. Der Pin muss dann nur zyklisch ein und ausschalten. Ein Entladewiderstand sorgt dann dafür dass bei ausbleibendem Takt die Ladungspumpe entladen wird und damit automatisch bei einem Absturz die Anlage auch unscharf geschaltet wird.

    - Sieh eine Strombegrenzung vor. Ein niederohmiger Widerstand in der Zündzuleitung sorgt dafür dass deine MosFETs nicht überlastet werden, ist billig und der Effekt auf den Zündkreis hält sich in Grenzen. Also so in der Liga 1-2 Ohm und unbedingt als Drahtwiderstand mit ausreichend Belastbarkeit.
    Strommessung und Abregelung über einen Shunt ist elegant aber auch deutlich mehr Aufwand.

    - Jedes Gate hat eine Kapazität. Wenn du die über den Gate-Widerstand entladen willst, sollte das in endlicher Zeit erfolgen. bei 3,3V sind 100kOhm schon riesig! Ich würde mal auf 3,3kOhm runtergehen. Dann fließt im gezündeten Zustand 1mA dauerhaft aus dem Portpin. Das sollte auch bei Batteriebetrieb zu verkraften sein.

    - man KANN in die Leitung vom Portpin zum Gate einen Widerstand einschleifen. Der sorgt in erster Linie dafür dass nicht zu große Ströme aus dem Port gezogen werden um das Gate zu laden. Die könnten den Port durch Überlastung beschädigen, aber auch zu Spannungseinbrüchen und damit zu Instabilitäten am Chip führen.Es handelt sich hier also um einen klassischen Angstwiderstand. Da die Gatekapazität sich in Grenzen hält (<20nC, Dickstrom-Transistoren haben teilweise >2000) sehe ich hier nicht das große Problem. Wenn es beim Schalten zu unerklärlichen Abstürzen kommt wäre das aber ein mögliches Problem.

    - ich würde einen größeren Prüfstrom vorsehen. 0,12mA ist sehr wenig und schon bald im Bereich den du dir durch Feuchtigkeit, Störungen oder sonstwie einfangen kannst. Faktor 10 mehr tut deiner Batterie und den Zündern nicht weh.

    - Achte bei Schaltern für eine mechanische Scharfschaltung auf ausreichende Kontaktbelastbarkeit. Je nach Widerstand des Zündkreises können ja durchaus heftige Ströme entstehen.

    - Bau etwas Schutzbeschaltung ein. Sowohl für deinen Analogeingang als auch für deine Spannungsversorgung. Schließt du den Akku einmal verpolt an wars das für dein Board. An eine Diode in die Versorgungsleitung zur NodeMCU fällt zwar etwas Spannung ab, aber der braucht ja eh nur 3,3V - das senkt also nur den Wirkungsgrad minimal.
    Eine Diode in der Zündstromleitung hingegen würde bei den hohen Strömen nennenswert Spannung verbraten die dann zum Zünden fehlt und Leistung erzeugen. Kann man machen, es gibt aber auch elegantere Lösungen.

    - Welche Referenzspannung benutzt dein ADC? Ggf. solltest du den Spannungsteiler hier noch anpassen um den Messbereich nicht künstlich einzuschränken. Außerdem schadet es nicht auch den ADC gegen Überspannungen zu schützen. Du könntest z.b. eine LED parallel zu R11 schalten. je nach Farbe beginnt die bei 1,5-4V zu leiten. Die Spannung am ADC wird dann entsprechend nicht höher steigen, auch wenn die Eingangsspannung deutlich höher ist als erwartet.


    Schaltplan
    Es ist ziemlich egal mit welcher Software du den Schaltplan zeichnest. Jedes CAD , egal ob für technische Zeichnungen oder Schaltplände, braucht eine gewisse Einarbeitungszeit und man muss sich auch erstmal in den Bauteilebibliotheken umsehen um zu wissen wo man suchen muss.
    Schau doch mal ob du für den NodeMCU eine fertige Library findest. Das geht natürlich umso einfacher je verbreiteter das Programm ist.
    Oder leg dir ein entsprechendes Bauteil selbst an.

    Die Vorteile hast du dann, wenn du aus dem Schaltplan eine Platine erzeugst und routen musst/willst. Dann weiß das Teil schon wo die Bohrungen und Pads hin müssen.
    WIMRE wolltest du das zwar auf Lochraster stricken, aber spätestens bei einer Kleinserie ist das dann echt ätzend und auch eine potentielle^Wgarantierte Fehlerquelle.

    Ich weiß nicht aus welchem Programm du das raus holst, aber die bekannten Verdächtigen (und für Endanwender eingeschränkt oder ganz frei wären KiCAD (OpenSource), Eagle (Lite-Version frei) oder Target (Beschränkt auf eine maximale Anzahl Pins).
    Daneben gibt es natürlich noch eine Handvoll weitere Programme, die kosten dann aber meist sofort richtig und haben daher bei den Hobbyisten keine nennenswerte Verbreitung. Z.b. Altium.
    In der Low-Budget-Liga gäbe es Splan und SPrint. Die sind beide ganz nett, kommen aber auch schnell an ihre Grenzen. Das ist ein Vergleich wie Paint zu Photoshop.
    Und wenn man sich erstmal in ein Programm eingegraben hat und womöglich auch seine persönlichen Libs dafür gebaut, ist ein Wechsel nochmal schwerer. Daher lohnt es sich mal einen Blick auf die Dinger zu werfen wie man klar kommt.

    Die Übersichtlichkeit hängt entscheidend von der Platzierung der Bauteile ab. Ja, meine Pläne sind da leider auch nicht immer ideal.
    Meistens liest man den Plan von links nach rechts nach dem Schema Eingang, Verarbeitung, Ausgabe. Das ergibt Spannungsversorgung und Dateneingänge, dann die Verarbeitung durch den µC und dann die Treiberstufen.
    Leitungen möglichst wenig kreuzen, weil Kreuungen unübersichtlich sind. Wenn du Knoten hast wo 4 Leitungen zusammen kommen, setze einen Punkt drauf, damit man es von Kreuzungen unterscheiden kann. Und die Bauteilesymbole ausreichend groß.
    So richtig richtig und richtig falsch gibt es nicht dabei.

    Du machst es auch übersichtlicher wenn du in der Nähe der Bauteile Massesymbole benutzt. Dann sparst du dir im Plan schonmal die Leitungen kreuz und quer. Im Layout hingegen wirst du es noch hassen die Masse auch wirklich überall hin zu bekommen ;)
     
    Saiph gefällt das.
  9. Am Motorrad hatte ich die MosFet immer gegen Masse geschalten (so wie du das auch sagst). Allerdings würde ein Zünder dann zünden, wenn irgendwo ein Masseschluss zustande kommt. Daher wollte ich irgendwie die Zuleitung schalten. Wenn das so nicht möglich ist, dann setzte ich die MosFets auf Masse (am Motorrad gab es da bisher auch noch nie Probleme).
    100k am Gate kann man natürlich kleiner machen. Am Motorrad hab ich gar nix dran (direkt am IC Pin). Ich weiß nicht, wie sich da der NodeMCU verhält, aber Arduino schaltet den Pin nach Masse und entläd dann selber das Gate. Der Widerstand dient nur dazu, um den Zustand festzulegen, solange der Pin noch keinen definierten Zustand hat.

    Referenzpotential am ADC ist die Betriebsspannung (also 3,3v). Ich muss aber sowieso Softwareseitig korrigieren, weil der Spannungsteiler ja belastet ist. Klar könnte ich den Spannungsteiler niederohmiger machen, aber warum unnötig viel Strom verbraten? Ich hab einfach ausgemessen und korrigiere per Software, ich denke das sollte prinzipiell funktionieren.

    Ja, die 100k an der Prüfleitung könnten ein wenig hoch sein. Allerdings ist das ja gar nicht der eigentliche Prüfstrom, sondern der kommt vom Pin und läuft vermutlich mit 3,3v über 20k. Den 100k brauche ich nur, damit der MosFet eine ordentliche Versorgungsspannung hat. Kann aber auch gerne niedriger ausfallen, muss ja nur sichergestellt sein, dass der Zünder nicht losgeht.

    Somit bleibt noch die Hauptzündleitung als Problem. Aber müsste es da nicht auch möglich sein, die einfach Masseseitig zu setzen? Wenn der MosFet durchschaltet, dann verhält sich Drain gegenüber den davor liegenden MosFet ja wie Masse, somit sollten die auch ihr Potential bekommen.
    Wenn das so nicht geht, dann muss ich noch ein Relais dazwischenschieben. Damit sollte es dann kein Problem mehr sein. Da aber ein Relais klemmen kann, sollte dann der Zustand rückgemessen werden. Das kostet dann wieder einen Kanal :-(

    Für den Schaltplan hab ich http://md-evolution.de/Seiten/Elektroplanung.html den hier verwendet. Den NodeMCU findet man da leider nicht. Für den ersten Wurf ist es aber denke ich ganz ok.

    Muss man den Strom wirklich begrenzen? Ein Brückenzünder hat 0,5Ohm, wenn ich da 12V dranhänge, dann bin ich bei 24A. Der IRF ist mit 62A Dauer (natürlich mit Kühler) und 248A Puls spezifiziert. Der geht für 0,5sec auf Ein und dann wieder Aus.
    Ich hab noch nen 8Ohm Keramikwiderstand mit 20Watt da. Gemessen hat der allerdings schon 9Ohm. Somit bleibt mir gut 1A übrig. In Reihe schalten sollte man damit dann halt nicht unbedingt viel. Jetzt nochmal nachbestellen, damit ich 1-2Ohm bekomme lohnt nicht.
    Ich hab hier noch einen MOX rumliegen. Steht R68 drauf, ich messe aber 1,7Ohm. Auf den würd ich mich jetzt nicht verlassen.
    Ansonsten hätte ich nochmal nen dicken Keramik mit 15Ohm da. Den Parallel zum 8er, dann komme ich auf 6Ohm. Damit sollte sich vielleicht arbeiten lassen.
    Nachbestellen will ich nicht. Man bekommt 2 Stück (2Ohm 20Watt) bei Amazon für 4€ incl. Versand. Würde auch gerade so hinhauen (2Ohm bei 12V macht 24Watt). Ist allerdings etwas knapp. Sicherer wären 2x 5Ohm Parallel, die kosten dann aber gleich 7€. Dreckig ist, dass der Widerstand an sich nichtmal 1€ kostet... man zahlt nen Haufen für den Versand... das ist es mir nicht wert.
     
  10. Nochmal ans Zeichenbrett und die Fehler korrigiert.
    Den Widerstand zur Strombregrenzung hab ich noch nicht eingezeichnet. Wichtig ist mir erstmal, dass die Schaltung prinzipiell so funktionieren kann.

    Hauptschaltung hat jetzt ein Relais mit drin. Somit erübrigt sich auch die Frage, ob das bei jeder Zündung mitgeschalten wird: Nein, das wird global scharf geschalten und ab dann übernehmen alleine die MosFet. Sonst gibt's unnötig viel mechanische Belastung und eine Schaltzeit hat das Teil ja auch noch.

    Jetzt muss ich nur noch losrennen und irgendwo ein Relais finden....

    Zuendanlage_3.png
     
  11. Der N-Channel Fet zum Relais ansteuern muss die Masse vom Relais schalten, ansonsten hast das selbe Problem wie vorher.
    Ein Relais sieht im Schlatplan auch etwas anders aus, man hat den Schalt Teil (quasi als Schalter dargestellt und die Spule als Schalteingang.
    Wenn du ein normales Relais mit Fet schalten willst, muss eigentlich eine Diode parallel zur Spule des Relais, da im Abfallmoment (Auschalten) durch die Spule des Relais teile Spannungen entstehen, welche den Fet beschädigen können.

    [​IMG]

    Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Relais

    Ich würde auch in jedem Fall Gate Widerstände für alle Fets verwenden, das wäre nicht der erste Controller welcher wegen fehlen von sowas abgerauch :) (und wenn es nur 33Ohm sind, besser ein bischen als gar nix)

    Ansonsten kann ich dir nur empfehlen ein richtiges Programm für das Design zu verwenden, z.B. KiCad. (free)
    Hier https://www.youtube.com/watch?v=JN_Y93RTdSo gibts in mehreren Videos eine gute und verständliche Einführung in KiCad, vom Download über die Installation bis zur ersten Platine.

    Auch wäre es sicher hilfreich sich mal grundlegend in die Details diversere Elektronischer Standardbauteile einzulesen, wie z.B. MosFets ;)

    Der Spannungsteiler für das Messen der Akkustappnung sollte auch besser angepasst werden damit man nicht zuviel Auflösung des AD Wandlers verschenkt.
    Optimal wäre es hier halt wenn die maximale Spannung des Akkus den AD Bereich auch annähernd ausnutzen würde.

    Auch würde ich die Widerstände des Teilers etwas niedriger machen, gerade bei Feuerwerk ist mit Betauung und somit zusätzlicher Feuchtigkeit zu rechnen, da verzieht es schnell mal einen 100K Widerstand etwas.

    Ich könnte hier auch noch ganz viele andere Dinge nennen welche ich nicht sooo machen würde, aber das geht hier sicher zu weit. Schließlich möchte man ja selbst basteln, Dinge rausfinden, neue Dinge lernen und zum Schluss stolz auf seine Arbeit sein.

    Grüße,
    Walter
     
  12. Ich hab jetzt testweise mal die Variante ohne Relais aufgebaut (direkt 2 MosFet in Reihe). Mit einer LED funktioniert es schonmal. Allerdings fehlt mir das Werkzeug, um zu prüfen, was genau am MosFet des Zündkanals passiert. Somit weiß ich nicht, ob er in der Variante ausreichend durchschaltet oder nicht.

    Ich hab mir überlegt, Notfalls einfach die Elektronische Hauptsteuerung wegzulassen und nur den Wippschalter zu nehmen. Wäre aber schade drum, denn die automatische Durchgangsprüfung ist in der Tat umsetzbar. Allerdings muss das ganz anders angeschlossen werden. Die Bat42 muss dann über R0 nach Masse gehen. Solange die Hauptschaltung aus ist, kann hier dann die Spannung, die über den geschaltenen Kanal kommt, gemessen werden.
    Wenn ich hier nur einen mechanischen Schalter einbaue, dann muss ich zumindest den Zustand rückmessen. Ich will sicherstellen, dass man nicht die Prüffunktion ausführt und das Ding gleichzeitig Scharf geschalten ist. Das wäre nämlich blöd ;-)
     
  13. Interessant hier mitzulesen, bin aber doch froh, dass ich mir nicht in den Kopf gesetzt habe, so ne Zündanlage auf eigene Faust zu basteln :rolleyes:. Der elektrotechnische Teil hätte mich wohl, ohne extrem hohen Einarbeitungsaufwand, überfordert.

    Ich hoffe das hier im Laufe des Jahres was zusammenkommt, was sich nachbauen lässt :D.

    Berichte und Bilder sind natürlich jederzeit willkommen ;)

    Viel Erfolg:good:
     
  14. Schließe mich da an:D Sieht echt spannend aus, aber ich glaube ich könnte das so nicht realisieren. Finde es aber klasse, dass ihr solche Pläne hier reinstellt! Vielleicht bin ich ja doch irgendwann mal soweit :blintzel:
     
  15. Wenn man mal den ganzen "Spielkram" weglässt und nur die eigentliche Zündung realisiert, dann ist das mit den MosFet und ein paar wenigen Widerständen direkt erledigt und sollte auch einfach nachzubasteln sein.
    Leider sind die Zünder noch nicht da. Sobald ich die habe, kleb ich mal nen Prototypen zusammen.
     
  16. Ich warte noch auf meinen NodeMCU sowie einen DC-DC-Wandler zur Stromversorgung der Relais, alles andere hab ich schon da. Die Elektronische Umsetzung wird deutlich anders, softwareseitig dürfte aber das gleiche funktionieren.
     
  17. Wieder was gelernt:
    D0 kann man nicht mit internem Pullup betreiben (hat keinen).
    D9 und D10 lassen sich auch nicht wirklich zum Messen verwenden. Sonst kann man kein Sketch mehr hochladen.

    Aktuell suche ich jetzt nach einer Idee, wie ich mit einem einzelnen Pin den Durchgang messen kann und auch erkennen kann, ob die Anlage scharf ist.

    In die Zuleitung kommt ein Brückbarer 10k Widerstand. Somit liegen wir bei ca. 1mA, das sollte ein sicherer Teststrom sein.
    Schließe ich jetzt hinter dem Widerstand mit der Bat42 einen Pin (samt Pullup) an, müsste ich den Massedurchgang bei "Zündung" messen können. Das hat schonmal geklappt, ist aber ein gefummel, bis man den passenden Pullup gefunden hat.
    Was ich hiermit nicht erkennen kann ist, ob die Zündung scharf geschalten wurde.
    Ich hab noch einen Doppelschalter und einen Wechselschalter zur Verfügung. Vielleicht lässt sich damit was zaubern. Ich steh allerdings aktuell auf dem Schlauch, wie ich das anstellen könnte.
     
  18. Mhhhh der Wechselschalter gehört eher in die Hausinstallation :D ..
     
  19. Nein, so einen meine ich natürlich nicht. Ich meine halt einen 3 poligen Schalter, der nicht nur Ein oder Aus kann, sondern auch umschalten könnte... also ist es wohl ein "Umschalter".
     
  20. Labmaster hat mir die Worte sozusagen schon zum Großteil von den Tasten genommen.

    Deine Planungssoftware ist eher für Elektriker die Haus und Schaltschranksteuerungen dokumentieren. KiCad wäre da die geeignetere Software (Oder auch der Adler, aber der ist nicht gerade intuitiv).

    Wenn du die volle Dröhnung haben willst, schau dir mal die verfügbaren Unterlagen zur PyroNeo an. Da ist ne Menge Zeug drin und dran. Und wie heißt es so schön: Besser gut abgekupfert als schlecht selbst ausgedacht ;-)
    Selbst wenn du es dann selbst konstruierst, schadet es nicht zu wissen wie es Andere gemacht haben, denn die standen ja alle schonmal vor dem Problem.
    Genauso habe ich einige deiner Fragen in meiner eigenen Projektdoku beantwortet. Und es ist ausdrücklich erlaubt zu kopieren. Pack den Zündungsteil einfach an deine NodeMCU, ersetze die MosFETs durch deine Typen, fertig ist die Laube.

    - Geht Source vom MosFET H an den Arbeitskontakt des Relais? Dann baust du einen dicken Kurzschluss wenn du beides einschaltest.

    - Gegen eine Masseseitige Schaltung der Zünder spricht nicht viel.
    Damit der Zünder auslösen kann braucht er ja neben Massekontakt auch noch eine Verbindung zu Plus, und die sollte er schon rein mechanisch nur bei scharfgeschalteter Anlage an der Klemme erhalten.
    Offenes Plus oder Massepotential ist dann natürlich nicht sinnvoll.
    Und bei scharfgeschalteter Anlage hat auf dem Abbrenner keiner was verloren.

    Der Alternativvorschlag mit der Ladungspumpe stammt aus einer anderen Bauanleitung; dort werden die einzelnen Kanäle so geschaltet. Hintergrund ist, dass bei einem abgestürzten Controller dann nicht irgendwelche Nebeneffekte auftreten können.
    Die Ladungspumpe erzeugt eine höhere Spannung als man rein steckt (nur mit geringem Strom, aber das reicht hier ja). Es braucht nur ein paar Dioden und Kondensatoren. Wenn du 12V schalten willst, brauchst du bei den IRF3708 so ca. 15-16V über Masse am Gate. Das ist mittels Ladungspumpe einfach zu erledigen und die Ansteuerung im Programm ist auch trivial. Da muss einfach nur ein Port annähernd regelmäßig umgeschaltet werden.
    Ein Transistor, Dioden und Kondensatoren sollten sich in der Bastelkiste finden lassen.

    - Wenn du einen Widerstand als Strombegrenzung einsetzt, dann darf die natürlich nicht zu hochohmig sein. a) wird der Strom durch Akkuspannung und den Gesamtwiderstand von Strombegrenzung und eingeschalteter Zündkreise begrenzt, b) verursacht aber auch der Widerstand einen Spannungsfall.
    Eine aktive Regelung wäre da viel eleganter, ProFETs hätten das drin. Das ist aber alles auch aufwendig und teuer, deswegen habe ich zum Widerstand geraten.
    Wenn du Drahtwiderstände im Zementgehäuse einsetzt haben die schon eine gewisse thermische Trägheit. Normalerweise bräuchte ich bei 3,3 Ohm und 24V auch deutlich mehr als 5W.
    Faktisch muss der Widerstand ausreichend stabil sein um für den Zeitraum des Zündens einen direkten Kurzschluss zu verhindern. Drahtwendel sind da gut geeignet, Metalloxid eher nicht so, und Kohle gar nicht.

    - Die Widerstände zwischen Gate und Masse dienen nicht nur dazu definierte Pegel zu erzeugen, sie leiten auch Störungen durch elektromagnetische Einstreuung ab. An einem MosFET reicht durchaus auch schonmal die Ladung eines Fingers um ihn zum durchschalten zu bringen. Das kann damit zuverlässig verhindert werden.
    Die Gatewiderstände würde ich danach dimensionieren was deine Ausgänge treiben können. Wenn die z.b. 20mA abkönnen komme ich bei 3,3V / 0,02A auf 165 Ohm, 150 ist da noch nah genug dran.
    Die MosFETs werden dadurch etwas langsamer schalten. Ich behaupte aber mal das es nicht auffällt ob die dafür 0,5 oder 1 µs brauchen ;-)
    Dahinter kommen Zünder die im Bereich von ms arbeiten, also um den Faktor 1000 langsamer. Und dahinter dann meistens grüne Visco...

    - Den Spannungsteiler für die Messung würde ich auch anpassen, wie Labmaster geschrieben hat. Bei 3,3V Referenzspannung reicht für einen 12V Akku ungefähr Faktor 3:1. Etwas Sicherheitsabstand gegen Überspannung und dann komme ich über den Daumen so bei 39k zu 10k raus. Klar, du kannst auch mit dem vorhandenen messen, dann wird dein Eingangssignal die 1,1V aber kaum überschreiten und du verschenkst 2/3 deines Messbereiches. Umrechnen kannst du das eh mit einem festen Faktor, da brauchst du nichts linearisieren. Aufs Millivolt kommts ja eh nicht an.

    - Für die Durchgangprüfung gibt es verschiedene Ansätze. Wenn du deinen Port D0 als Eingang beschaltest und mit einem Pullup versiehst, intern oder extern vor der Diode, wird die Spannung an diesem Port auf etwa die Flussspannung der Diode zusammenbrechen wenn du einen Kanal durchschaltest.
    Du kannst auch den Hauptschalter mit einem Widerstand überbrücken, und einen weiteren parallel zu den Zündern nach Masse schalten.
    Bei unscharfer Anlage wird sich eine Spannung entsprechend dem Spannungsteiler einstellen, bei scharfer Anlage wird sie Batteriespannung betragen und bei unscharfer Anlage und durchgeschaltetem Zündkreis (natürlich mit Zünder) auf nahezu 0 zusammenbrechen. Das kannst du z.b. mit einem Analogeingang messen und hast auch gleich schon deine Kontrolle über den Schalter.
    Mit passendem Spannungsteiler kannst du mit einem etwas eingeschränkten Messbereich damit sogar die Batteriespannung messen.


    Deine Projektplanung hat übrigens auch einen Fehler:
    Wenn deine Hardware noch nicht steht, kannst du nicht eine Bestellung tätigen und dann davon ausgehen dass alle Eventualitäten berücksichtigt sind.
    Entweder du lebst damit bei Planänderungen auch geänderte Bedarfe zu akzeptieren oder du machst erst den Plan und dann die Beschaffung dazu.
    Hast du nicht was mit Development gemacht? Dann solltest du doch wissen wie das ist wenn der Vertriebler kommt und etwas verkauft das das Produkt/die Software (noch) gar nicht kann ;-)
     
  21. Ja, ich bin Softwareentwickler. Allerdings entstehen da keine Versandkosten.
    Natürlich ist mir klar, dass immer mal noch was fehlt. Aber ich muss ja mit irgendwas anfangen und fürs Breadboard hab ich halt ein Paar Teile gebraucht. Ich ging davon aus, dass ich alles andere noch irgendwie aus meinem Bestand zusammenfriemeln kann.

    Was die Widerstände am Gate angeht. Massewiderstand mach ich rein, den Begrenzungswiderstand lass ich einfach mal weg. Ich hab das so schon seit Jahren im Motorrad laufen und der Controller lebt noch.

    Spannungsteiler für die Überwachung werd ich noch anpassen. 1 zu 10 war zum ausprobieren bequem zu rechnen. Ich denke 10k und 47k sollte passen. Damit komme ich auf Faktor 0,175 das entspricht dann bei 12V 2,1V am Eingang. Auf die Art bin ich bis 18V safe. Knapper will ich es nicht machen, zumal es dann mit den Widerständen schwierig wird (ich hab nur 10, 22, 47, 100, 220 etc. als Abstufungen zur Verfügung).

    Die Idee einfach die Spannung nach der Hauptschaltung zu messen, kam mir auch schon. Dummerweise hab ich nur einen Analogeingang.

    Was ich bereits hinbekommen habe:
    Bei unscharfer Anlage fällt mein Port auf 0, sobald ein Kanal Durchgang hat. Ist kein Durchgang da, so bleibt der Port auf 1.
    Wenn ich es jetzt noch hinbekomme, dass der Port beim scharf schalten ebenfalls auf 0 geht, dann kann ich so den Zustand der Anlage erkennen. Dummerweise klappt das so aber nicht.
    Die Ladepumpe würde ich gerne vermeiden. Eigentlich wäre mir die Variante mit einem festen mechanischen Schalter und einer softwareseitigen Statuserkennung ganz recht.

    Notfalls setze ich es eben erstmal ohne Rücklesen des Status um. Mittels LED kann man erkennen ob die Anlage scharf ist. Bei Durchgangsprüfung muss man dann selbst sicherstellen, dass die Anlage unscharf ist. Ansonsten entspricht das dann einem ungewollten "Fire All".

    Ich hab mir jetzt mal KiCad gezogen. NodeMCU hab ich dafür tatsächlich auch gefunden. Allerdings hab ich in dem Programm nichtmal nen simplen Schalter. Ich finde auch nirgends eine Lib für sowas. Muss ich mir jetzt echt nen einfachen Schalter selber malen?
     
  22. Ich glaube die Statuserkennung löse ich einfach mittels zweipoligem Schalter (sowas hier http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE=105450). So einen hab ich da. Wenn ich den Prüfwiderstand überbrücke, dann schalte ich mit dem zweiten Pol einfach den D0 auch auf Masse. Somit geht der Eingang wie gewünscht dauerhaft auf 0.
    Ist der Schalter aus, dann ist der Eingang auf 1, es sei denn ein Kanal schaltet durch und hat auch Durchgang. Dann geht der Eingang auch wieder auf 0.

    So kann ich den Prüfmechanismus realisieren und Softwaretechnisch absichern (kein versehentliches zünden). Relais oder andere Spielereien lasse ich dann weg. Es wird mechanisch scharf gemacht und gut ist. Immerhin soll das ganze Projekt möglichst einfach nachzubauen sein.
     
  23. Auch wenn es vielleicht gerade ziemlcih ätzend scheint: Lieber jetzt noch ein bisschen Hirnschmalz und Synapsenknoten in die Hardware stecken. Software kannst du jederzeit unproblematisch ändern, die Hardware ist immer Aufwand.

    Auf den Trichter mit der Ladungspumpe kam ich nur aufgrund deines ersten Plans. Da hattest du den "Haupt"-FET in die Plus-Leitung der Zünder eingesetzt.
    Es spricht ja nix dagegen noch einen mechanischen Schalter in Reihe zu schalten.Aber ohne Zündfreigabe in Software bist du dann halt trotzdem noch "save".
    Du bekommst dann recht eindeutige Spannungspegel bei der Durchgangsmessung die sich eindeutig auswerten lassen und brauchst kein Relais.

    Da dur nur einen Analogeingang hast macht die Spannungsmessung NACH der Zündfreigabe doch noch erst Recht Sinn, denn dort kannst du mit einem Port Durchgangsprüfung, Scharf-Zustand UND Batteriespannung prüfen. Das sind sehr deutlich erkennbare Wertebereiche. (Durchgang = nahe Null, Scharf = nahe 3,3V, Batteriespannung irgendwo in der Mitte. Batteriespannungen <9V und >14V werden ohne Fehler eher nicht auftreten du brauchst also ohnehin nicht den gesamten Messbereich dafür.
    Das spart dir einen digitalen I/O und kostet dich nur einen Widerstand mehr.
    Mit den Werte muss man mal ein bisschen rechnen damit am Messspannungsteiler in keinem Zustand die 3,3V überschritten werden und du trotzdem noch einen brauchbaren Prüfstrom hast.

    Ich habe jetzt mit Absicht nur Werte aus der E12-Reihe vorgeschlagen. Das ist sozusagen das kleinste gängige Sortiment.


    Basislibraries fürs KiCad solltes es als als Paket zum Download geben, aber frag mich nicht wo. Ist schon ein paar Tage her, dass ich mir das angesehen habe.


    Was die Versandkosten angeht die für Software nicht gelten:
    Die Nebenkosten fallen sehr wohl an, nur nicht direkt bei dir.
    Wir haben auf der anderen Seite in der Administration dafür den Namen "Bananensoftware". Wie das Obst reift die beim Kunden. Und der hat letzten Endes a) den Ärger damit und b) die Arbeit ständig die Updates zum Update zum Hotfix einzuspielen. Es gibt Softwareanbieter bei denen wir die Updates erstmal 4 Wochen liegen lassen weil in 4 von 5 Fällen eh noch ein Patch hinterherkommt.
    Auf dem Markt für Fachsoftware ist die Auswahl leider vielfach überschaubar. So ähnlich wie mit den CAD-Systemen für Elektronik.
    Wenn du das bei deiner Hardware so machst, hast du den Ärger hingegen selbst. Bugs zu suchen und zu fixen ist da nochmal deutlich nerfiger als in der Software ;-)
    Du kannst aber durchaus theoretische Testszenarien auch auf dein Hardwaredesign anwenden. Also die Frage "was passiert, wenn ... ?" stellen.
     

  24. 1. Das "Selbermalen" von Bauteilen geht in KiCad raltiv einfach (da gitb es auch gute Doku Videos auf YT)
    2. Hab ich hier gesehen " https://github.com/KiCad/kicad-library/tree/master/library " , daß es eine library "switches" gibt, dort drinnen sollte doch was zu finden sein ?

    BTW:
    Man muß natürlich bedenken, daß es in so einem Programm nur Schalter geben wir die auch direkt auf eine Platine einlötbar sind. Wird eine Schalter verwendet, welche in eine Gehäuse eingeschraubt wird und welcher über Kabel mit der Platine verbunden wird, dann hat eine Platinen Design Program nichts damit zu tun. In so einem Fall benötigt man dann ja nur ein Bauteil was die Lötpunkte oder ein Stecksystem auf der Platinen darstellt welches den Anschluss herstellt.
    Aus diesem Grund wird man in Librarys nur Schalter finden welche welche eben direkt auf der Platine lötbar sind.

    Grüße,
    Walter
     
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