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Pflichenheft, Schaltplan, etc. ;-) (Schaltungstechnik)

verfasst von bastelix(R), 12.10.2020, 23:11 Uhr

Servus Zusammen,

ich hab gedacht das wäre eine einfache Ja/Nein-Frage. Nachdem ich eure Kommentare gelesen habe und etwas darüber nachgedacht habe sehe ich das jetzt auch anders. Also hier mal mein "Pflichtenheft" und ein paar Bilder für mein LED-Beleuchtungssystem. Ich antworte dann noch auf ein paar Kommentare direkt, aber der 10.000ft Überblick ist dann (hoffentlich) schon mal für alle hier ersichtlich.

Das ganze soll eine etwas umfangreichere LED-Beleuchung werden; ein wilder Mix aus LED-Stripes und Power-LEDs. Die ganzen LEDs will ich via PWM steuern und hab mir dafür den PCA9685 ausgesucht (Datenblatt: https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PCA9685.pdf ) da der via I2C steuerbar ist, 16 Kanäle hat und zur Not auch mehrere auf einem I2C-Bus hängen können.

Die LED-Stripes will ich via MOSFET schalten, da habe ich mir den IRLML0030 ( https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/DS_IRLML0030-IR.pdf ) ausgesucht. Der kann 5,3A und das Preis/Leistungsverhältnis finde ich auch ok. Dazu hab ich damals hier was geschrieben: https://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=282221

Für die Power-LEDs habe ich eine extra Platine vorgesehen, auf denen dann die Treiber für die Power-LEDs untergebracht sind (will diese hier verwenden https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/D400/LDD_L_XX.pdf ). Wobei ich gerade überlege ob es nicht sinnvoller ist ein paar Ausgänge vom PCA9685 auf der Master-Platine optional ohne MOSFET auf den Stecker zu legen, damit ich auf der Power-LED-Platine keinen weiteren PCA9685 verbauen muss.

Hier erstmal meine User-Stories. Bitte nicht als Pflichtenheft für ne Eierlegende Wollmilchsau verstehen. Ich kann auch ein paar Sache weglassen, wenn das technisch nicht sinnvoll realisierbar ist ;-)

* Ich will mein Büro/Labor/HomeOffice mit unterschiedlichen Lichtstärken und Lichtfarben beleuchten.
* Ich will meine unterschiedlichen Arbeitsplätze (PC-Arbeitsplatz, Elektronik-Arbeitsplatz) individuell und situationsabhängig beleuchten.
* Ich will verschiedene Beleuchtungsprogramme vorgeben und bestimmte Parameter (z.B. Helligkeit) manuell ändern.
* Ich will Beleuchtungsprogramm verwenden, welche die Farbtemperatur abhängig von der Uhr- und Jahreszeit (bzw. dem Sonnenstand, berechnet aus Uhrzeit, Jahreszeit und Geo-Koordinaten) anpassen (Stichwort RedShift).
* Ich will die Beleuchtung mit mehreren RGBW, RGB, einfarbigen LED-Stripes und ein paar Power-LEDs realisieren.
* Ich will nur ein Netzteil für die gesamte Beleuchtung verwenden.
* Ich will das System ggf. um weitere Module/LEDs erweitern.
* Ich will die Möglichkeit haben das ganze durch ein zusätzliches Modul auch via WLAN oder Bus (CAN, KNX, ...) zu steuern.
* Ich will nicht, dass die ganze Bude desintegriert, nur weil sich die Software oder ein LED-Stripe unerwartet verhält.
* Ich will die Platine guten Gewissens auch anderen Bastlern überlassen.
* Ich will mehrere Platinen zusammenschalten können, wobei nur eine Platine den µC und die RTC verbaut hat und die anderen als Slave nur den PCA9685 und die "Leistungselektronik" verbaut haben.
* Wenn mehre Platinen für ein System verwendet werden sollen will ich die Datenleitungen sowohl stapelbar als auch via Kabel verbindbar haben. Für die 12V soll jede Platine eine eigenen Klemme besitzen.
* Ich will meine User-Stories in Zukunft notieren bevor ich mit einem Projekt anfange - ich hab bestimmt irgendwas vergessen was ich mir in den letzten Monaten schon überlegt hatte :-D

Äußere Beschränkungen für die Platine
* Platine max. 100x100mm - größer kostet bei meinem Auftragsfertiger hübsch mehr
* Max. 400 Pins/Pads pro Platine - mehr lässt meine Lizenz für Target 3001 nicht zu (mich in ein anderes Programm einzuarbeiten steht aktuell in keinem Aufwand-Nutzen-Verhältnis)
* Die Platine sollte möglichst generisch aufgDas ist alles andere als Final, da muss ich noch etwas ebaut sein, damit weitere Beleuchtungsprojekte rein via Software realisiert werden können (ich muss eh min. 5 Stück fertigen lassen, 10 Stück kosten auch nicht mehr).
* Für die Steckverbindungen möchte ich soweit möglich auf das Zurückgreifen was ich eh schon auf Lager habe (das sind halt PSS/PSK Kontakte). Liegend (brauchen viel Platz) eben weil ich unter Umständen mehrere Platinen übereinander stecken will.

Dann hier mal der Schaltplan. Ist recht groß (35,8KiB) aber ich bekomme den nicht anders exportiert wenn ich die Texte noch lesbar haben möchte (und ja, der ist vermutlich unnötig kompliziert, das kennt ihr ja von nem ITLer ;-) )


Hier das aktuelle Platinen-Layout incl. Masseflächen (blau = Cu-Fläche oben, rot = Cu-Fläche unten)



Das Layout ist alles andere als fertig.

Und Danke für eure Antworten!



Gesamter Thread:

LED-Beleuchtungssystem - Macht eine Sicherung Sinn? - bastelix(R), 11.10.2020, 00:12 (Schaltungstechnik)
Pflichenheft, Schaltplan, etc. ;-) - bastelix(R), 12.10.2020, 23:11
Pflichenheft, Schaltplan, etc. ;-) - cmyk61(R), 13.10.2020, 01:21
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Pflichenheft, Schaltplan, etc. ;-) - matzi682015(R), 16.10.2020, 02:57
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Pflichenheft, Schaltplan, etc. ;-) - bastelix(R), 17.10.2020, 00:01
Pflichenheft, Schaltplan, etc. ;-) - Hartwig(R), 17.10.2020, 12:13
Pflichenheft, Schaltplan, etc. ;-) - bastelix(R), 18.10.2020, 01:54