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

verfasst von Hartwig(R), 21.10.2020, 09:50 Uhr
(editiert von Hartwig am 21.10.2020 um 12:17)

»
» Was will ich?
» Ich will eine komplexe Beleuchtungssteuerung bauen. Das ist das
» Gesamtsystem.
muss die auch dann komplex sein, wenn es einfach geht ??? - ist "komplex" eine entscheidende Zielsetzung - scnr ;-)

Und es wird nur gesteuert, keine Regelung basierend auf photometrischen oder gar physiologischen Daten, z.B. von Deiner Smartwatch? ;-)
»
» Welche Komponenten benötigt die Beleuchtungssteuerung (Gesamtsystem)?
» * Versorgung 12V (Netzteil)
» * Versorgung 5V (Spannungswandler 12V/5V)
» * LED-Stripes, Power-LED
» * LED-Steuerung (PCA)
» * µC zum Ausführen der Beleuchtungsprogramme und Verarbeiten der
» Benutzereingaben
» * RTC zum steuern der Beleuchtungsprogramme abhängig von der Tageszeit
» * Bedienelemente zum auswählen des Beleuchtungsprogramms
» * Bedienelemente zum stellen der Uhrzeit der RTC
Das sind ja bereits Lösungen, ich meinte eher die Funktionalität und typische Optionen
Stromversorgung zentral/dezentral, Stromausfallverhalten, Spannung (12V, 24V, 36V etc oder gar gemischt, je nach LED-konfiguration?)
fertige Markenprodukte (etablierte Standards und schneller Ersatz) oder selbst gebaut?
»
» Welche Erweiterungen sind denkbar oder sinnvoll?
» Unter dem Aspekt, dass ich die Platine als Open-Hardware veröffentlichen
» möchte (in der Hoffnung, dass sie auch jemand anders brauchen kann)

» Denkbar: Unüberschaubar viele.
tja, das ist wie die Zielsetzung für eine Entwicklung: darf nix kosten und morgen fertig....

» Sinnvoll: Aktuell keine. Später eventuell den wechsel des µC von einem
» ATMega auf etwas WLAN-Fähiges (z.B. ESP) oder einen PI, je nach weiterer
» Evolution meines Setups.

Genau da stellt sich die Frage nach der Steuerung: Drahtlos oder willst Du alles verkabeln? Beleuchtung ist ja nun nicht zeitkritisch - Das betrifft dann die Steuerungstechnologie: Bandbreite, Dialogfähigkeit (min. Quittierung von Übertragungen ist eher Standard), Struktur (müssen die Module untereinander kommunizieren? Welche Reaktionsgeschwindigkeiten sind gefordert? Oder anders herum: muss es WLAN sein - das ist ja eigentlich für Breitbandanwednungen gedacht. Schmalband (damit ist jetzt nicht BT gemeine!) ist physikalisch gesehen besser, (Störsicherheit und Reichweite) - auch was Stromverbrauch betrifft. Ich finde Wlan daher zwar naheliegend, aber nicht zwangsläufig optimal.
»
» Was will ich von der Platine?
» Ein Modul das viele LEDs schaltet und flexibel einsetzbar ist.
Also Spannung "von-bis" und Strom "von-bis"
»
» Was will ich nicht von der Platine?
» Sie soll nur LEDs schalten, keine Motoren oder Halogenlampen oder was einem
» sonst noch einfallen könnte.
»
» So gesehen wäre es Sinnvoll die Platine als eine Komponente im Gesamtsystem
» zu betrachten und auf die eine Funktionalität zu begrenzen. Also diese
» Platine soll nur die LEDs schalten und über eine Schnittstelle (I2C) mit
» anderen Modulen sprechen.
» Damit wird auf der Platine nur der PCA und die FETs verbaut. Ein paar
» Ausgänge vom PCA kann man via Lötjumber direkt auf die Ausgänge umleiten um
» damit noch eine zweite Platine mit LDDs versorgt werden kann ohne einen
» weiteren PCA zu benötigen. Die Schnittstelle für das Modul ist dann der
» I2C-Bus den der PCA direkt unterstützt.
Wenn Du schon über WLAN nachdenkst, warum dann nicht die gesamte Kommunikation darüber?
»
» Welche Probleme und Risiken sehe ich?
» Der PCA kann nur I2C. I2C ist eigentlich nur für die Kommunikation zwischen
» ICs auf der gleichen Platine gedacht. Hier könnten Probleme auftreten wenn
» ich I2C für die Kommunikation zwischen mehreren Platinen verwende. (Um das
» zu bewerten fehlt mir leider die Erfahrung)

Das wird darauf ankommen, wie die Verbindung physikalisch gesehen konzipiert ist (Länge und Aufbau). Wenn du Probleme siehst (dazu zähle ich auch die mangelnde Erfahung) - was wären Deine Alternativen?
Klar, alles über LAN (TCP/IP) wäre aufwändig. Aber wenn Du schon über WLAN nachdenkst - bei einem Verteilten System wären auch z.B. die galvanische Trennung (LAN) und andere Übertragungssicherheiten von Vorteil. All das müßtest Du bei I2C wohl selbst integrieren. Der Super-Gau wären aus meiner Sicht gelegentliche EMI-Störungen, die das System zum Hängen oder Absturz bringen. Wenn das so alle 3 Tage passiert, kann es ärgerlich sein, die Fehlersuche sehr frustrierend.
» Ein Bus der für die Kommunikation zwischen Platinen oder gar für längere
» Leitungen ausgelegt ist benötigt zusätzliche Hardware und macht das
» Gesamtsystem wieder komplexer.
was es ja sein soll, siehe oben :-))
» Damit habe ich auch nicht genügend
» Erfahrung.
dann mit einer naheliegenden Lösung anfangen, evtl. einen "Plan B" in der Schublade haben
»
» Das wäre jetzt mal meine Betrachtung aus Sicht eines Software-Entwicklers.
» Ich glaube nicht, dass sich das 1:1 von IT-Sicht auf die Elektronik-Ebene
» übertragen lässt. Sonst wäre das ja auch zu einfach ;-) Aber soweit habe
» ich das nochmal durchgedacht.

die grundsätzlichen Probleme sind aber ähnlich. Stellt man einem Entwickler (wo auch immer) beliebige Ressourcen zur Verfügung, ist die Gefahr eines Wildwuchses sehr groß - das ist wie in der Natur bei Überdüngung. Die intelligenten Lösungen entstehen oft dort, wo fähige Entwickler mit begrenzten Mitteln am Werk sind, die müssen dann nämlich mehr nachdenken und evtl. ungewöhnliche Wege gehen.
»
» "Da steh' ich nun, ich armer Tor, Und bin so klug als wie zuvor!" ;-)

Na ja, vieles ist ja schon definiert, jetzt stellt sich nur die Frage, womit zu beginnen ist - das richtet sich ja vielleicht auch nach der Verfügbarkeit von Komponenten - die Planung auf dem Papier kann ja beginnen. Ich kenne mich jetzt in Deinem Metier nicht so aus - aber auch dort kann man doch bestimmt auch Systeme simulieren in Bezug auf Kommunikationskonflikte etc.
Erste Versuche mit auch nur bedingt geeigneten billigen chinesischen Komponenten (Modulen) zu machen, wäre evtl. auch kein Fehler, dann erkennt man, was ,man besser machen kann und ob das Grundkonzept ok ist und wo mögliche Schwachstellen sind. Auch in der Industrie stehen am Anfang von Eigenentwicklungen meistens Aufbauten mit Fremdkomponenten oder zumindest tiefgehende Erfahrungen damit.
Grüße
Hartwig



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
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Pflichenheft, Schaltplan, etc. ;-) - matzi682015(R), 16.10.2020, 02:57
Pflichenheft, Schaltplan, etc. ;-) - bastelix(R), 16.10.2020, 23:22
Pflichenheft, Schaltplan, etc. ;-) - bastelix(R), 17.10.2020, 00:01
Pflichenheft, Schaltplan, etc. ;-) - Hartwig(R), 17.10.2020, 12:13
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