Anwenderprojekte mit der Open-Micro und Open-Mini

Projekt "Lüftersteuerung" mit der Open-Micro

Anleitung

Info
Die Lüftersteuerung ist kurzerhand entstanden, weil ich eine gute und zuverlässige Kühlmöglichkeit für meinen zu warmen Kühlkörper gebraucht habe. Es gibt mit Sicherheit Lüftersteuerungen, die einfacher und preiswerter sind, aber mit Sicherheit keine, die so flexibel ist wie diese. Man kann selber den Temperaturbereich festlegen, wo der Lüfter anlaufen soll und man kann dazu auch noch die Geschwindigkeit vom Lüfter steuern. Weiterhin habe ich auch noch einen Alarmausgang mit eingebunden, mit dem es möglich ist, nachgeschaltete Geräte abzuschalten, wenn der Lüfter es nicht schaffen sollte, die Temperatur vom Kühlkörper auf eine bestimmte Temperatur zu halten. Je nach Anwendung ist es sogar möglich mehrere dieser Module miteinander zu vernetzen.

Die RS232-Schnittstelle
Da man die Lüftersteuerung so programmieren muss, wie man sie braucht, braucht sie auch eine „Schnittstelle“ damit sie mit dem PC kommunizieren kann. Es ist aber unrentabel nur für die „Messungen“ extra ein RS232-Interface mit zu verbauen. Daher habe ich nur den Port1 der Open-Micro herausgeführt. Jetzt kann man diesen Port mit dem PE-Board der OM verbinden und das RS232-Interface vom PE-Board zur Übertragung verwenden. Dazu wird die Masse vom PE-Board mit der Masse von der Lüftersteuerung verbunden und der Port1 der Lüftersteuerung mit dem Port1 vom PE-Board – fertig. (Es darf sich dann aber kein anderer Kontroller auf dem PE-Board befinden.)

Die Temperatur
Ich habe hierfür einen KTY10-6 Temperatursensor verwendet. Der Sensor hat in Verbindung mit dem Widerstand „R1“ eine Auflösung von ca. 2,5°C pro Wert. Dass heißt wenn sich der gemessene Wert um eine Stelle ändert, dann hat sich die Temperatur um ca. 2,5°C verändert. Diese Auflösung ist für meine Lüftersteuerung ausreichend, da ich einen Bereich von ca. 30°C bis 60°C auswerten möchte. Wenn eine höhere Auflösung benötigt wird, so muss noch ein Operationsverstärker mit verbaut werden (z.B. LM358N).

Der PWM-Port
Die Open-Micro hat zwei Stück davon, wobei einer nicht verwendet werden kann, da sich dort die RS232-Schnittstelle befindet. Aber ich brauche nur einen und daher ist dass auch nicht tragisch. Wenn sich jemand eine Lüftersteuerung mit zwei PWM-gesteuerten Lüftern aufbauen möchte, so schafft ein einfacher Jumper hier Abhilfe. Den Jumper einfach in Reihe zum Port1 einbauen – fertig. Wenn man den Jumper anzieht, so kann man die RS232 nutzen und wenn man den Jumper aufsteckt, schaltet der Port die nachgeschalteten Bauteile. Aber nun zum PWM-Port. Ich schalte mit dem Port einen Transistor der einen Elko auflädt, so dass zum Ende eine „analoge“ Spannung entsteht. Und die analoge Spannung sorgt dann dafür, dass sich der Lüfter langsam und schnell drehen kann. Als Lüfter habe ich einen 12Volt 0,11A 80x80mm PC-Lüfter verwendet, da diese sehr preiswert sind. Da es aber Unterschiede bei den Lüftern gibt, muss man erst einmal ausprobieren, ab welchem PWM-Wert der Lüfter sauber anläuft. Hierfür ist das „PWM-Demoprogramm 2“ von René sehr gut geeignet, da man die PWM-Werte direkt am PC eingeben kann. Als erstes wird die Demo auf die OM geladen. Danach wird die OM in die Lüftersteuerung eingesetzt und die RS232-Verbindung zum PE-Board aufgebaut (siehe weiter oben). Jetzt startet man ein Terminal-Programm und schaltet die Lüftersteuerung ein. Wenn man jetzt im Terminal-Programm Zahlen von 0 bis 255 eingibt, dann werden die Daten zur OM übertragen und auf den PWM-Port gelegt. Dabei bedeutet 0 = PWM aus und 255 PWM voll an. Mein Lüfter läuft bei einem Wert von 20 sehr ruhig an und daher wird das meine MIN Drehzahl werden.

Der Alarmausgang
Da die Open-Micro über mehr Ports verfügt, als ich eigentlich benötige, habe ich gleich noch einen Alarmausgang mit eingebaut. Der Alarm schaltet bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur ein und bei Unterschreiten einer bestimmten Temperatur wieder ein. So können andere Geräte gewarnt oder abgeschaltet werden. Und es sind immer noch Ports übrig… Man kann also auch noch mehrere Alarmausgänge mit einbinden. Es ist sogar möglich, einen I2C-Bus aufzubauen, so dass man die Sensorwerte und die PWM-Drehzahl zum Beispiel an einen EEProm versenden kann. Damit lassen sich mehrere Lüfter miteinender „vernetzen“ und man kann eine „große“ Lüftersteuerung mit z.B. einem Display aufbauen. Der Fantasie sind hier kaum Grenzen gesetzt…

Das Basic-Programm
Das Programm für die Lüftersteuerung ist sehr klein und übersichtlich. Es belegt grade einmal 284 Byte, wobei ich meine Testausgaben (PRINT-Anweisungen) nicht einmal entfernt habe. Ich habe versucht, alles gut zu dokumentieren, so dass keine Fragen mehr offen bleiben. Ziemlich weit oben habe ich eine Tabelle angelegt, aus der ersichtlich ist, wann wie geschaltet werden soll. Es sollte also kein Problem sein, ein eigenes Programm zu schreiben oder dieses zu erweitern. Die Open-Micro stellt zumindest viel mehr Potential zur Verfügung als man hierfür eigentlich braucht.

Hinweis
Bei größeren Lüftern (mehr Leistung) ist auf ausreichende Kühlung des Transistors zu achten. Bei Lüftern ab 500mA Leistungsaufnahme würde ich den Transistor gegen einen BD679A austauschen und den Elko auf 220µF erhöhen. Das muss aber jeder selber ausprobieren.

Viel Spaß beim Nachbauen…


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