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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