C-Control 1

Teile meines Eigenheims werden vom C-Control v1 gesteuert. Z.Z. sind dies die Ansteuerung der Magnetventile im Bad und Küche.

Software

Zur Temperaturmessung benutzte ich den 1wire Bus von Dallas. Das dafür nötige Assembler Pgm ist eine verbesserte Version aus dem Buch "C-control Hardware-Erweiterungen". Die vers. 1wire Objekte werden im BASIC-Pgm direkt abgefragt, mit CRC-Sicherung.
Mit dem std EEPROM kann man so zwei Wochen stündlich messen, bevor ein Transfer in den Hauptrechner nötig wird.
Die Temperatur messe ich nicht mehr mit den CControl, sondern mit meinem Ethernut


HW

Zur HW vom ccontrol muss ich - soweit ich das richtig verstanden habe . auf die neue Generation v2 hinweisen die erlaubt keine selbstgeschriebenen Assembler.

Zu 1wire: sehr empfehlenswert. Es genügen dreiadrige Kabel in der ganzen Wohnung, und man kann an jeden Punkt ein ds1820 Device ankrimpen. Es gibt Temperatursensoren, EEPROMs, und analoge/digitale IO-devices (Rolladen steuern, Sonnenstrahlung messen, ...). Ganz billig ist ein 1-bit IO-device, mit dem zB. Schalter emuliert werden können. Lieferquelle dallas.com, conrad, TBD. Probleme bekam ich mal mit einem offenbar angeknacksten 1820, der nach Spannungsschwankungen - zB. wegen Gewitter - den ganzen Bus lamlegte; und zwar so lange bis ich das Netzteil zog.

Links zu C-Control

uClinux -- Embedded Linux Microcontroller Project -- Home Page
C-Control intern
Mark Hämmerling
CControl at Conrad Electronic
EMAC, Inc. Equipment Monitor and Control / Manufacturer of Single Board Computers, Microcontrollers, PC/104 Modules and Microprocessor Training Systems. Custom and Semi-custom engineering services also available.
Maxim fuer 1wire

Bad

Im Bad und Küche sind alle Wasserhähne mit Magnetventilen ausgestattet (Danfoss, ugf. 60 EUR, oder bei conrad ab 40EUR). Optische Distanzsensoren (Sharp, gibts zB. bei Conrad) melden dem ccontrol zuverlässig und präzise wenn ein Körper/Hand im Erfassungsbereich ist; daraufhin kann das BASIC-Pgm das Magnetventil ein/ausschalten.
ZB. wird das Waschbecken Wasser geben wenn eine Hand vorhanden ist, oder die Dusche wässert wenn man im Becken ist ...
Um das Haus vor Wasserschaden durch Frost zu schützen, hat der Hauptanschluss ein grosses schliessendes Magnetventil. Wenn ccontrol durch seine Temperatursensoren Frostgefahr erkennt, und kein Mensch auf den Alarm reagiert, wird das Ventil geschlossen.
Highlight ist die Dusche/Wanne Kombination: ein Sharp-Sensor der die Entfernung linear messen kann, erkennt die Position des Körpers (der Sensor ist hinter einer IR-Kunststoffscheibe, das rechteckige Plaettchen direkt ueber dem Schampoo). Beim Einstieg wird das Licht (die Halogenstrahler im runden "Deckelbrett" und der Lüfter (versteckt hinter der gruenen Wand) eingeschaltet. In Nähe des Duschkopfs wird dort das Wasser eingespeist, wird die Hand ganz nahe und sekundenlang an den Sensor gehalten, interpretiert dies die SW als manuellen Befehl, usw.

Technik: offenbar benötigen alle Sharpsensoren ausser den linearen einen pullup von 1Kohm. Die Sensoren werden über billige dreiadrige Leitungen an den Ccontrol verbunden. Um EMV Störungen zu unterdrücken wird zum einen diese Leitungen bei verlegen verdrillt und zum anderen  am ccontrol mit einem RC Tiefpass ausgestattet (10Kohm/22uF) und einer 5V Zenerdiode zum Schutz des Processors. Die Spannungsversorgung erfolgt ueber einen vom ccontrol getrennten 7805. Die Magnetventile werden direkt an die Relais des CControl und einem extra Trafo 24V angeschlossen (die Magnetventile sind für 24V Wechselspannung designed).

Im Bild sieht man den C-Control fuers Bad. Oben links ist die zweite Relaisplatine, die am Anschluss des LCD-Displays haengt. Der gelbe Draht in der Mitte dieser Platine ist der 1wire, der an alle Temperatursensoren des Hauses parallel angeschlossen ist (mit einer Lupe seht Ihr die ESD-Schutzdiode). Die Relaisausgaenge gehen an die braunen Draeht zu den Magnetventilen, bzw. an einige Relais ausserhalb des Bilds. Die rot-geld-gruenen Draehte sind die Distanzsensoren, alle mittels der braunen Platine gegen ESD geschuetzt, wie Oben erklaert. ZZ. ist die Verdrahtung der 9V noch schlecht gemacht, bitte um Vergebung. Mir ist noch nichts eingefallen um das Gewirr optisch uebersichtlicher zu buendeln; Dafuer sind alle Draehte mittels Kabelbinder zugentlastet. Die runde mittelgraue Leitung ist der V24 zum PC, 20m entfernt.

Heizung fuer Wasserrohre

Wer wie ich einen unbeheitzten Keller hat, in dem der Wasseranschluss und jede Menge Wasserrohre sind, der wird im Winter nervös ob der Frostgefahr. Den Keller als ganzes zu heizen wäre eine Verschwendung von Energie. Stattdessen habe ich alle Rohre, auch die Wasseruhr und den Druckminderer, mit einem Heizdraht umwickelt.

Statt der kommerziellen Heizdrähte, die locker 5EUR/m und mehr kosten, kann man einen ganz einfachen Silikon-Kupferdraht verwenden (kostet ugf. 0,3EUR/m). Ich verwende einen 0,5qmm Cu-Draht mit einer Silikon-Isolierung, der als zweiadriger ankommt, die man einfach voneinander trennt; den gibts in jedem guten Elektronik-Handel meterweise zu kaufen. Der hat ugf. 0,048 Ohm/m (im warmen Zustand, kalt ist's weniger). Mit einer 12V Quelle ergibt sich als sinnvolle Länge 29m; damit zieht er 8A was also 12*8/29=3,3W/m ergibt. Das ist gerade genug um das Rohr um 5°C aufzuheizen (bei 2cm Durchmesser und 4mm Isolierung, die genaue Formel findet man im Formelhandbuch der Physik). Wer vermutet dass sein Keller auch mal kaelter als -5°C werden kann, könnte entweder die Spannung zeitweise erhoehen oder weniger als 29m legen (achtung: die Leistung/m waechst nichtlinear). Natuerlich ist darauf zu achten, dass der Draht moeglichst fest um das Metallrohr umwickelt wird (schlecht für Plastikrohre geeignet da es im worst case anschmelzen könnte). Der Draht koennte uebrigens locker 100°C warm werden, wenn er ohne Kontakt zu Rohr und gut isoliert betrieben wird, also sind auch einfache Polystyrol-Isolierungen problematisch (das Silikon des Draht hält  180°C aus). Alles hängt von der möglichst guten Wärmeübergabe ans Metallrohr/Wasser ab. Groessere Gegenstaende wie Druckminderer aus Plastik kann man aufheizen indem der Draht in ein "Korset" aus Holz gezwaengt wird; das Holz verteilt dann die Waerme grossflaechig. Natuerlich dies dann gut mit zB. Mineralwolle umwickeln.
Wer also eine billige Lösung sucht, verwendet Rohre aus Metall oder Alu-Plastik-Verbund, obigen Heizdraht, und umwickelt alles mit Mineral/Glaswolle.
NEU: habe gerade das vorlauf- und ruecklauf-Rohr der Solarheizung gemeinsam in ein Waermedaemmrohr gesteckt, wodurch der Waermeverlust um 30% reduziert wird. Weiterer Vorteil: die gemeinsame Heizung durch obigen Silikondraht. Dieser ist nicht um die Rohre gewickelt, weil sondt der Schaumstoff nicht mehr leicht druebergleiten wuerde, sondern steckt in einem extra Metallprofil. Dieses bekommt man im Bauhandel als sogenannte Putzprofile. Es hat einen Schlitz in den der Silikondraht genau reinpasst. Vorteil: Die Waerme des Drahts wird durch Das Profil verteilt, und damit reduziert. So kann der Schaumstoff nicht anschmelzen, und Plastikrohre werden moeglich. Die Profile kosten 1EUR pro 2m.

Ansteuerung: den Draht um Gottes willen immer nur mit Niederspannung betreiben ! Ich verwende einen Sicherheitstrafo mit 12V / 20A, der per Kleinsicherung ans Netz angeschlossen ist, natuerlich sind die sekundaerWicklung und das Blech geerdet. Die 12V Wechselspannung gehen via einem Relais an den Heizdraht (zwischen Trafo und Heizdraht sollte ein normaler (NYM) Draht mit min. 1,5qmm sein). Das Relais wird von obigen C-Control angesteuert, abhaengig von der per 1wire gemessenen Temperatur im Keller.

Vom Silicondraht lässt sehr recht leicht das Silicon abschaben bzw. verletzen, so dass ein Kurzschluss mit dem Kupfer der Rohre entstehen kann. Also den Draht von allen scharfen Kanten fernhalten !

zurueck