Arduino-Mod für Gene

AW: Arduino-Mod für Gene

Denke mal der SO/Pin12 muss nicht durch den Shifter da es eben der Ausgang ist, dh der hat seine Spannung ja abhängig von der Hauptversorgung bzw. den Eingängen. Die 3.3V dürften dann wohl logisch 1/high sein.
Leider hatten wir Digitaltechnik noch nicht, daher alles vermutung

Kleine Anmerkung noch zu den Sensoren.. Was ich so rausgelesen hab, sollten die Leitungswege von Anschluss Thermocouple zu dem verarbeitenden Controler also hier dem guten Max so gering als möglich sein, wegen dem Temperaturabgleich.. Wobei es in unserem Fall ja um paar Grad hin oder her eher nich ankommt..


Edit:
Gerade kam mir eine für Kaffeenetzler interessante Idee: Ein Opensource-Röster der über netzwerk/Server online ist und für den dann jeder sein eigenes Röstprofil etc. entwickeln kann und über Cam den Röstvorgang überwachen kann. Anschließend wird der fertige Kaffee von mir an denjenigen verschickt. Die Rohbohneneinfüllung läuft automatisch, je nach Wunsch aus verschiedenen Tanks, ebenso auswurf und Kühlung, dh es kann zu jeder Tages/Nachtzeit geröstet werden. Technisch wäre das nich mal ein großer aufwand, höchstens die Programmierarbeit, aber da Opensource auch zu bewältigen..
Was haltet ihr davon? Wer will bestellen?

 

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Hallo,

gibt es hier eigentlich schon Fortschritte zu dem Gene-Umbau und der Anbindung an Artisan mit den Adafruit Modulen? Und wie sieht es mit den Kemo Modulen aus, passen die beide in den Gene?
Bis auf die Kemo Module habe ich nämlich schon fast alles um das Ganze selber umzusetzen.
Ich habe mir vorläufig erstmal was kleines mit Processing programmiert, um die Kurven live zu sehen, werde aber wohl auf PLX-DAQ umsteigen, falls das mit Artisan nichts wird.

 

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Hallo,
Ich kann zur Sache meine Software beisteuern, die fertig ist und läuft.
Sie baut zwar auf 2 Stk PT1000 Wandlern von Hygrosens auf (etwa 30.- pro Stück), das Meßmodul ist aber sicher austauschbar.
Problem ist nur, dass der (gut vorhandene) Inline Kommentar die einzige Doku ist ...

Ich kann mit meiner Erfahrung von K-Typ Sensoren nur abraten. Die Verbindungen sind viel zu heikel, da Sie allzu leicht Fehlspannungen
erzeugen. Ausserdem muß interpoliert werden. Auf 0.5 Grad genau messen ist auch eine nette Herausforderung. Ich finde die PT1000 Dinger
im Handling sehr viel einfacher und problemloser. Mit 30.- Pro Modul fix fertig (!!) komme ich bei einem K-Typ nicht durch (vergleichbare Genauigkeit!)

Meine Software braucht unbedingt einen ATMEGA128P wegen des grossen RAM Bedarfes (Speicher für die Temperatur.)

Sie funktioniert bzgl der Steuerung / Regelung etwa so:

Interface ist die V24 mit Hyperterm.
Hier kann man mit Cfg Kommandos das Vorheizen, die Röstung, Alarmierung und tlw auch die Regelung konfigurieren.

Die eingebaute Regelung im Gene schaltet zwischen 0 Watt Leistung und 1240 Watt Leistung,
entsprechend 0% und 100% .

Meine Regelung schaltet zwischen 2 einstellbaren Leistungswerten, einem Minimum und einem Maximum,
das eine definierbare Zeit an Sekunden lang. Das ist ein Röstabschnitt. Diesen kann man noch mit einem
Reglertyp versehen (siehe unten) und einer Hysterese.

Der Reglertyp vom Gene ist bimetallartig, wie im Bügeleisen.
Es gibt noch eine Regler mit adaptiver Leistungsanpassung der per V24 konfigurierbar ist.

Der ganze Röstvorganbg ist in 2 Teile gegliedert, Abschnitt 0 - 2 zum Vorheizen,
Die Abschnitte 3 - 13 zum Rösten.

Damit sollte eine stufenweise Röstung, Temperatrurabsenkung und all der verschiedene Schnickschnack realisierbar sein.

Die Regelung springt alle 3 Sekunden and übergibt an den aktuell zu verwendenden Regler die Solltemperatur
und Leistungsminimum und Leistungsmaximum. Dieser ermittelt die anzulegende Leistung (in Prozent) und übergibt das
der SSR ansteuerung, die die Leistung mitloggt. Die Leistungsregelung addiert die angelegte Prozentzahl alle 3 Sekunden auf,
womit ich einen Faktor habe, der zur bislang investierten Leistung proportional ist.

Damit kann ich zusätzlich per Config eine maximal zu investierende Leistung definieren.
Am Ende eines jeden Röstabschnittes wird unter anderem die bislang investierte Leistung ausgegeben.

Damit ist - glaube ich - die folgende Konfig meines letzten Malabar erklärt.
Zeitabgeben sind Minuten:Sekunden

---------------------------------------------------

par set roe 0 200 05:00 99 50 b 1
par set roe 1 150 03:00 50 20 r 1
par set roe 2 130 03:00 50 20 r 1

par set roe 3 120 02:30 60 30 r 1
par set roe 4 232 08:00 99 80 b 1
par set roe 5 232 01:00 96 76 r 1
par set roe 6 233 01:00 90 76 r 1
par set roe 7 234 01:15 86 60 r 1

par set roe 8 226 0:30 70 50 b 1
par set roe 9 224 0:30 70 50 b 1

par set roe 10 222 0:20 70 50 r 1
par set roe 11 223 0:20 70 50 r 1
par set roe 12 224 0:20 70 50 r 1
par set roe 13 225 0:20 70 50 r 1

par set maxeny 26300

par set alm 0 05:00 1 1
par set alm 1 10:30 1 1
par set alm 2 12:00 1 1
par set alm 3 13:00 1 1
par set alm 4 14:00 1 1
par set alm 5 15:10 1 1


----------------------------------------------

Zum Verständnis des gesamten Log einer Röstung muss ich die Regelung nochmals anders erklären.
Auf Grund der Entwicklungsgeschichte (ursprünglich hatte ich einen Relais gesteuerten DA / Wandler)
habe ich eine Tabelle mit 32 verwendbaren Leistungsstufen (in Prozent).
Dier Regelung entscheidet, welcher Tabellenindex (also welche Leistung) anzulegen ist.
Damit kann ich für jeden Röstabschnitt eine Stricherlliste für die angelegte Leistung machen.
Da steht dann z.b dass 94% Leistung 6 mal angelegt wurde. Damit kann ich den gewichteten
Mittelwert eines Abschnittes ausrechnen und fürs nächste Mal noch bessere Grenzen setzen.
Ebenso kommt die bislang investierte Leistung.
Das Ergebnis für obige Konfig des Malabr ist:


=======================
>S
================
Roest Abschnitt : 0 SollTemperatur :200.000
>================
Roest Abschnitt : 1 SollTemperatur :150.000
================
Roest Abschnitt : 2 SollTemperatur :130.000
R
================
Roest Abschnitt : 3 SollTemperatur :120.000
> 30 32 36 40 42 44 46 48 50 52 54 58 60
18 5 1 2 2 3 1 4 1 3 1 3 6 41 2066
================
Roest Abschnitt : 4 SollTemperatur :232.000
101
4 101 17754
================
Roest Abschnitt : 5 SollTemperatur :232.000
74 78 88 92 94 96
7 2 1 2 2 6 85 19486
================
Roest Abschnitt : 6 SollTemperatur :233.000
74 78 82 86 88 90
7 2 1 2 3 5 82 21118
================
Roest Abschnitt : 7 SollTemperatur :234.000
60 65 70 74 82 86
5 2 2 2 2 12 76 23034 <==================Stricherlliste, Mittelwert (76%), investierte Leistung (23043)
================
Roest Abschnitt : 8 SollTemperatur :226.000
70
1 70 23590 <======== Fehler im Logmodul, regelt aber richtihg
================
Roest Abschnitt : 9 SollTemperatur :224.000
70
1 70 24190
================
Roest Abschnitt : 10 SollTemperatur :222.000
ed
Energie Zaehlerstand : 24190
Zeit ab Roestbeginn : 14:45 <============ Abfrage des Leistungszählers

Befehl OK
> 50 54 56 58 70
1 2 2 1 1 56 24608
================
Roest Abschnitt : 11 SollTemperatur :223.000
58 60 70
1 1 5 66 25066
================
Roest Abschnitt : 12 SollTemperatur :224.000
E
58
2 58 25184
Statistik : <= Ausgabe der Regelfehler für die Fehlersuche
Idx BF AO RO IG RU AU Sec
0 0 3 0 0 3 66 69
1 36 102 6 12 3 54 180
2 41 60 3 3 3 9 78
3 25 72 9 18 3 48 150
4 0 18 6 21 6 429 480
5 22 33 0 9 3 15 60
6 12 18 6 15 9 12 60
7 10 27 6 9 6 27 75
8 0 21 0 3 3 3 30
9 0 15 0 6 3 6 30
10 8 15 3 3 0 0 20
11 8 0 3 3 3 12 20
12 0 0 3 3 0 0 6
13 0 0 0 0 0 0 0
00:00 103 112 32 <= Zeit ab Röstbeginn (ab Abschnitt 3), Temp Ausgang, Temp über der Heizung, angelegte Leistung in %
00:03 100 112 60
00:06 102 111 60
00:09 107 111 60
00:12 113 111 60
00:15 118 110 60
00:18 122 110 60
00:21 124 109 58
00:24 126 109 58
00:27 127 108 58
00:30 128 108 54
00:33 129 108 48
00:36 129 108 42
00:39 128 107 36
00:42 128 107 30
00:45 126 107 30
00:48 124 107 30
00:51 122 107 30
00:54 120 107 30
00:57 119 107 30
01:00 118 107 40
01:03 118 106 40
01:06 118 106 42
01:09 119 106 44
01:12 120 106 44
01:15 121 106 32
01:18 122 106 30
01:21 122 106 30
01:24 120 106 30
01:27 119 106 30
01:30 118 106 30
01:33 117 106 44
01:36 117 105 46
01:39 118 105 48
01:42 120 105 48
01:45 122 105 52
01:48 123 105 32
01:51 125 105 32
01:54 124 105 30
01:57 123 105 30
02:00 121 105 30
02:03 120 105 30
02:06 119 105 30
02:09 118 105 30
02:12 118 104 48
02:15 118 104 50
02:18 119 104 52
02:21 122 104 52
02:24 124 104 32
02:27 126 104 32
02:30 126 104 30
02:33 124 104 101
.
.
15:24 223 196 70
15:27 224 196 60
15:30 224 196 58

=====================

Und so sieht die Steuerung dzt als Lochrasteraufbau aus:





Mario

 

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Sorry für die späte Antwort...kam bisher nicht dazu.

@Mario:
Hallelujah, da hast Du dich aber ganz schön ins Zeug gelegt. Nach einmaligem Durchlesen muss ich auch leider zugeben nur ca. 80% von dem verstanden zu haben, was Du da erklärt hast.
Aber eine richtige Röstersteuerung wollte ich jetzt eigentlich auch noch nicht angehen. Mir war eher wichtig neben der Temperatur auch die "Dimmerstellung" aufzuzeichnen, damit ich ein
halbwegs reproduzierbares Log habe. Ein Abfahren von festgelegten Profilen wollte ich mir aber für später offen halten.
Wenn ich mir jetzt aber Deine Lösung ansehe, muss ich sagen, dass ich mir das doch etwas einfacher gedacht hatte. Ich wäre einfach nur meine Leistungsstellungen per PWM nachgefahren,
aber deine Methode deckt ja wirklich alles ab - Respekt!
Naja, ich bleibe erstmal bei der reinen Aufzeichnung. Eigentlich hatte ich noch ein LCD mit eingeplant, aber das hat irgendwie einen weg gekriegt (ESD?).

Ich wollte per seriellem Kabel in den Gene an die Adafruit-Module und den Kemo M150 gehen. Der regelt wiederum den Kemo M028N.
Die Ausgabe per PLX-DAQ klappt auch wunderbar. Jetzt muss nur noch das nächste Gehalt drauf sein, dann hole ich mir die Kemo Module und es kann endlich losgehen.
Im Moment mache ich aus Faulheit nämlich dieses...

Da habe ich nur minimalen Aufwand für's Loggen und kann mich besser aufs Rösten konzentrieren, wobei natürlich ein halbwegs reeller Ist-Temperaturverlauf sinnvoll wäre.

 

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@Dale B.Cooper wenn du gerne Programmierst könntest du eventuell auch den Mühlentimer auf Arduino programmieren?

http://www.kaffee-netz.de/m-hlen/72228-elektra-nino-alternative-firmware.html

 

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Kleiner Offtopic!
@pLaQNo1: Woher hast du denn dieses "Röstrad"? Habe danach gesucht aber keine nix gefunden. Finde ich nen interessanten Ansatz und hätte gerne mehr davon wenn es die quasi als Vorlage irgendwo gibt. Oder erstellst du die selbst?

 

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@ CappuDude: Das habe ich mir in der Tat selbst gebastelt. Mir ging das ganze Mitgeschreibe voll auf den Keks und da hab ich mir ein Röst-Logbuch mit diesen Kreisen gebastelt.
Anschließend habe ich das ganze in Illustrator für ein paar G+ Postings aufgehübscht. Ich habe mal nach der Vorlage gesucht, aber die Datei war wohl korrupt, auf jeden Fall ist nur noch die Hälfte drin.
Is ja mal wieder typisch... aber hier zumindest das PDF für das Logbuch.: Share-Online - dl/WN0AUXRM6DH
Einfach auf A3 doppelseitig drucken und längs durchschneiden - ergibt ein Buch im A5 Querformat.

So sieht dann jeweils eine Seite aus - 1x Röstkreis + 2x Verkostungsbemerkungen. Ich bin von 20 Minuten maximaler Röstzeit ausgegangen.

EDIT: Ach so, die Bewertung habe ich eiskalt geklaut, da es eh nur für mich war. Und zwar von hier: 33 Cups of Coffee

 

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SEHR cool! Gefällt mir rein optisch und vom praktischen Nutzen her echt gut. Nutze zur Aufbewahrung von Röstkaffee Einmachgläser, da passt der Röstkreis perfekt auf den Deckel und macht natürlich was her wenn Besuch kommt und sich eine Bohne zur Verköstigung aussuchen darf
Danke, dass du das zur Verfügung stellst

 

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Hallo, Dann möchte ich nochmal mit anderen Worten das Wichtigste sagen: Zum

 

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Hallo,

dann möchte ich das Wichtigste nochmal anders erklären.
Zum Temperatursensor:

Gemäß dem Seebeck-Effekt, benannt nach Thomas Johann Seebeck, entsteht in einem Stromkreis aus zwei verschiedenen elektrischen Leitern bei einer Temperaturdifferenz zwischen den Kontaktstellen eine elektrische Spannung der Größe ...

Das heißt, daß du dir beim Aufbau der Schaltung Gedanken über die verwendeten Materialien machen mußt, da bei jedem Übergang auf ein anderes Leitermaterial eine (Fehl)Spannung induziert wird. Außerdem brauchst du eine Referenztemperatur, da Thermoelemente relativ zur Umgebungstemperatur messen.

Ich fand jedenfalls die PT1000 Sensoren etwas teurer, aber im Handling so einfach, daß sich das sehr schnell amortisiert.
Wenn du Thermoelemente mit offenen Schweißpunkten hast, dürfen die dann leitende Flächen nicht berühren, da du dann Mist mißt.
Beim GENE zwar kein Problem, da man hier die Temperatur der Abluft mißt. Aber bei meiner E61 Steuerung sehr wohl.
Bei mir liegen dzt deswegen die K-Typ Sensoren massenweise herum.

Ich verwende die Sensorwandler von Hygrosens. Die brauchen nur einen I2C Bus und ein PT1000 Element.
Auf Wunsch passen die dir die Adresse und den Meßbereich (zu mehr als vernünftigen Kosten) an.
Diese Wandler liefern (ja nach Typ) locker eine Genauigkeit von mehr als 0.5 Grad und eine Auflösung, die man eh nicht braucht.

Wenn du einen ATMEGA hast, hast du eh eine serielle Schnittstelle, der Anschluß eines SSR zur Steuerung der Heizung besteht aus einem Kühlblech, einer Sicherung und einem Widerstand. Filter (Snubber) Netzwerk ist nicht erforderlich, da die Heizung ein rein ohmscher Widerstand ist und ich eine Phasenpaketsteuerung mache und keine Phasenanschnittsteuerung.

Naja, dann ist es zu meiner SW nicht mehr weit....

lg aus Wien, Mario

 

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Also könnte ich mir die Kemo Module eigentlich sparen und mir würde ein SSR reichen? So hatte ich mir das ursprünglich eigentlich auch gedacht, da ich aber null elektrotechnisches Hintergrundwissen habe, dachte ich mir, ich geh lieber auf Nummer sicher. Vor allem, da die standard Antwort immer ist - wenn Du keine Ahnung hast, lass die Finger von 230V.
Ich könnte also das SSR auch mit dem Arduino per PWM ansteuern und muss mir keine Sorgen wegen Haltestrom machen?

Wegen den K-Typ Sensoren werde ich wohl keine Probleme kriegen, denke ich. Die Module zur Anbindung an den Arduino wollte ich im Gene unterbringen. Ich leite also nur das bereits gewandelte Signal weiter.

Was deine Software so weit von meiner entfernt, ist meiner Meinung nach der Grad der Automatisierung. Du scheinst die nötigen Anpassungen an die Röstkurve ja dynamisch zu berechnen. Ich hätte einfach die gespeicherten PWM Werte abgespielt, ohne Rücksicht auf die sich verändernden Faktoren.
Wenn das Loggen erstmal läuft, komme ich bestimmt nochmal auf dich zu.

 

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Hai,

Nun, 230 Volt heißt nicht unbedingt überdimensionieren. Man sollte sich nur mehr Gedanken darüber machen, was passiert, wenn irgendwas aufgeht, berührt etc. Genügend Schrumpfschlauch verwenden z.B..

Zum SSR:

Ich schalte mit einem SHARP S216S02. Der kann 16 Ampere genau im Nulldurchgang schalten. Da die Heizung eine rein ohmsche Last ist, ist man auf der sicheren und einfachen Seite. Der Kühlkörper auf meinem Foto zu sehen ist zu klein.

Zu meiner Software:

Vereinfacht gesagt : Die teilt das gesamte Rösten in etwa 10 Zeitabschnitte ein, die konfigurierbar sind.
Pro Zeitabschnitt kann man die
Dauer in Minuten:Sekunden einstellen
Die Solltemperatur
Die von der Regelung zu verwendende Mindestleistung
Die von der Regelung zu verwendende Maximalleistung einstellen
und wie mit diesen beiden Leistungsgrenzen die Solltemperatur erreicht werden soll

Damit kann man, wenn man zuvor bei der Dimmer - Version mit einem Leistungsmesser von Conrad mitgeschrieben hat, wann man welche Leistung eingestellt hat, das ziemlich genau nachfahren. Weil : Mein Gene liefert maximal 1240 Watt. Wenn ich am Dimmer gedreht habe, habe ich am Leistungsmesser nachgesehen, welche Leistung ich angelegt habe. Habe dann Uhrzeit und Leistung notiert. Dieses Protokoll habe ich dann in etwa 10 Zeitgruppen eingeteilt. Und die eingestellte Leistung vom Protokoll in %-Werte umgerechnet.

z.B. die ersten 6 Minuten 100% bis die Solltemperatur von 235 Grad erreicht ist
dann etwa 2 Minuten 235 Grad, da genügen dann 96% - 80% der Leistung
dann wieder 2 Minuten 235 Grad, da genügen dann 90% - 70% der Leistung da sich der 1C nähert
usw ....

Die Regelung funktioniert in einem Modus (für jeden Zeitabschnitt getrennt einstellbar) so wie die Gene interne Regelung, und schaltet dann aber NICHT zwischen 0% und 100% Leistung, sondern zwischen den beiden eingestellten Werten, als z.B. zwischen 96% und 80%. Das bewirkt eine wesentlich geringe Temperaturschwankung beim Rösten.

Im anderen Modus ( wie gesagt für jeden der 10 Zeitabschnitte getrennt einstellbar) arbeitet die Regelung mit einem Punktesystem und stellt auch Zwischenwerte zischen dem Minimum und Maximum ein. Das erzeugt dann eine Temperaturbandbreite von etwa +-3 Grad um den Sollwert herum, manchmal sogar besser.

Der Prozess, der das SSR ansteuert, steuert dieses auf 10ms genau an, nicht jetzt Details nachfragen...
Wenn ich von den 100 Halbwellen bei den 50 Hz auf eine Halbwelle genau ansteuere kann ich eine Auflösung von 1% erreichen ... ungefähr ... die Unschärfe bei der Rechnung löst die thermische Massenträgheit des Röstbehälters.

Die Regelung arbeitet mit einer festen Zeitscheibe von 3 Sekunden. Es wird also alle 3 Sekunden entschieden, welche Leistung (in %) anzulegen ist. Wenn ich diese Leistungswerte aufaddiere komme ich zu einem Wert, der zur angelegten Leistung (in Kilowatt pro Sekunde) proportional ist. Ich kann dann damit genau kontrollieren, wie viel Energie in die Röstung hineingeflossen ist (soferne ich genügend vorgeheizt habe oder immer gleich vorgeheizt habe). In der aktuellen Version kann ich das als Abbruchkriterium einstellen. Dies geht deswegen, weil Strom und Spannung immer phasengleich ist (ohmscher Widerstand), die Heizwendel immer gleichen Widerstand hat und ich die unterschiedliche Spannung (mal 230 Volt, mal 228 Volt) vernachlässige.



Am Ende wird dann eine Logdatei erstellt, die in eben der 3 Sekunden Auflösung ausgibt, wann welche Temperatur und welche Leistung angelegt war. Dann gibt es noch ein paar Statistiken etc.

Noch ein Wort zum PID Regler: Ich halte den PID Regler für eine (pardon) hirnlose Modeerscheinung. Wenn ich weiss, wie sich mein System verhält, kann ich ja bei der Regelung darauf Rücksicht nehmen. Wozu also PID ???
Und das Wissen über das System steckt in der Konfiguration der Röstabschnitte und der dort definierten Temperatur und den Leistungsgrenzen.

lg aus Wien, Mario

 

AW: Arduino-Mod für Gene

Hallo Mario,

möchtest Du Deine bisherige Software nicht veröffentlichen? Ich denke, Du würdest viele hier zum Basteln und Experimentieren anregen. Natürlich muss sich jeder selbst bewusst sein, dass die Bastelei nicht ganz ungefährlich ist. Von mir bekommst Du höchsten Respekt und ich würde gerne tiefer in Dein Projekt reinschaun. lG Andi

 

AW: Arduino-Mod für Gene

So, gestern Abend habe ich den umgebauten Gene einmal probelaufen lassen und es funktioniert! Jetzt muss ich mich nur noch an's Feintuning setzen und mit ein bisschen Glück wird heute Abend die erste Charge mit Dimmer geröstet. Ick freu mir! :-D

Edit:
Hier mal die Ergebnisse meiner 2. Röstung. Geröstet wurde ein Lekempti 250g Roh- / 210g Röstgewicht.
Temperaturkurve

Bohnen nach dem Rösten, vor dem Sortieren


Und hier mal 2-3 Bilder über den Ein- / Anbau

Der Fühler ist direkt neben dem Gene "Brocken" in die Abluft gesetzt...

... und kommt an dieser kleinen Platine an. Hier befindet sich ein MAX31855 breakout board, eine 10-Pin Wanne, von der aus ein Flachbandkabel mit 9-poligem D-Sub Stecker nach draussen führt.
Sowie eine Klemme, an die Ground und PWM vom Arduino an den M150 geleitet werden.


Den M150 habe ich von Außen angebracht. Nicht über die Unterlegscheiben wundern - ich hatte keine kürzeren Schrauben mehr.

 

Hat das jemand noch als PDF oder was Vergleichbares? Der Link ist tot.