PID mit Microcontroller - Zwischenstand

Diskutiere PID mit Microcontroller - Zwischenstand im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; So sieht die Platine aus: [IMG]

  1. emc2

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    So sieht die Platine aus:
    [​IMG]
     
  2. anrubo

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    AW: PID mit Microcontroller - Zwischenstand

    wunderhübsch!

    und die guten, teuren Fassungen ...
     
  3. #3 cstrass, 21.10.2007
    cstrass

    cstrass Mitglied

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    AW: PID mit Microcontroller - Zwischenstand

    Moin,

    Das sieht ja nett aus!

    Ich schlage mich auch seit einiger Zeit mit dem Gedanken rum mal sowas zu basteln,
    habe aber leider keine Erfahrung mit Microcontrollern und deren Programmierung. Und so eine hübsche Platine könnte ich mir auch nicht fertigen (lassen)...

    Was hast Du denn für Funktionen geplant? Und was kostet so ein Teil an Material etc?

    Gruß, Christof
     
  4. tsurf

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    AW: PID mit Microcontroller - Zwischenstand

    Sieht wirklich klasse aus, die Platine. Ich bin den einfacheren und billigeren ;) Weg gegangen und habe mir einen gebrauchten Jumo dtron Regler ersteigert.
    Funktioniert auch gut.
    Das einzige Problem ist, das der Regler beim Entlüften nach Dampfbezug sofort gegenheizt und das Abühlen dadurch schwierig ist.

    Bei einer Eigenentwicklung könnte man da evtl. noch eine trickreiche Zusatzfunktion vorsehen.
     
  5. emc2

    emc2 Mitglied

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    AW: PID mit Microcontroller - Zwischenstand

    Eine Platine fertigen zu lassen, ist so einfach, wie drucken: Platine in einem Programm (z.B. Eagle oder Target) entwerfen, im Gerber-Format speichern, per e-mail an einen PCB-Hersteller schicken. Kurze Zeit später sind die Platinen da. Bei Einzelstücken aber nicht billig: mit 50-60 EUR muss man rechnen, wenn man es in der abgebildeten Qualität machen lässt.

    Lasst euch überraschen.

    Die Bauteile auf der Platine kosten recht wenig - ich schätze 30-50 EUR unter Berücksichtigung der Tatsache, dass man Maxim/Dallas-ICs als kostenlose Samples anfordern kann (sonst kommen 30 EUR dazu, die beiden Thermoelement-ICs sind teuer).

    Je nachdem was man an Sensoren und Solid-State-Relais und Displays anschliessen will, kann sich der Preis aber noch vervielfachen. Weitere Kosten entstehen durch das notwendige Werkzeug und Verbrauchsmaterial. Beispielsweise braucht man eine Crimp-Zange für die PSK-Kontakte und eine Crimp-Zange für die Flachstecker in der Espresso-Maschine.

    Eigentlich wollte ich einen mit 18 MHz getakteten ATMega644 nehmen (ca 8 EUR), aber Reichelt hat mir ein defektes Exemplar geliefert. Zur Zeit, für erste Tests der Funktionsgruppen, nehme ich deshalb einen pin-kompatiblen ATMega32 bei 1 MHz.

    Das Flackern der digitalen PID-Regler kommt durch die Pulsweitenmodulation: die Stellgrösse (analog) wird in ein pulsweitenmoduliertes Singal umgesetzt (digital). Das ist die sinnvollste Möglichkeit, die zugeführte Heizleistung zu regeln. Allerdings ist es unschön, wenn die Pulsweitenmodulation über eine Lampe der Maschine als Flackern sichtbar wird. Deshalb werde ich bei meinem Controller die Ready-Lampe per Software schalten.

    Im statischen Fall (wenn das System im Gleichgewichtszustand ist), wird ein 2-Punkt-Regler mit minimaler Hysterese ähnliche Ergebnisse liefern, aber da ein 2-Punkt-Regler die Totzeiten des Systems nicht berücksichtigt, wird er eine schlechtere Antwort auf aufzwungene Störgrössen (Espresso-Bezug) zeigen, als ein korrekt angepasster PID-Regler und auch beim Aufheizen stärker überschwingen.

    Der Boiler wird über Solid-State-Relay geschaltet (digital), das sind die Anschlüsse rechts neben dem CE-Zeichen am oberen Rand der Platine. Die mechanischen Relais sind für andere Aufgaben reserviert bzw. ich habe noch gar keine Aufgabe dafür - Relais kann man immer gebrauchen.
     
  6. emc2

    emc2 Mitglied

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    AW: PID mit Microcontroller - Zwischenstand

    Erste Funktionstests, so sieht es mit Display aus:
    [​IMG]
     
  7. #7 Bernd Barista, 22.10.2007
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    Hallo EMC2,

    wenn Du die Totzeiten bei Deinem PID berücksichtigst, werden die PID Ergebnisse wohl besser sein, als mit einem 2-Punkt-Regler ohne Hysterese.

    Was für einen C-Compiler verwendest Du für den Atmel ATMega Controller? GCC, oder IAR? Oder setzt Du den BASCOM Basic Compiler ein?

    Selbst mit den 32 Kilobyte des ATMega32 läßt sich wohl das meiste an Regelaufgaben erledigen. An Peripherie ähneln sich der ATMega32 und der ATMega 644 doch ziemlich. Warum taktes Du den ATMega32 nur mit 1MHz, der läuft doch auch bis 20MHz, oder? Der interne 8MHz Resonator sollte an Genauigkeit bei Anwendungen wie dem PID auch benutzbar sein. Benutzt Du auch den JTAGICE MKII Debugger, oder welche Entwicklungstools setzt Du ein?

    Gruß,

    Thorsten

    P.S.: Bin auch schon auf die nächsten Ausbaustufen Deines Projektes gespannt...
     
  8. emc2

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    WinAVR + AVRStudio 4.

    Der ATMega32 geht offiziell bis 16 MHz. Auf der Platine ist das 18,4320MHz-Quarz für den 644 eingelötet (Baudraten-Quarz). Deshalb wollte ich ihn mit dem internen 1 MHz-Takt starten. 18 MHz scheint aber auch zu gehen.
     
  9. #9 koffeinschock, 22.10.2007
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    was für einen regelalgorithmus hast du verwendet?

    die pwm-idee spricht für sich, finde ich ausnahmslos gut. ich würde auch allgemein eher keinen phasenanschnitt für ne heizungssteuerung nehmen.
     
  10. emc2

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    Die Temperaturanzeige im Bild ist nur ein Display-Test, zur Zeit läuft noch keine "richtige" Software oder Regelalgorithmus. Ich bin dabei, die Schaltung langsam in Betrieb zu nehmen und die Platine zu überprüfen. Es sind noch viele grössere Funktionsgruppen zu validieren: Analog-Digital-Converter, RS232, 1-Wire, I2C, ... Es ist noch gar nicht klar, ob die Platine komplett in Ordnung ist. Diese Phase wird noch ein bis zwei Wochen dauern. Danach - wenn klar ist, dass die Platine in Ordnung ist - müsste das "OS" für die Schaltung geschrieben werden: Menüs, Kalibrierfunktionen, Tastenbelegung, Setup im EEprom, uvam.
     
  11. #11 Bernd Barista, 22.10.2007
    Bernd Barista

    Bernd Barista Mitglied

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    AW: PID mit Microcontroller - Zwischenstand

    Hallo EMC2,

    benutzt du einen JTAGICE Debugger? Im Netz gibt es ausgezeichnete Nachbauten des JTAGICE MKI von Atmel. Der ATMega32 wird unterstützt, der ATMega644 allerdings nur durch den neuen und recht teuren JTAGICE MKII Debugger.
    Allgemein wird die Softwareentwicklung durch eine Debugger enorm vereinfacht, obwohl der AVR Simulator auch schon ziemlich gut ist...

    Gruß,

    Thorsten
     
  12. tesboy

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    Hallo emc2 et al.,

    als jemand, der früher höchstens mal mim Lötkolben an Mamas Teppich rumgekokelt, und die eine oder andere Frequenzweiche zusammengepfuscht hat, hätte ich dazu mal eine Frage:

    Denkst Du darüber nach mit einer Klein- oder auch grösseren Serie auch andere (z.B. Lötkolbennullen so wie mich) daran teilhaben zu lassen?

    Einen fertigen "idealen" Bausatz scheint es ja noch nicht zu geben, oder?

    Grüsse,
    Tesboy
     
  13. emc2

    emc2 Mitglied

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    AW: PID mit Microcontroller - Zwischenstand

    Hier wird mit 230V gearbeitet. Das Risiko, dass dabei jemand zu Schaden kommt, möchte ich nicht übernehmen - also keine Kleinserie. Dazu kommt, dass der Inverkehrbringer den Nachweis über die Elektromagnetische Verträglichkeit zu führen hätte und wegen dem ElektroG der Stiftung ear beitreten müsste (Altgeräte-Rückgabe). Beides zusammen kostet viel Geld. Wenn das Projekt am Ende funktionieren sollte, dann gibt es ausführliche Informationen zum Nachbau, aber keine fertigen Geräte.
     
  14. lukask

    lukask Mitglied

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    AW: PID mit Microcontroller - Zwischenstand

    Ich hab auch eben nachgedacht so etwas zu bauen und damit u.a. auch die Magnetventile zur Boilerbefüllung und anderen Kram steuern zu lassen.

    Dann hab ich über die Risiken nachgedacht (Wasserschaden am Haus, Dampfbad in der Küche und keine Versicherung würde den Schaden zahlen ...) und wieder abstand davon genommen ;(
     
  15. tesboy

    tesboy Mitglied

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    AW: PID mit Microcontroller - Zwischenstand

    Aua, an so Haftungssachen eines "Herstellers" hab ich natürlich gar nicht gedacht. Ich denke, dass es mir bestimmt auch viel Spass machen würde sowas selber zu basteln, aber ich weiss über Elektronik einfach zu wenig und Du sagst ja schon: 230 V... Algorithmen programmieren könnte ich wohl schon eher, aber das muss man dann wohl anhand der geöffneten und neu mit Sensoren verdrahteten Maschine machen... Hm...

    Dann warte ich einfach mal ab und bestaune Euch beim Schaltungen aufbauen! Vor allem das "coffee"-Logo auf der Platine finde ich sehr ansprechend!


    Tesboy
     
  16. pfeife

    pfeife Gast

    AW: PID mit Microcontroller - Zwischenstand

    Hi EMC,
    hast eine PN
     
  17. emc2

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    Das Gehäuse:
    [​IMG]
     
  18. lukask

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    AW: PID mit Microcontroller - Zwischenstand

    Wow.

    (Der von Ihnen eingegebene Text ist zu kurz. Bitte erweitern Sie den Text auf die minimale Länge von 5 Zeichen. - lol, man wird doch wohl noch Wow sagen dürfen wo Wow hingehört ;))
     
  19. tesboy

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    Dito!
     
  20. #20 alexatkn, 24.09.2008
    alexatkn

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    gibts eigentlich was neues hierzu?
    auf der website scheints seit Nov 07 nichts neues zu geben....
     
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PID mit Microcontroller - Zwischenstand

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