PCB Platine zur Steuerung einer Zentralen Lüftungsanlage

[Starsurfer]

Moin,
wir sind gerade dabei eine alternative Steuerung für die Lüftungsanlage Pluggit Avent AP 300 zu entwickeln.

Diese Steuerung wurde als Ersatz der Originalsteuerung entwickelt. Diese Steuerung funktioniert ebenso für Pluggit P450 und viele weitere Lüftungsanlagen.

Es werden:

- zwei Lüfter angesteuert und deren Tachosignale ausgelesen
- vier DS18B20 Temperatursensoren abgefragt

Optional:
- 2 DHT22/21 Temperatur und Feuchtigkeitssensoren
- VOC Sensor Figaro TGS2600
- Steuerung Vorheizregister als Frostschutz
- Steuerung Sommer-Bypass

Die Drehzahlregelung der Lüftermotoren erfolgt durch Optokoppler oder optional durch einen PID-Regler.
Dies sorgen dafür, das die geforderten Drehzahlen der Lüfter sicher erreicht werden.
Die Leistungssteuerung des Vorheizregisters erfolgt durch einen PID-Regler.

Die Steuerung ist per LAN (W5100) erreichbar. Als Protokoll wird mqtt verwendet. Über mqtt liefert die Steuerung Temperaturen, Drehzahlen der Lüfter, Stellung der Bypassklappe und den Status der AntiFreeze Funktion zurück.

Zum Software Thread geht es hier lang inkl. der benötigten Bauteile.

Die PCB Platine soll auf einem Arduino Mega aufgesteckt werden können, so das man nur die benötigten Steckleisten und Bauteile einlöten muss und könnte ähnlich der verlinkten Platine aussehen:
https://www.stall.biz/wp/wp-content/uploads/2015/07/DSCF46711.jpg

Benötigt werden:
2x Anschlüsse für die Lüfter
4x Anschlüsse für die DS18B20
2x Anschlüsse für die DHT22/21
1x Anschluss für den VOC Sensor

Bisheriger Schaltplan:
https://github.com/svenjust/room-ventilation-system/blob/master/Docs/circuit%20diagram/KWL-Steuerung%20f%C3%BCr%20P300.pdf

[PeMue]

Hallo,

hier packe ich mal rein, was ich so verstanden habe bzw. im Nachgang dann den Schaltplan bzw. die Platinendaten.

Basis:
Als Basis wird ein Arduino Mega bzw. Arduino Mega 2560 verwendet.
Optional kann ein LAN Shield aufgesteckt werden, die Pins gehen durch das Shield, so dass die Buchsenleisten für weitere Erweiterungen zur Verfügung stehen.
Ebenfalls optional kann ein TFT Display aufgesteckt werden, das muss aber das letzte in der Kaskade (ganz oben) sein.

Platine
Die Platine wird wie das LAN Shield ausgeführt, damit sie als Erweiterungsplatine (vermutlich ganz unten) aufgesteckt werden kann, die Pins werden wie beim LAN Shield mit diesen 6-poligen bzw. 8-poligen Buchsenleisten verlängert. Die Steckverbinder werden irgendwo zwischen den Arduino Mega Pins herausgeführt.

Auf der Platinen sind folgende Bauteile:
- 2x Optokoppler PC817/LTV817 mit Vorwiderstand 220 Ohm (kein SMD) bzw. Pull-Down 1k (kein SMD) für die Ansteuerung der Lüfter, Pin 44, Pin 46, Tachosignale auf Pin 18, Pin 19, auf 2x Stiftleiste 4-pol. RM5,08
- 4x DS18B20 mit Pullup 4k7 (kein SMD), Pin 30 ... 33 auf 4x Stiftleiste 3-pol. RM5,08
- 2x DHT22/21 Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren mit Pullup (kein SMD), Pin 28, Pin 29, auf 2x 3-pol. Stiftleiste RM2,54
- 1x VOC Sensor Figaro TGS2600 Modul, AO auf Pin A15 auf 1x 4-pol. Stiftleiste RM2.54mm, D0 offen (bzw. 3-pol Lötjumper auf GND/VCC)
- 1x CO2 Sensor MH-Z14, auf 1x 4-pol Stiftleiste RM2.54 mm über Pegelwandler (Rx, Tx, VCC, GND)
- 1x Relaismodul Pins D22 bis D25, GND, 5V, auf 1x 6-pol. Stiftleiste RM2.54 mm
- 1x DAC Modul Pins D20, D21, GND, 5V auf 1x Stiftleiste 4-pol. RM5,08

Gruß PeMue

[Starsurfer]

Wer ist den überhaupt Interessiert an einer Platine?

[Edelsteine]

Wer ist den überhaupt Interessiert an einer Platine?

Ich auf alle Fälle!

[Starsurfer]

Anbei hier auch noch einmal meine selbst gelötete Platine.
Es fehlen dort nur die Anschlüsse für den VOC Sensor und den beiden DHT22 Sensoren, die passen da nicht mehr drauf.

Die Platine kann direkt auf dem Arduino Mega aufgesteckt werden.

[Starsurfer]

Suche schon eine ganze Weile nach IC Sockel für die Optokoppler, aber anscheinend gibt es die nicht mit nur 4 Pins?
Gehen müßten doch auch diese:
https://www.amazon.de/SODIAL-Pin-Pitch-IC-Sockel-Adapter/dp/B00OZ4YGFW/ref=br_lf_m_jjjxt93z3jfh34y_ttl?_encoding=UTF8&s=photo auf denen man dann beide Optokoppler drauf steckt?

Bei der Stromversorgung bin ich mir auch noch nicht ganz sicher, wie man das am besten lösen kann. 230V sind ja eh in der Anlage, eventuell könnte man da ein 5/10V Trafo mit einplanen um den Arduion etc da gleich mit anschließen zu können?

@PeMue
Brauchst Du noch irgend welche Infos wegen der Platine, ich könnte die in absehbarer Zeit gebrauchen

[PeMue]

@PeMue
Brauchst Du noch irgend welche Infos wegen der Platine ...

Ich habe mir alles mal ausgedruckt und lese das durch. Bezüglich VOC Sensor meine ich, dass ich mal für Tobias etwas gerechnet habe. Hier würde ich ggf. einen Operationsverstärker mit einstellbarer Verstärkung bzw. Offset (per Widerstand) vorsehen.

Gruß PeMue

[Pf@nne]

Moin Starsurfer,

ich habe auch eine Pluggit Avent P300.
Ich habe mir auch schon ein paar Gedanken gemacht wie die integrierte Steuerung durch einen Eigenbau ersetzt werden könnte.
Die Idee mit dem VOC-Sensor finde ich klasse, damit könnte die Anlage nicht nur nach Luftfeuchtigkeit sondern auch nach Luftqualität gesteuert werden.
Wie willst du aber ohne Drucksensoren einen konstanten Volumenstrom realisieren?

Ich würde hierzu 4xBME280 (Temp, Feuchte, Druck) einsetzen.
Zusätzlich wären 2x0-10V für die Lüfter vorzusehen.
Und noch eine SSR für den Bypass.
Als Controller würde ich auf jeden Fall auf einen ESP zurückgreifen.
Der ist deutlich erwachsener als ein ATMEL.

Eine erste Versuchskiste habe ich schon in Betrieb:
https://forum.fhem.de/index.php/topic,63898.msg551335.html#msg551335

Momentan sitze ich gemeinsam mit Boris N. an einer universellen Firmware für den ESP, ähnlich ESPEasy.

Sollte man sich auf eine gemeinsame Plattform einigen können, würde ich mich hier gerne einklinken.

Gruß
Pf@nne

[SvenJust]

Kurz der Hinweis, dass die bereits vorhandene Software und die Hardware, in dem folgenden Thread beschrieben sind: https://forum.fhem.de/index.php/topic,83242.0.html

Die Entwicklung erfolgte bis zur ersten lauffähigen Version der Software in dem folgenden Thread: https://forum.fhem.de/index.php/topic,22822.0.html

VG Sven

[Starsurfer]

Moin,
mein TGS2600 VOC Sensor ist gestern angekommen.
Bestellt haben ich diesen hier;
http://www.ebay.de/itm/TGS2600-Air-Contaminants-Sensor-Detector-For-Arduino-Raspberry-Pi-AVR-ARM/221441561777?hash=item338ef214b1:g:xJkAAOxyZzlTdeGC
Der hat doch schon einen Poti zum Einstellen drauf?
Habe jetzt noch kein Beispiel gefunden, wozu der Poti da ist.

Mir fehlt jetzt nur noch der TFT und ich muss die Anlage neu verkabeln. Dann könnte ich die Lüftung in Betrieb nehmen.

[SvenJust]

Moin,
mein TGS2600 VOC Sensor ist gestern angekommen.
Bestellt haben ich diesen hier;
http://www.ebay.de/itm/TGS2600-Air-Contaminants-Sensor-Detector-For-Arduino-Raspberry-Pi-AVR-ARM/221441561777?hash=item338ef214b1:g:xJkAAOxyZzlTdeGC
Der hat doch schon einen Poti zum Einstellen drauf?
Habe jetzt noch kein Beispiel gefunden, wozu der Poti da ist.

Mir fehlt jetzt nur noch der TFT und ich muss die Anlage neu verkabeln. Dann könnte ich die Lüftung in Betrieb nehmen.

Dein TGS2600 ist korrekt, der Pin AO liefert eine Spannung analog dem VOC Wert. Der Pin AO wird direkt mit dem Pin A15 vom Arduino verbunden werden. PeMue hatte wahrscheinlich den "nackten" TGS2600 im Blick, mit der Aussage zum Operationsverstärker ... Dieser ist aber auf Deiner (und auch meiner) Platine vorhanden.

VG Sven

[PeMue]

PeMue hatte wahrscheinlich den "nackten" TGS2600 im Blick, mit der Aussage zum Operationsverstärker ... Dieser ist aber auf Deiner (und auch meiner) Platine vorhanden.

In der Tat habe ich den "nackten" TGS2600 im Blick gehabt. Hat jemand die Schaltung von sainsmart gefunden? Die Pinbelegung müsste VCC (5 V glaube ich), GND, Analogausgang und Digital(aus?)gang sein, oder?
Nachdem so viel Werbung für die Platine gemacht wird, sollte ich langsam mal anfangen 
Leider war das ganze Wochenende schon verplant ...

Gruß PeMue

[Starsurfer]

Nachdem so viel Werbung für die Platine gemacht wird, sollte ich langsam mal anfangen 
Leider war das ganze Wochenende schon verplant ...

Gruß PeMue

Das wäre cool :-D

[Starsurfer]

Nachdem meine selbst gelötet Platine soweit funktioniert hat, aber zu klein für die weiteren ausbauten war, habe ich mich mal bei Reichelt umgesehen um passende Stecker und Stiftleisten zu finden.
Raus gekommen ist dieser Warenkorb:
https://www.reichelt.de/my/1444636
Nicht über die Menge wundern, ich habe alles doppelt bestellt um mir erst einmal eine größere Platine zu löten und dann später auf eine PCB Platine umzustellen.

Die Stromversorgung habe ich neu mit 3 x 0,75 mm² H05RR-F Kabel verkabelt. Wobei ich die Stecker in ausreichender Länge abgekniffen und die neuen Kabel dran gelötet habe.
Für den 4 Pin Anschluß der Lüftersteuerung LED RGB Kabel, 4-adrig

Die Pinbelegung müsste VCC (5 V glaube ich), GND, Analogausgang und Digital(aus?)gang sein, oder?
Gruß PeMue

Beschriftet ist er mit G, A0, D0, V

[Starsurfer]

So ich habe mich jetzt mit KiCad und Eagle beschäftigt, aber dafür brauch man ja ein Lehrgang 
Ich habe das jetzt mal mit Fritzing probiert, da ist zumindest etwas bei raus gekommen, was zumindest wie eine Platine aussieht.
Allerdings habe ich keine Ahnung, ob das so wirklich funktioniert.

Die Bezeichnungen der Widerstände nicht beachten, hatte nur 220