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Das Klatschschalter Projekt – Teil 2: Der Aufbau

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IMG_9456_1Ziemlich genau ein Jahr später, mittlerweile war ich eingezogen, der Baustellstaub war weg und ich hatte die notwendigsten Einrichtungsgegenstände wieder zusammen, entschied ich, es wäre an der Zeit, an meinem Klatzschschalter Projekt weiterzuarbeiten. Also hab ich mal wieder mein HTL Steckbrett herausgeholt und damit begonnen, die grundlegende Schaltung aufzubauen. Viel hatte diese neue Version allerdings nicht mit meiner ursprünglichen Steckergehäuse Variante gemeinsam. Eigentlich nur mehr den Klatzschschalter selbst weshalb ich auch den Original Conrad Klatzschschalter, den ich damals benutzt hatte, ein wenig reverse Engineeren musste. Diesmal brauchte ich ja nur den Vorverstärker und den Filter. Den Rest sollte ein ATtiny übernehmen. Die Analyse der Schaltung gestaltete sich nicht allzu schwierig, weil die Anleitung genug Informationen lieferte und auch der beigelegte Stromlaufplan ziemlich übersichtlich war.
Warum aber einen ATTiny? Nun, im Gegensatz zu meiner Ursprünglichen Variante sollte der neue Klatschschalter intelligent sein, was bedeutet, er sollte auf unterschiedliche Anzahlen von Klatschern auch unterschiedlich reagieren.
Der Steckbrettaufbau war eigentlich ziemlich bald geschafft. Die eine Hälfte bestand aus ausgeschlachteten Bauteilen meines Conrad Moduls und auf der andere Hälfte saß ein ATtiny mit ein paar LEDs. Ein wenig Programmierabeit später konnte ich auch schon die ersten Reaktionen auf mein IMG_9673Klatschen in Form von LED Aufblitzern beobachten, weshalb ich mich auch gleich daran machte, das ganze mittels KiCad in digitale Form und dann weiter auf ein Layout zu bringen. Auch das war nach wenigen Tagen geschafft, und so setzte ich mich an meine, zugegeben etwas improvisierte, Werkbank und widmete mich den Lötarbeiten. Leider hab ich das ganze in ziemlich kurzer Zeit durchgezogen, weshalb es auch nur sehr wenig Fotos von dem ganzen Spass gibt. Eigentlich nur die Fotos von den Fertig aufgebauten Modulen:


Funktionierte alles bestens, auch wenn der Einbau ein wenig Milimeterarbeit war. Durch meine modulare Sandwich Bauweise war nämlich der Platzbedarf verglichen mit der Vorgängerversion um einiges höher. Das Ganze passte also haargenau in die dafür vorgesehene Dose 🙂
Nach einem Jahr ausführlicher Tests und ein paar kleinerer Software Anpassungen, traute ich mich endlich auch, ein YouTube Video davon zu machen. Narrisch spannend ist es nicht, aber es zeigt die verschiedenen Funktionen 🙂

Das Absolut Lampen Projekt – Teil 5: Endspurt mit Hindernissen

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Wie schon erwähnt hatte ich es also geschafft, die Schaltung zusammenzubauen und dabei meine geistige Gesundheit zumindest auf dem Niveau von vor dem Beginn der Arbeiten zu halten. Und gut ausgesehen hat das Resultat auch noch. Also für meine Ansprüche an Schaltungsdesign meine ich. img_0042_01_2Nun musste es nur noch funktionieren. Tja, schön wärs wirklich gewesen. Dummerweise hatte mich, wie ich kurz darauf festzustellen gezwungen war, ein kleiner Fehler im Stromlaufplan und der daraus resultierende Fehler im Layout zu einer fatalen Fehleinschätzung der Spannungsversorgungs- polarität gebracht. Und als ich den seltsamen Wert auf der Stromanzeige meines alten (und ebenso treuen) HTL Netzteils bemerkte, wars dummerweise schon etwas zu spät. Zu spät wofür? Nun, das eröffnete sich mir erst, nachdem ich den Fehler im Stromlaufplan korrigiert und die Verbindung im Layout neu geroutet hatte und immer noch nichts lief. Ich hatte es nämlich geschafft, den 12V/5V Spannungswandler zu schießen. War eh nur das teuerste Bauteil neben dem PIR Sensor. Mir blieb also nichts anderes übrig, als eine weitere Conrad Bestellung zu tätigen.
Ein paar Tage später, nach erfolgreichem Eintreffen der Bestellung und Austauschen des Bauteils, konnte ich endlich den zweiten Anlauf wagen. Und da ich das zugehörigeimg_0034_01_2 Programm ja schon im Vorfeld am Versuchsaufbau getestet hatte, lief alles sogar auf Anhieb (nun, zumindest von diesem Zeitpunkt an). Die Lampe dimmte beim ersten Auslösen brav auf Stufe 1, und bei weiteren Bewegungen auf volle Leistung. Fetzig!

Das Absolut Lampen Projekt – Teil 4: Die Freuden des Layoutens

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Ich hab mir also zahlreiche Schaltungsentwicklungstools angeschaut und bin schließlich bei KiCad hängengeblieben. Hat mir irgendwie auf Anhieb gefallen. Also hab ich mich gleich an die Arbeit gemacht, und versucht, meine wirren Verdrahtungen auf dem Steckbrett irgendwie in einen Stromlaufplan umzusetzen. Zwischendrin musste ich mir auch ein paar eigene Bauteile zeichnen, da in den vorhandenen Bibliotheken nicht alles drin war, was ich brauchte. Aber nach ein paar Tagen (logischerweise hab ich ja nicht ununterbrochen dran gezeichnet) schaute alles schon ganz passabel aus. Noch war’s allerdings nicht geschafft, denn mir stand noch das Layout der Platine bevor. War aber auch kein img_9771_01_2größeres Problem, mal abgesehen von einer kurzen Bauteil- und Lötseiten Verwechslung beim FET. Der war nämlich SMD. Nachdem das Routen abgeschlossen war, hab ich das Ganze masstäblich ausgedruckt und versucht, die Bauteile auf einer Lochrasterplatine richtig anzuordnen. Die wirklich zache Arbeit war aber das Verdrahten auf der Leiterbahnseite. Fädeln hat mich nämlich noch nie interressiert und fürs Ätzen fehlt mir das Equipment, was nur noch eine Möglichkeit übrigließ: Drähte biegen. War echt eine Scheiß Arbeit. Hat mich ein paar Tage lang beschäftigt.img_9978_01_2 Und ihr glaubt gar nicht, wie froh ich um meine “Dritte Hand” war. Und um meine vor Kurzem gekauften Zangen. Auf jeden Fall hab ich’s schlußendlich geschafft, die Schaltung zu vollenden, ohne dem Wahnsinn zum Opfer zu fallen und es war Zeit für den ersten Test…

Das Absolut Lampen Projekt – Teil 3: Langsam wirds was

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Jetzt musste ich nur noch einen Weg finden, dem ATtiny zu sagen, was er eigentlich zu tun hatte. Das Problem dabei: Meinen letzten µP hatte ich in der HTL programmiert. Aber immerhin war ich im Besitz eines Programmers für Atmel Prozessoren. Ein passendes Programmier IDE das meinen Programmer unterstützte und unter Linux lief war überraschend schnell gefunden. Kontrollerlab sein Name und für meine Zwecke ausreichend. Obwohl ich gerne ein bisschen buntere Syntax gehabt hätte.
Meine ersten Gehversuche auf dem neuen Terrain (oder mehr: dem alten Terrain, das aber einige plattentektonische Verschiebungen hinter sich hatte) waren noch etwas wackelig, aber dank www.mikrocontroller.net hatte ich realtiv bald ein lauffähiges Programm. Und nach ein paar Irrfahrten hatte ich auch begriffen, wie man die Pulsbreiten Modulation verwendet. Und die Test LED ließ sich schön dimmen. Nun anfangs wars ein wenig ruckartig und nicht wirklich fließend, aber dank eines mikrokontroller.net Artikels erfuhr ich, wie die Tastverhältnisse auszusehen hatten, damit’s auch mit dem Nachbarn klappte, bzw. mit dem weichen Faden.
img_9767_6_5_2Meine letzte, noch ungelöste, Aufgabe war es nun, einen Weg zu finden, mit Hilfe des 5V PWM Ausgangs vom ATtiny eine 12V mini LED Lichterkette zu treiben. Und wieder war mikrokontroller.net eine gar gigantische Quelle der Inspiration. Dort erfuhr ich von der Existenz sogenannter Logic-Level FETs, die mit 5V Steuerspannung so ziemlich alles schalten konnten, was man wollte.
Ich hab noch ein paar Widerstandswerte ausgerechnet und schnell eine weitere Conrad Bestellung abgeschickt. Eine Woche und ein bisschen Bastelei an meinem Steckbrettaufbau später war alles komplett, und ich konnte damit anfangen, mir den genauen Programmablauf zu überlegen. Und dann war es endlich an der Zeit, für den ersten, richtigen Probelauf. Hat schon mal gar nicht so schlecht ausgeschaut. Aber das schwierigste stand mir ja noch bevor: Der Stromlaufplan und das Layout. Doch dafür brauchte ich erst mal ein Programm für Linux.

Das Absolut Lampen Projekt – Teil 2: Das, was da noch fehlte

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Anfang November letzten Jahres war’s schließlich soweit, und mir fiel ein, was da noch fehlte. Lampen zum Ein- und Ausschalten gabs ja wie Sand am Meer. Viel lessiger wäre doch eine Lampe, die sich automatisch einschaltet, wenn man den Raum betritt und vielleicht noch etwas heller wird, wenn man länger im Raum verweilt.
Für mich klare Sache: Das schrie geradezu nach einer kleinen µP Schaltung. Also hab ich mich mal auf der Seite von Atmel ein wenig umgesehen und ein paar in Frage kommende Prozessoren herausgesucht. Wichtig war ein eingebauter A/D Wandler zum Auswerten des Signals des Bewegungsmelders und ein PWM Ausgang für das Dimmen der LEDs. Voller Zuversicht habe ich dann versucht, die ausgewählten ATtinys bei Conrad und RS zu bekommen. Leider hatten beide Firmen nicht wirklich viele ATtinys im Angebot. Ich hab dann eben den nächstbesten genommen. Bin dann draufgekommen, das der keinen A/D Wandler hatte. Also hab ich noch einen bestellt. Was dem gefehlt hat, weiß ich nicht mehr genau. Auf jeden Fall hat’s dann beim dritten Anlauf geklappt. Auch wenn von der Verwendung des ATtiny26 für neue Designs abgeraten wurde, aber den Nachfolger gab’s leider nicht.
Ich hab dann mal mein altes HTL Wissen rausgekramt, und mein altes HTL Steckbrett, und meinen alten HTL Taschenrechner (der getreue TI-92) und ein wenig drauflosgebastelt. Herausgekommen ist dann der Steckbrettaufbau den ihr auf dem Foto seht. img_9741_01_2
Ganz nebenbei erwähnt hab ich bei meinen Versuchsaufbauten schon wieder einen dieser sauteuren Spannungswandler geschossen! Scheiße, verdammte! Sorry! Das ist erst später passiert.