PoelControl – Modularisierte Steuerung

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Konzept

Idee dieses Konzeptes ist es, für eine verfügbare Steuerung zusätzliche Module (Platinen) zu entwickeln, welche gewünschte Funktionen bereistellen. Durch eine verteilte Infrastruktur, die über entsprechende Busse miteinander kommuniziert, ist es weiterhin möglich, die Funktionen dort bereitzustellen, wo sie erforderlich sind. Sensoren werden im Motorraum am Sensormodul angeschlossen, das Display kann problemlos im Innenraum installiert werden… Die Kabelzieherei reduziert sich auf ein Minimum.

Design

Zum Testen des Systems kommt das Microcontrollerboard RnControl des Roboternetzwerks zum Einsatz. Auf Basis eine Atmel AtMega32 sind auf diesem Experimentierboard alle Anschlüsse (Ports) über Klemmen oder Stecker zu erreichen. Stromversorgung, Schnittstelle zum PC sowie diverse Busse sind über Stecker verfügbar.

Entwicklung

Die Kommunikation mit den Erweiterungsmodulen wird über geeignete Busssysteme realisiert. Je nach Peripherie können hierfür I2C, SPI oder RS485 – letzteres mit eigenem Protokoll – zum Einsatz kommen. Störsicherheit ist zu überprüfen bzw. bei Problemen durch andere Protokolle (CAN, RS485) oder Abschirmung und geschirmte Leitungen zu verbessern.

Die Architektur ist sternförmig angelegt. Das Controllerboard bildet den zentralen Knoten der Architektur. Zusätzliche Module besitzen keinen eigenen Controller, sondern stellen nur die Schnittstelle zu externer Peripherie (Sensoren, Aktoren, Display, Schalter etc.) zur Verfügung.

Da zur Kommunikation zwischen den System ausschließlich Bussysteme wie SPI und I2C zum Einsatz kommen, wird nach Abschluss der Testphase eine optimierte Hauptplatine eingesetzt, die nur die erforderlichen Anschlüsse bereitstellt.

Die Aufgaben der einzelnen Module lassen sich wie folgt kategorisieren:

  • Sensorik: Erweiterungsplatine zur Datenerfasseun, also zur Messung von Temperaturen, Drücken und Tankpegel.
  • Aktorik: Ansteuerung von Stellgliedern z. B. Ventilen, Vorförderpumpe, elektrischem Heizer etc.
  • Display: Anzeige von Statusinformationen und Messwerten
  • Input: Eingabe von Befehlen (z. B. “Spülen jetzt!”) durch den Anwender

Verfügbare Module

Die Entwicklung der Module erfolgt sukzessive je nach Zeit und Lust. Eine Auflistung verfügbarer Module ist unter AVR Module im Bereich Electronics zu finden. Oder natürlich im Blog

Weitergehende Dokumente

Dies sind zumeist working notes aus der Entwicklung. Hinweis: Nicht alle Dokumente sind unten verlinkt. Eine komplette Übersicht ist im Ordner zu finden.