Mitstreiter für universelle Linux basierte DIY LED & Aqua Steuerung gesucht..

  • Hallo zusammen.
    wollte mal nachhören ob es hier vielleicht Mitstreiter für ein DIY Aqua Computer Projekt auf Linux Basis gibt. Bitte nicht verwechseln mit den ganzen ATMEL Projekten. Das ganze basiert auf einer embedded Linux Lösung und ist vom Prototypen her schon sehr weit gediegen. Aber neue Ideen oder Leute die einfach Lust haben eine wirklich universelle Steuerung zu bauen sind herzlich willkommen. Mal ein paar Daten um was es genau geht (das ganze wird / ist unter OpenSource Lizens Schaltpläne/Software):


    Hardware Basis:
    - LowCost ARM Linux board Preis ca.90€
    - Touchscreen Oberfläche
    - SDCARD / USB Host
    - Ethernet Schnittstelle
    - Sehr konfortable Web Gui
    - Anschlussmöglichkeit von einer beliebigen Anzahl LED Strings die leicht zu konfigurieren sind.
    - Universell Anpassbare Dimm Hardware 0-10V
    - Leistungs LED Dimmer BucketController passend zur Ansteuerungs Hardware
    - Universell und schnell Konfigurierbar ohne Programmierung
    - Modlicht Steuerung


    Phase 2:
    - Peripherie (ph, Temperatur, Dosier Steuerung)
    - Abstarktion der Leistungssteuerung so das gewählt werden kann zwischen USB & I2C Version


    Was steht bis jetzt bereits
    - Cross Tool chain zum konfortablen Entwickeln auf einem PC:
    - Maßgeschneiderte Linux ARM Distrubution mit Linux 3.2 (patches etc.)
    - Universelle LED Steuerung & Web Oberfläche auf Linux Basis läuft bereits auf dem ARM Board.
    - Unbegrenzte Anzahl an LED Strings sind konfigurierbar. (LedString = n x LED an einer dimmbaren konstant Stromquelle)
    - C++- Code für den eigentliche Steuerung (Prototyp Qualität)
    - Bauplan Leistungstreiber und Ansteuerung


    Warum noch ein DIY Projekt:
    1.) Hab bis jetzt leider nur ATMEL Projekte gefunden und für das gleiche Geld gibts mit einem ARM Linux System mehr Funktionen, mehr Software!
    2.) Die embedded ARM Steuerung ist extrem Leistungsfähig und Linux ein ausgreiftes OS das ich auch mit gutem Gewissen an Internet hängen würde.
    3.) Universell muss es sein ohne große Änderung von 1 bis N Watt LED Strings zu nutzen um auch große Installationen realisieren zu können.
    4.) Die Programmierung / Erweiterung & Gestaltung sollte mit HTML/Javascript wissen möglich sein.
    3.) Es macht Spass :smiling_face:


    Das ganze und dessen Fortschritt kann unter http://code.google.com/p/marelab-solar/ betrachtet werden. Wie gesagt ganze ist noch recht frisch und wer Lust hat kann gerne aktiv mitmachen. Auch ohne den mini ARM kann es jeder auf seiner Linux Büchse nutzen und mitmachen ob auf der WebOberfläche oder im C Code! Das schöne ist es läuft 1:1 auf dem mini ARM!


    Gruß
    Marc

  • Hi Marc,


    sehr interessantes Projekt.
    Kannst Du bitte mal eine Auflistung der Hardware Komponenten aufstellen mit Bezugsquelle.
    Würde mir das gerne mal anschauen.
    C++ muss ich mich erstmal wieder reinlesen.
    Hatte zuletzt vor Jahren als es die Dreambox DM 7000 (Linux Sat Reicever) gab, damit zu tun.
    Programmiere Hauptsächlich in VB/C#



    Danke Dir

    Gruß Andreas


    HB 160x70x60, TB Dreambox 125, Abyzz A200, RD3 Speedy 50,
    RE Supermarin 200 mit RD3 Speedy 50, ATI Hybrid 4xT5 3xLED + 2xT5 54Watt


    Mein Becken

  • Moin Marc,


    super interessantes Projekt. Ich hab mich auch für nen mini2440 entschieden.
    Als Linuxderivat werde ich wohl ein verschlanktes Debian nehmen. Geplant ist nur eine Lichtsteuerung ohne Dimmung ,
    eine Steuerung von Dosierpumpen, Eingänge für 1-2 Schalter und Temperaturmessung.
    Hardware dafür wird irgendeine Relaiskarte, angesteuert über tty und ein DS18S20basierter Sensor der über tty eingelesen wird.
    Konfiguration erfolgt ausschliesslich über das Webinterface, ein eigenes Display ist nicht geplant.
    Dazu noch ein paar Berechnungstools realisiert mit PHP und zur Dokumentation ein paar LAMP-Spielereien.


    WIe regelst du die 10V-Ausgänge und wie willst du analoge Werte wie pH einlesen?


    mit Gruss
    Rainer

  • Hallo Marc,


    interessantes Projekt. Ich bin auf der Suche nache einer Steuerung meiner 3 Terrarien und dem Aquarium das aber erst in Planung ist. Beim Programmieren kann ich dir vermutlich nicht helfen. Da ich aber beruflich im Softwaretesting arbeite, könnte ich mir vorstellen dich im Testing zu unterstützen.
    Bei den Terrarien möchte ich die Beleuchtung steuern (Ein/Aus), die Termeratur und Luftfeuchtigkeit messen und loggen und die Beregnungsanlage steuern.


    Gruss
    Fredy

  • Hallo Chipy,
    also als Basis Hardware habe ich den mini2440 ausgewählt, gibts bei ebay direkt aus China bei mir war die Lieferzeit ca. 2 Wochen (Das Netzteil kann man aber direkt in die Tonne hauen). Oder bei einem deutschen Distributor http://www.watterott.com/de/FriendlyARM eine gute Übersicht über den Komplett fertig aufgebauten Mikrocontroller gibts hier http://www.mikrocontroller.net/articles/Mini2440. Der Preis liegt so zwischen 80-90 €.


    Das ganze ist aber auch auf einer ganz normalen Linux Installation lauffähig, also wenn man erstmal ein bischen reinschnuppern will ist das die einfachste Lösung. Entwickelt wird ja sowieso auf einem Linux PC.


    Die Harware um die LED's oder auch Dimmbare T5 Leuchten anzusteuern, basiert auf achtfachen D/A Wandlern mit OP je nach Anwendungsfall kommt dann eine Dimmbarere Konstantstromquelle. Diese beiden Teile werden komplett selber gebaut. Bauteilpreis für die D/A Stufe ca. 12€ Damit hat man dann 8 Dimmkanäle. Hinter jeden dieser Kanäle kann man dann die Dimmbare Konstantstrom Quelle hängen. Preis ca. 8€ pro Konstantstromquelle. Jede dieser Stromquellen kann max 75V und bis zu 2A Dimmen. Kann konfiguriert werden je nach Anzahl der in Reihe geschalteten LEDs. Zusätzlich braucht man noch ein Schaltnetzteil als Strom Versorgung das sind bei mir zwei Meanwell 340W Preis ca. 100€ das Stück. Je nach benötigter Leistung gehts natürlich auch bei der Stromquelle entsprechend günstiger!
    Ich werd auf der Projektseite aber das alles noch genau veröffentlichen, wenn ich auch den Prototypen soweit habe! Kostengünstiger kann man das sicherlich noch bauenen wenn man die LED Reihen parallel Schaltet, das ist aber schon etwas kniffelig und für einen Selbstbau wollte ich mit das nicht antun bei der Anzahl an Cree Leds die ich Einsetze, da ist mir das Risiko zu hoch.


    Gruß
    Marc

  • Hallo Rainer,
    ja inetwa so funktioniert das auch bei mir, allerdings habe ich die Linux Distro selber gebaut weil ich wirklich alles möglichst optimieren wollte. Mit Debian hab ich auch rumgespielt und ist sicherlich ein super Einstieg weil man sehr viele Pakete fertig bekommt. Das WebInterface ist bei mir extrem AJAX Lastig man bekommt eigentlich nicht mehr mit das es ein Webinterface ist da die Seite nicht refreshed oder nachgeladen wird, das geschieht alles im Hintergrund per AJAX/JQUERY und setzt stark auf HTML5 Möglichkeiten.
    Die D/A Wandler realisiere ich mit 8Bit also 256 Werte umfassenden 8 fach D/A Wandlern von Maxim die werden über OP Spannungsfolger an die zu treibenden Quellen angeschlossen. Über den A/D Teil habe ich mir noch keine großen gedanken gemacht denke aber der wird so ähnlich aussehen. Die besonderheit liegt darin das ich alles über I2C realisiere, bzw. USB zwischen dem Linux Controller und den Datenerfassungselektronik. Kommt immer draufan wie weit der Controller von der weiteren Elektronik entfernt sein soll. Die Integration von Relais etc ist eigentlich super schnell gemnacht, daher lege ich erstmal den schwerpunkt den eigentlichen Kern extrem flexibel zu machen. Bei der PH Stuereung wollte ich mal ein wenig bei anderen Projekten da gibts ja ne Menge "klauen" gehen!


    Hi Fredy,
    von der Leistung und Anschlussmöglichkeiten wäre das überhaupt kein Problem auch eine größere Anzahl an Aquarien / Terrarien zu steuern. Kenn mich nur im Terrarien Sektor überhaupt nicht aus. Wie werden die Beregnugsanlagen dort normalerweise geschaltet einfache Relais Steuerung oder gibt es da Besonderheiten?



    Gruß Marc

  • Hallo Marc,


    spannend! :smiling_face:


    Ich bin grad bissle dabei, mich etwas umzuschauen.


    Verwende einen Aquapic aus dem Diskusfischbereich. Obwohl ich mit dem Programmierer der Firmware viele Funktionen für Meerwasser eingebaut habe, die aber (noch) nicht öffentlich sind, und der Aquapic alle meine Wünsche und Funktionen am Aquarium durchführt, will/muss ich mich umschauen. Eventuell schaut es nämlich so aus, dass das Projekt mehr oder weniger tot ist. Was mache ich z.B. bei einem Hardwareausfall?


    Meine Idee war kurz mal, einen Thin Client zu nehmen und hier mit Linux einen Aquacomputer aus Standardkomponenten zu bauen. Hätte viele Vorteile, scheitert aber wohl eventuell an den Komponenten, die ich anschließen und auslesen/steuern muss.


    Deine Anforderungen weichen etwas von meinen Anforderungen ab. Ich liste die einfach mal auf was ich habe und mir zusätzlich vorstellen könnte und frage frech, was mit Deinem Projekt umsetzbar wäre.


    Mit dem Aquapic mache ich z.Zt. folgendes:
    - EVGs meiner T5 Röhren stufenlos dimmen mit 1-10V Anschluss (2 Kanäle für Blau- und Weißlicht)
    - 3 Gembird USB-Steckdosen mit insgesamt 12 Steckdosen steuern (ein-/ausschalten)
    - 3 Steckdosen davon sekundengenau für Balling
    - Temperaturmessung und bei zu niedrig / zu hoch Heizung oder Kühlung auf der jeweiligen Steckdose zu- und irgendwann wieder abschalten
    - Pegelsensor mit 3 Sensoren (Haupt, Failover, Wasserstand Nachfüllwasser) und Warnung für Pegel und Nachfüllwasser
    - Futterpause (nutze ich momentan nicht weil ich keine Steckdosen mehr für die Pumpen habe)
    - Wasserwechselabschaltung (nutze ich momentan nicht weil ich keine Steckdosen mehr für die entsprechenden Geräte habe)
    - pH (nutze ich momentan nicht)
    - Leitwert (nutze ich momentan nicht)
    - das alles wird funktionell auf einem LCD Textdisplay anzeigt


    Nett wäre:
    - Warnung, wenn der untere oder obere Schwellwert weiter unter- bzw überschritten wurde (Heizung/Kühlung nicht ausreichend)
    - Steuerung von Tunze Stream Pumpen und Wavebox (Multicontrollerersatz)
    - zeitgemäße Übersicht der Werte auf nem Farbdisplay :grinning_squinting_face:
    - Logging von allen möglichen Werten wie Temperatur, pH, Leitwert...
    - einfacher Zugriff und Konfiguration über LAN und Webinterface


    Vielleicht kannst Du ja kurz etwas dazu sagen. :winking_face:


    BTW: Was braucht denn Dein AquaComp an Strom?
    BTW2: Kann Dein AquaComp aktustisch Alarm schlagen und z.B. alle 20 Sekunden piepsen wenn was ist?


    Beteiligen kann ich ich auf jeden Fall mit Betatests auf ausgedienten Thin Clients oder nem alten PC. Des Weiteren sind gute Linuxkenntnisse und für den Hausgebrauch ausreichende Kenntnisse (von allem etwas aber von nix so recht) in diversen Websprachen wie HTML, PHP, Perl und so vorhanden. Motiviert bin ich auf jeden Fall, steht und fällt natürlich damit, ob ich das Thema auch tatsächlich praktisch verwenden kann.


    Viele Grüße,
    Martin

  • Hallo Martin,
    ich hab mal reingeschrieben was damit alles machbar wäre Rainer setzt genau den gleichen embedded Linux Rechner ein wie ich. Wobei ich kein Debian Linux verwende sondern eine selbsterstellte Linux Distro. Grund ist einfach das ich innerhalb von 5-15 Sekunden das ganze System bootbar sein soll. Aber nun zu den Antworten:


    Mit dem Aquapic mache ich z.Zt. folgendes:
    - EVGs meiner T5 Röhren stufenlos dimmen mit 1-10V Anschluss (2 Kanäle für Blau- und Weißlicht)
    (Ja ist genau dieselbe Ansteuerung wie ich meine LED Bucket Regler ansteuere es können beliebig viele Dimm Kanäle 0-10V definiert und konfiguriert werden pro Adapter platine 4 x 1-10V)
    - 3 Gembird USB-Steckdosen mit insgesamt 12 Steckdosen steuern (ein-/ausschalten)
    (Ja USB Nutzung kein Problem da USB Ports vorhanden)
    - 3 Steckdosen davon sekundengenau für Balling
    (Ja wird ebenso integriert sein)
    - Temperaturmessung und bei zu niedrig / zu hoch Heizung oder Kühlung auf der jeweiligen Steckdose zu- und irgendwann wieder abschalten
    (Ja wird über weitere Adapter Platine möglich sein wird aber erst im Herbst soweit sein bis ich selber die Platinen dafür mache)
    - Pegelsensor mit 3 Sensoren (Haupt, Failover, Wasserstand Nachfüllwasser) und Warnung für Pegel und Nachfüllwasser
    (Ja es können beliebige viele I/O Kanäle über Adapeterplatine ein/ausgelesen werden, Anpassung immer auf 5V I/O Pegel)
    - Futterpause (nutze ich momentan nicht weil ich keine Steckdosen mehr für die Pumpen habe)
    (Reine Software kann man einfach realisieren)
    - Wasserwechselabschaltung (nutze ich momentan nicht weil ich keine Steckdosen mehr für die entsprechenden Geräte habe)
    - pH (nutze ich momentan nicht)
    (Ja über Adapterplatine)
    - Leitwert (nutze ich momentan nicht)
    (Ja über Adapterplatine)
    - das alles wird funktionell auf einem LCD Textdisplay anzeigt
    (Ja aber das kommt ganz zum schluss weil ich ersteinmal ein absolut stabilen Kern haben will der per Weboberfläche konfiguriert wird. Die Software ist in mehrere Programme gegliedert, das wäre einmal der eigentliche Kern der Anwendung das ist ein Daemon Programm das auf möglichst hohe stabilität ausgelegt ist und die eigentlichen Tabellen zur Steuerung sowie die Ereigniss Überwachung übernimmt. Dieser Kern kann über Queues angesprochen werden und kann somit mit jedem PHP oder sonstigen WebOberfläche sowie einerm GUI Programm kommunizieren). Der Grund ist einfach das ich eine strikte Trennung zwischen der eigentlichen Steuerung und den ganzen GUIs die man realisieren könnte erreichen will aus stabilitäts Gründen und um den eigentlichen Kern übersichtlich zu gestalten.


    Nett wäre:
    - Warnung, wenn der untere oder obere Schwellwert weiter unter- bzw überschritten wurde (Heizung/Kühlung nicht ausreichend)
    (Warnungen können per Mail, GUI und Piepser Ton erfolgen)


    - Steuerung von Tunze Stream Pumpen und Wavebox (Multicontrollerersatz)
    (Prizipiell Ja mit den Alten Tunze Treibern ist das machbar aber steht auch hinten an)
    - zeitgemäße Übersicht der Werte auf nem Farbdisplay :grinning_squinting_face:
    (Ja wird machbar sein denke das es auch wenn der Kern einmal stabil sein wird sehr einfach ist eine Template basierte Oberfläche
    zu erstellen)
    - Logging von allen möglichen Werten wie Temperatur, pH, Leitwert...
    (Ja angefangen von Logging auf SD-CARD über Logging Daemon der die Werte über Netzwerk sonst wohin schreibt)
    - einfacher Zugriff und Konfiguration über LAN und Webinterface
    (Das ist mein Hauptaugenmerk, bevor ich den Touchscreen nutzen werde wird erst das WebInterface realisiert, ist einfach schick das ganze per IPAD direkt daneben stehend machen zu können. Das ist jetzt schon in dem Prototyp Version so)


    BTW: Was braucht denn Dein AquaComp an Strom?
    ( Ca. 10W der Mini2440 Linux Rechner + ca. 5W die Seteuerungs Adapterplatine mit einem Ausbau der die obengenannten Funktionen erfüllt)
    BTW2: Kann Dein AquaComp aktustisch Alarm schlagen und z.B. alle 20 Sekunden piepsen wenn was ist?
    (Ja kann er der Buzzer ist bestandteil des mini2440 Boards)


    Beteiligen kann ich ich auf jeden Fall mit Betatests auf ausgedienten Thin Clients oder nem alten PC. Des Weiteren sind gute Linuxkenntnisse und für den Hausgebrauch ausreichende Kenntnisse (von allem etwas aber von nix so recht) in diversen Websprachen wie HTML, PHP, Perl und so vorhanden. Motiviert bin ich auf jeden Fall, steht und fällt natürlich damit, ob ich das Thema auch tatsächlich praktisch verwenden kann.
    (Das hört sich sehr gut an, Einstieg kann man mit jedem Linux PC machen da die Software 1:1 auf jedem Linux PC Lauffähig ist. So kann man in Ruhe Oberflächen erstellen und Testen bevor man diese auf den mini2440 bringt. Ich werde in den nächsten Tagen (7-14) auf meiner Projektseite Seite http://code.google.com/p/marelab-solar/ ein umfangreiches Update vornehmen (Linux Distro für den Mini2440, fertiger Kernel, alle Entwicklungstools, das Marelab Kernel und GUI Programm sowie die Schaltpläne). Da ist dann eigentlich alles drin was man braucht um entweder mitzumachen oder auch nur einfach mal auf einem Linux PC das ganze auszuprobieren. Bin derzeit dabei die ersten Adapter Platinen zu entwickeln, was im Moment schon in Hardware als Prototyp auf meinem Tisch liegt ist :


    - Galvanische Trennung des I2C Buses.
    - Die I2C Dimmer Steuerung (0-10V)
    - Die I2C I/O Adapter


    In Entwicklung StepDown LED Regelung basiert auf einer Mischform von diesen beiden Projekten:
    http://www.reefcentral.com/forums/showthread.php?t=1983302
    https://github.com/TeraHz/I2C-LED-Driver


    Unterschied ist das ich die Led Treiber nicht einzeln mit I2C ausstatte aber die enable Funktion in etwa übernehme. So kann man n- Led Tereiber die jeweils 8-14 Leds Treiben an einen DIM Kanal hängen. Weiterhin überlege ich diese Steuerung gleich auf passenden IMS Platinen (Alu Based) zu realisieren und dann auch noch gleich eine Temperatur Messung mit auf das Board der Treiber zu nehmen. Hat den Vorteil da der Treiber auf meinen Au Profilen auf denen auch die CREE montiert werden gleich das Temperatur Profil im Betrieb des Balken aufzeichnen kann. Inwieweit das sinnig ist weis ich noch nicht. Wenn einer eine kostengünstigere Quelle für IMS Platinen Material als Conrad hat (derzeit liegt der Preis bei ca. 16€ für 10x10cm einseitig Fotobeschichtes Material bitte mitteilen).


    Gruß
    Marc

  • Das ganze Projekt macht erfreuliche Vortschritte, die ich hier gerne einmal dokumentieren möchte. Natürlich nicht ganz uneigennützig da wie jedes Open Source Projekt lebt das ganze von Leuten die sich in iregndeiner Form beteidigen. Nach einer Menge Bastelarbeit an der eigentlichen Steuerungs Hardware ist das ganze einen riesen Schritt weiter gekommen da der Prototyp in Hardware und Software endlich stabil steht. Das ganze ist zwar derzeit noch eher sehr wild verdrahtet aber beinhaltet schon jetzt eine gute Übersicht wie extrem Leistungsfähig das ganze am Ende wird. Es wurde daher dieses Wochenende die ganzen Komponenten nebst Software integriert. Was steht bis jetzt:


    Hardware Prototypen
    - Fertiges embedded ARM Linux Board mit allen was man sich so wünscht (preis ca. 80€)
    - I2C Galvanische Bus Trennung und wenn benötigt I2C Bus Treiber/Extender um auch längere Leitungen zu realisieren.
    - Simpler Backplane Bus um die marelab DIY Hardware mit weiteren Modulen ergänzen zu können.
    - D/A 4 Channel Modul mit 0-10V Ausgang (Preis Selbstbau ca. 12 Euro)
    - I/O 8 Channel Port Modul (für relais oder andere Schaltaufgaben Preis 9 Euro)
    - Universelle hoch effiziente High Power LED (Wirkungsgrad zwischen 88-95%) Dimmung, durch einfachen Bauteil Austausch zu dimensionieren zwischen 12V bis zu 60V. Standard Version kann 1.5A dimmen, durch Austausch des FET auch höhere Ströme möglich). 0-10V Dimm Eingang kein enable notwendig. Jeder Dimmer braucht nur Versorgungspannung und eine 0-10V Spannung zur Dimmung (Preis ca. 15 €).


    Software Prototyp
    - Voll grafische WEB Oberfläche die vom embedded Linux Board Web Server ausgeliefert wird,
    - Komplette ARM Linux Distro auf Basis von Linux 3.2 Kernel (ist selbstzusammengebaut & gepatched)
    - Komplettes Ubuntu Developer Linux Image mit allem was man braucht um sofort entwickeln oder testen zu können (werd die noch diese Woche reinstellen)


    Wie sieht die Hardware derzeit aus?
    Um es kurz zu machen noch sehr wild :smiling_face: siehe Photo, ist derzeit noch eine Mischung aus selbsthergestellten Platinen, Breadbord mit Schlatungsoptimierungen usw. Platinen werden wohl im laufe des Mais gemacht werden wenn die Layouts alle fertig sind.




    Als kleinen Appetit Happen mal der Durchstichtest aller Komponenten. Die marelab aqua control wird über ein Tablett & ein Smartphone per Wireless Lan komplett vernbedient. Alle Änderungen der dimm Parameter erfolgen über eine grafische Web Oberfläche, also nicht nur ein Diagramm was die Dimm kurve anzeigt sondern man kann die Kurve mit den fingern interaktive verschieben. Die neuen Zeit/ zu Helligkeits Kurven werden übernommen und mit diesen wird die DIY Hardware gesteuert. ( In diesem Fall nur drei 3W Cree Leds zum testen) Das ganze ist extrem flexibel und zeigt schön wie universell man Linux einsetzen kann und das auf absoluten LowPower und LowCost Rechner.


    Marelab gesteuert von einem Tablet
    Alle Parameter können einfach von dem Tablett aus verändert/ editiert werden und das alles wird von dem 80€ embedded Linux ARM Board bereitgestellt.


    Marelab gesteuert von einem Smartphone
    Es geht noch verrückter, das gleiche ohne eine Zeile Code Änderung gesteuert von einem Smartphone aus... Ich würde einmal sagen OpenSource & Linux Power ;). PS müsste ebenfalls genauso auf IPAD & IPHONE laufen für die Apple Freaks.


    Hoffe diese Woche die komplette Linux Entwickler Version fertig zu bekommen, dann hat man eine Entwicklungsumgebung innerhalb von 3 Minuten mit allen drum und dran um sich das ganze anzuschauen oder mitzumachen. Jeder der Lust hat an so einem OpenSource Projekt mitzumachen kann sich gerne melden.


    Gruß
    Marc

  • Nochmal ein kleines Update zu den derzeitigen Aktivitäten. Nachdem ich in den letzten Monat den Prototyp für die oben beschriebene Steuerung umgestetzt hatte, ging es weiter auch das erste Objekt damit steuern zu können. Wie sollte es auch anders sein es sollte selbst gebaut werden. Geplant und realisiert wird die erste DIY LED Leuchte die eine Fläche von ca. 1,5 qm² beleuchten soll. Dazu werden 80 CREE XM-L U2, 40 CREE XP-E Blue & 40 CREE XP-E Royal Blue sowie 10x 10W RGB china LED's verbaut. Die Preise der CREE Leds sind ja bereits recht hoch so wurde nach einer Möglichkeit gesucht die etwas spar Potential bot. Die Idee war es die ALU Star Platinen im DIY Verfahren selbstherzustellen und selber per Reflow Ofen zu löten. Gesagt getan ;). Zuerst wurde ein 10€ Bucht Pizza Ofen umgebaut und mit einer entsprechenden DIY Slebstbau Kontroller fertiggestellt. Dieser beherscht nach dem Einmessen die laut CREE Datenblatt notwendigen Temperatur Profile zum löten (215° Blei & 260°Bleifrei). Dann wurde das Problem des Basis Materials gelöst, die LED's müssen auf einem ALU/Kupfer beschichteten Basis Material aufgelötet werden. Dieses ist nicht einfach zu beschaffen und entsprechend teuer, aber auf der Bucht Seite findet man einen ausländischen Verschnitt Verwerter für solches Material. Dabei handelt es sich um nicht Foto Resistend Beschichtetes Material. Mitlerweile hat Conrad Foto Beschichte ALU PLatinen im Programm. Erstellt wurde zusätzlich eine Laminator Steurung. Diese frisiert einen Handels üblichen Folien Laminator ein wenig so das er mit einer Temperatur von ca. 220 Grad arbeitet. Mit einen einfachen Laserdrucker wurden nun die Layouts der Star Platinen gedruckt. Diese werden dann mit IMS Platine durch den Laminator geschickt. Dabei wird der auf der ausgedruckten Papier Seite befindliche Toner aufgeschmolzen und auf die Kuper Seite der Platine übertragen. Danach wurde das ganze in einem normalen Ätzvorgang entwickelt und die Star Platinen wurden mittels CNC Fräse ausgefräst. Anbei die Bilder zu den einzelnen Arbeitsschritten die notwendig waren:



    IMS Platine zu CREE Leds



    DIY 10€ Laminator



    Per Toner Transfer übetragene Layouts auf das IMS Basis Material



    Per CNC Fräse und Spiritus Nebel Kühlung gefräste Platinen


  • DIY Reflow Ofen mit Reflow Temperatur Steuerung um entsprechende Temperatur Profile für den Lötvorgang zu fahren.



    Jede Menge kleiner Star Platinen für die Cree's



    Die fertigen DIY Cree nach dem Löten


    Tips & Tricks:
    - Lohnt sich nur wer genügend Zeit und Erfahrung hat.
    - Entsprechendes Werkzeug ist Voraussetzung um die LED sicher zu löten möglichst Bleifrei ~260°.
    - Entsprechendes Werkzeug CNC oder Stanze 2mm Alu bearbeiten zu können.
    - Ohne entsprechende Solder Paste Maske die SMD Baste aufzubringen bei einer großen Anzahl an LED ist eine entsprechende herausforderung und setzt Geduld voraus ist aber möglich.
    - Einsparung bei 100 Crees ca. 100- 150€


    Fazit macht spass aber der Arbeitsaufwand und die notwendigen Voraussetzungen sind recht hoch


    12 DIY XM-L U2 CREE laufen nun auf in einer Testknfiguration montiert bei 750mA auf einen 3mm 3x3cm Alu Rechteckrohr 92 cm seid ca. 2 Wochen. Die Balken Temperatur beträgt ca. 40-45 Grad ohne weitere Zwangskühlung. Ein Referenz Balken mit entsprechend käuflich erworbenen komplett CREE LED's ergibt die selben Ergebnisse.


    Gruß
    Marc

  • Langsam nimmt das ganze wieder Fahrt auf, nachdem nun die Cree LED wie vorher beschrieben auf dem ALU IMS verlötet wurden. Kamen dann endlich die Platinen für die KSQ aus China an. Das hat alles sehr schnell und problemlos geklappt auch wenn ich mal wieder zum Zoll fahren durfte weil keine Rechnung am Paket angeklebt war. Der Warenwert war aber unter 50€ und damit zollfrei. Damit konnte der oben beschriebe Reflow Ofen auch für die Bestückung der KSQ Platinen verwendet werden. Bie KSQ treiben bei jeweils 12 CREE U2 oder 12 Royal Blue / Blue sowie RGB LED's. Um die KSQ optimal anzupassen müssen nur 3 Bauteile ausgetauscht werden. Das KSQ ist mit 0-10V Dimmbar und ist für 42V ausgelegt.



    Anbei eine der fertig bestückten KSQ.


    Der Vorteil dieses KSQ ist es das es einen sehr hohen Wirkungsgrad von 92-95% hat. Alledings ist das Regel IC auch nicht gerade einfach zu bestücken da es extrem klein ist und das Auftragen von SMD Lötpaste sehr viel Fingespitzen Gefühl erfordert. Ein Nacharbeiten mit einer kanüle und nach dem Löten mit Entlötlitze ist unumgänglich da ich die Paste ohne Stencil Maske aufgetragen habe. Ansonsten kann ich sagen bin ich mit den Test die gelaufen sind voll zufrieden, da durch wenige Bauteile eine Anpassung an andere LED vorgenommen werden kann und die ganze Platine für ein DIY Teil schon sehr klein ist.



    Die KSQ werden auf den ALU Träger der LED montiert und mit dem jeweiligen Kanal für WEISS, BLAU , ROT , GRÜN & BLAU mit einer 0-10V Steuerleitung verbunden. Alle LED's werden per Wärmeleitpaste und Polamid Schauben mit dem 35mm und 3mm starken Rechteck ALU Rohr verbunden. Ein Balken mit 12 CREE U2 bei 1A wird handwarm ca. 45° nach 24 Stunden, im Dauerbetrieb werde ich aber nicht über 800mA gehen, der Balken bleibt entsprechend Kühler dann. Das ganze wurde ja maßgeschneidert für die oben beschriebene Steuerung entwickelt.


    Wenn ich abschließend die Kosten und Aufwände betrachte die ich für den Aufbau investiert habe, ist eins klar eine fertig gekaufte LED Lampe mit vergleichbaren Eigenschaften ist preislich kostengünstiger. Sicherlich könnte man 50W Leds nehmen das reduziert alleine den Bauteil Aufwand enorm aber geht auch zu Lastern der Effizienz. Neben einer sehr gut ausgestatten Werkstatt für SMD Bauteile (Reflow Ofen, SMD Paste Dispenser, Anti Statik AUsrüstung und und und), kommt noch der ganze Zeitaufwand hinzu und der ist durchaus imens. Sicherlich kann man die LED's kleben aber das tauschen ist dann nicht so problemlos möglich, es sind die Vielzahl an Details die soetwas sehr aufwendig machen können. Würde ich es wieder tun -> JA es macht einfach Spass jedes Detail beinflussen zu können.


    Gruß
    Marc

  • Hallo Fredy,
    derzeit bin ich dabei den Hardware Treiber Teil extrem flexibel zu machen. Das heißt das man mit der Software nachher eigentlich jede DIY Steuerung betreiben kann die sich mit USB, I2C oder IO Adressen ansprechen lässt. Zusätzlich kann man wenn man Wert auf extrem sicher ausgelegte Komponenten legt ein spezielles Arduino Leonardo Board erstellen, das komplett galvanisch getrennt ist. Dies lässt sich dann nicht nur über eine USB Schnittstelle Ansprechen sondern auch über RS422. Zusammengefasst lassen sich dann ohne weiteres komplexe System sicher realisieren. Die neusten Codes sind noch nicht auf der website http://www.marelab.org drin. Kommt aber sobald ich die LED Leuchte endlich im Testbetrieb damit steuere wird ca. noch 3-5 Wochen dauern. Weitere Module kommen dann recht schnell weil eigentlich der komplizierte Teil die extreme flexibilität war ohne dafür Linux Kernel Treiber schreiben zu müssen und das der Oberfläche Framework stabil wird. Man kann sich das so vorstellen, wenn man eine neue Steueraufgabe einbauen will gibt es dazu technisch zwei Plugins. Das erste ist das Plugin für den Hardware Adapter das zweite das für die GUI. Ohne also irgendwas an der GUI zu ändern legt man nur das plugin im GUI Webserver ab und kann dann schon die neue Funktionalität per GUI steuern und nutzen. Wird zum Bsp. dafür verwendet zur LED Steuerung einen Rolladen Motor einzubinden der die Lampe per GUI auf und abfahren kann. Werde aber sobald ich das alles vorführbar habe hier noch entsprechend vorstellen. Das ganze ist leider wesentlich aufwendiger als ein monolithisches Programm zu schreiben und kostet dementsprechend auch viel mehr Zeit, ist halt der Preis für die Flexibilität. Bin schon zu weit um aufzugeben und noch weit entfernt davon fertig zu sein :winking_face:


    Stand derzeit Software:
    - GUI Framework fertig
    - GUI Mehrsprachig fertig
    - LED Steuerungs Plugin fertig
    - Treiber Kern I2C 90%
    - Treiber Kern USB 90%
    - Treiber Kern Modbus/RS422 80%
    - Treiber Kern GPIO 90%
    - CHIPSET & Hardware unterstützt für LED Dimming analog 0-10V MAX520 100%
    - CHIPSET & LED Dimming PWM PCA9685 100%


    Stand Hardware:
    - Galvanisch getrenntes USB/RS422 Arduino Leonardo Board fertig
    - LedDimmer 0-10V fertig
    - LedDimmer Ansteuerung basiert auf MAX520 fertig
    - Relais 220V Ansteuerung fertig (wird für Rolladenmotor LedLeuchten Anhebung verwendet sowie allgemeine Steuerungsaufgaben)
    - PH Messung & Steuerung 50%



    Derzeit getestet auf folgenden embedded Linux Boards
    - mini2440
    - Beagle Board
    - Raspberry PI


    Noch Offen
    - Hardware / Software Nachfüllautomatik
    - Temperatur Regelung
    - Strömungssteuerung
    - Dosier Steuerung


    Gruß
    Marc

  • Hallo Marc,


    ich verfolge Dein Projekt nach wie vor mit großem Interesse. Und das trotz oder eben gerade deswegen, weil ich im Moment eine andere Lösung im Einsatz habe. Diese Lösung, der Aquapic, siehe oben, macht recht viel und dies auch 100%ig zuverlässig, wird aber z.Zt. nicht mehr wirklich oder gar nicht mehr weiterentwickelt. Dies betrifft sowohl die Software wie auch die Hardware. Geht also mal was kaputt, stehe ich auch mit dem jetzigen Stand blöd da, und da brauche ich gar nicht erst mit meiner Wunschliste von oben kommen.


    Kannst Du aus dem Bauch raus so ganz ungefähr Pi mal Daumen sagen, was der Spaß kosten wird, wenn ich meine jetzigen Features abbilden will - natürlich erst sobald möglich.


    Viele Grüße,
    Martin

  • Hallo,


    ich habe das Thema auch auf dem Radar (ich nutze Linux auf dem Desktop seit 2001).


    Wie und wo bekommt man fertige Relaiskarten, die man dann kaskatieren kann? Wo finde ich Infos über die Ein-/und Ausgänge und wie man die erweitern kann?


    Ich möchte an dieser Stelle auf ein paar Anwedungsszenarien hinweisen, die ich in diesem Artikel mal beschrieben habe. Gerne möchte ich mich bei dem Projekt mit einbringen, allerdings kann ich nicht programmieren :loudly_crying_face:


    Gruss


    Sven

  • Zitat

    Original von sven.fischer.de
    Gerne möchte ich mich bei dem Projekt mit einbringen, allerdings kann ich nicht programmieren :loudly_crying_face:


    Geht mir leider ganz genau so :frowning_face: , trotzdem würde ich mich natürlich gerne einbringen.


    Eventuell wird Hilfe bezüglich Webseite oder eventuell auf Aufbau der Webkonfigurationsoberfläche oder ähnlichem gebraucht? Oder Betatesting?


    Viele Grüße,
    Martin

  • Hallo Marc,


    bin nun mal hergegangen und habe eine Testkiste (i386) mit Debian installiert und marelab per git ausgecheckt.


    boa installiert und die Webseite ans laufen gebracht. Mehr geht freilich wohl erstmal nicht. Irgendwie passen die Configs nicht zu den Verzeichnissen bzw es fehlen einfach wohl Dinge, die in den Configs angegeben sind. Hab nur einen groben Blick drüber geworfen.


    Du schriebst, dass es bald etwas neues im Repository geben soll, gell? :winking_face:


    Viele Grüße
    Martin

  • Hallo Martin,
    warte noch etwas das was derzeit im git ist ist zwar lauffähig aber du musst diverse Pfade richtig setzen und dann ggf. alles neucompilieren. Ich sitze gerade dran den ersten Treiber Bus I2C Kern zu testen und meine LED Lampe fertigzustellen. Wenn das geschehen ist werde ich das alles noch vereinfachen, da es jetzt nur nach einiger Einarbeitung zu verstehen ist bis man es installiert & compiliert bekommt. Marelab unterstützt ja verschiedene Bus Systeme angefangen bei I2C, USB, Modbus/RS422 . Ein System mit I2C & Rasphery PI ist als Basis System das kostengünstigste. Denke mal Preis für ein DIMM 8 Kanal + 16 Kanal Relais Karte + Raspberry dürfte so um die 100€ kommen, von dort aus kann man dan beliebig ausbauen. Bitte noch um was Geduld ...


    Gruß
    Marc

  • Hallo,


    kann ich bitte einen Link zu Produktinfos und Preisen für


    " DIMM 8 Kanal + 16 Kanal Relais Karte"


    bekommen?


    Vielen Dank


    Sven

  • Hallo Marc,


    danke für Dein Feedback. Es kommt nun natürlich nicht auf ein paar Tage an, ich dachte nur, ich muss es einfach mal testen um es mal gesehen zu haben - oder sogar mal ein paar Funktionen getestet zu haben.


    War mir allerdings mit dem, was ich aus git rausbekommen habe auf den ersten Blick zu undurchsichtig. Außerdem, schreibst Du ja selbst, fehlt noch die Hälfte.


    Für meine Verwendung kommt es mir im Moment auf die Funktionen an, die ich aktuell mit meinem Aquapic abdecke. Das ist funktionell gar nicht so viel, wenngleich auch viel dran hängt. Das wäre Steckdosensteuerung über die drei USB-Steckdosenleisten, zwei 1-10V Dimmkanäle für meine dimmbaren EVGs (Weißlicht, Blaulicht), Temperaturmessung inkl Schaltung von Steckdosen (auf den USB-Steckdosenleisten) bei Über- bzw Unterschreitung, Pegelautomatik mit drei Sensoren (Haupt, Failover, Trockenlaufschutz), drei Ballingpumpen (sekundengenaue Intervallschaltung von drei der Steckdosen). Dazu natürlich die Anzeige der Parameter bzw Tätigkeiten auf dem Display.


    Das Thema USB-Steckdosenleiste könnte ich ja mit meiner Testinstallation auf dem Test-PC testen, für den Rest brauche ich dann ja Spezialhardware, dh das geht dann wohl in Richtung von Raspberry oder Mini2440.


    Ich tendiere da eher zum Mini2440, auch wegen dem optionalen 3.5" bzw 7" Bildschirm, aber auch wegen den diversen Anschlüssen, die es dort, aber nicht beim Raspberry gibt. Welcher Mini2440 ist denn da zu empfehlen? Es gibt ja 256MB und 1GB Varianten? Wie planst Du das System? Wird es vorraussichtlich immer ausreichend sein, die 256MB Variante zu verwenden oder ist eher die 1GB Version zu empfehlen?


    Habe ich richtig verstanden, dass Du auf dem Display den aktuellen Status (also eben Parameter und was gerade passiert) anzeigen lassen willst und eventuell sogar, ist ja ein Touch, gewisse Dinge machen lassen willst, z.B. Futterpause oder sowas, oder?


    Thema WLAN: Der Mini2440 hat kein WLAN. Da ich ja diverse (3-4) USB-Steckdosenleisten anschließen möchte, brauche ich wohl eh einen USB-Hub oder etwas in der Art. Dh so würde ich dann am besten auch eine Vernetzung per WLAN machen, also mit einem WLAN-Stick? Laut Internet wird das oft so gemacht mit dem Mini2440. LAN ist bei mir am Becken halt etwas schwierig...


    Thema Gehäuse/Verkleidung: Wie löst Du das? Ist nicht das wichtigste Thema, aber ein funktionelles und ansehnliches Gehäuse wäre ja auch ne Sache, die dazu gehört. V.a., wenn man das Gerät mit dem 3.5" oder 7" Bildschirm ausstattet und über Touch auch eine Bedienung vornehmen kann.


    Viele Grüße,
    Martin

  • Hallo Marc,


    bin grad über dein Projekt gestolpert da ich auf der Suche nach einer Aquariensteuerung bin. Wollt mal Fragen ob es bereits eine lauffähige aktualisiert Version gibt. Da mein Fokus aktuell auf der dauerhaften Messung von Temperatur, PH- und Redox-Wert liegt, wollt ich mal Fragen ob das auch in deinem Projekt berücksichtig bzw. vorgesehen ist. Und wann man mit einer lauffähigen Version rechnen kann?

  • Hallo Marc,


    wie ist denn der Stand? Ich habe mir gerade die source gezogen. mir ist aber irgendwie noch nciht ganz klar wie das nachher laufen soll und welche hardware man benötigt


    Gruß
    Chappy

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