Applikation RGBswitch_6-bcu1 ARM - UP - v1.0

6-fach Taster für die Unterputzmontage mit 6 RGB LEDs zur Funktionsanzeige und Näherungssensorik (Artikel in Arbeit...)

Beschreibung

Für die Anzeige, welcher Taster für welche Funktion vorgesehen ist, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine davon ist, eine Farbe für eine Funktion im gesamten Haus durchgängig zu haben. Für die Realisierung dieser Idee habe ich einen eigenen Taster entworfen. 

Der Taster reagiert auf die Annäherung eines Objektes (meistens Hand) mit dem Aufleuchten der 6 RGB LEDs, die hinter den einzelnen Tasterflächen angebracht sind. Die Farbe kann pro Taste per KNX parametriert werden. Die LEDs werden für eine ebenfalls einstellbare Zeit an- und wieder aus-gedimmt.

Zusätzlich ist es möglich eine weitere Farbe für alle 6 LEDs als Nachtlicht zu parametrieren. Dieses Nachtlicht hat einen eigenes Kommunikationsobjekt.

Die Helligkeiten der Funktions- sowie der Nachtlichtbeleuchtung kann separat parametriert werden.

Hardware

Die Hardware besteht aus der Tasterplatine, die beidseitig bestückt ist (SMD). Als Controller wurde der lpc1115_io16_up gewählt. Diese beiden Platinen werden mit einem Flachbandkabel verbunden und lassen sich somit einfach montieren.

Die Abdeckung und somit auch die eigentlichen Tasterwippen wurden mit einer CNC Fräse hergestellt.
Dazu wurde der Unterbau aus einer 4mm Hartschaumplatte hergestellt und ist passend für einen Gira System55 Rahmen.
Die Oberteile sind 3 Wippen, wobei die äußeren ein wenig abgerundet sind. Diese Teile wurden aus einem speziellen truLED Plexiglas für hinterleuchtete Bauteile hergestellt, sodass der Leuchtpunkt nicht so sehr sichtbar ist und das Licht gleichmäßig verteilt wird.

Herstellung der Tasterwippen

Die Teile der Tasterwippen habe ich in Freecad erstellt. Daher habe ich die FCStd Daten hier hochgeladen. Aus diesen Daten können sämtliche Datendateien erstellt werden, sodass jede CNC Fräse damit gefüttert werden können sollte.

Das Unterteil
Das Unterteil besteht aus 4mm Hartschaum. Dieses kann als Plattenmaterial z.B. beim großen Internet-Auktionshaus erworben werden. Wichtig ist, dass dieses eine gewisse Dichte hat, da die äußeren Arme als Spannvorrichtung diesen, um das Teil im Rahmen zu halten. Ist das Material zu weich, kann keine ausreichende Spannkraft erreicht werden.

Die Tasterwippen
Die 3 Tasterwippen werden aus truLED Plexiglas hergestellt. Dieses hat hervorragende Eigenschaften für die Hinterleuchtung mit LEDs. Auch dieses Material ist als 3mm starkes Plattenware zu erwerben. 

Der Zusammenbau
Die Oberteile werden auf das Unterteil geklebt. Da die Kurzhub Taster nur einen Hub von 0,25mm haben, wird auch nur dieses als Spiel zwischen Ober- und Unterteil benötigt.
Für den Zusammenbau wird das Unterteil in einen Gira System55 Rahmen eingelegt. Darauf kommen über die Freiflächen 2 Pappstreifen mit der Dicke von ca. 0,25mm.
Der Steg in der Mitte muss dabei für den Kleber frei bleiben. Für den Abstand zu den Seiten und zwischen den Wippen habe ich mir passende Pappstreifen zurechtgesucht, sodass die Abstände immer gleichbleibend werden.
Nun wird Heißkleber (meiner ist von Pattex) für die erste Tasterwippe auf das Unterteil aufgetragen. Mit den Pappstreifen als Abstandshalter wird die erste Wippe aufgeklebt. Die beiden weiteren Wippen folgen ebenso.
Zuletzt musste ich noch eine sehr dünne Schicht Heißkleber auf die Außenseiten der äußeren Arme des Unterteils aufbringen. Die Haltekraft im Rahmen war nicht ausreichend und der Heißkleber hat eine sehr gute "Anti-Rutsch" Wirkung.

Kappe_oben.jpgKappe_unten.jpg
Draufsicht auf die fertigen TasterwippenAnsicht von unten: Das Unterteil mit Aussparungen für LEDs und Taster

benötigte Bauteile für die Platine

Leider sind nicht alle benötigten Bauteile in einem Shop bestellbar.

Zusätzlich ist mir beim Erstellen dieses Artikels aufgefallen, dass man den von mir verwendeten LED Controller WS2803 nicht mehr bekommen kann. Zumindest habe ich ihn nicht mehr finden können. Eventuell gibt es ihn zukünftig wieder zu kaufen, oder es gibt einen Ersatzbaustein?!
Sollte dies nicht der Fall sein, könnte man evtl auf RBG LEDs mit integriertem WS2811 Controller umschwenken. Dazu wäre natürlich eine veränderte Hardware und Software nötig.
Die benötigten strengen Timings für den WS2811 Controller sollten einzuhalten sein, da die Ausgabe der LED-Werte mit der SPI-Hardware im ARM Controller realisiert wurde.

TeilWertPackageBeschreibungShopBestellnummer
C11nC0805KondensatorReicheltNPO-G0805 1,0N
D1SFH4640SFH4640IR-DiodeMouser720-SFH4640
D2BPW34FASBPW34FASIR-EmpfängerMouser720-BPW34FAS
JP1PINHD2X13SMDStiftleisteReicheltSL 2X40G SMD2,54
LED1RGBRGBLED5050RGB LEDled-stübchen5050 RGB SMD LED PLCC6 3-Chip
LED2RGBRGBLED5050RGB LEDled-stübchen5050 RGB SMD LED PLCC6 3-Chip
LED3RGBRGBLED5050RGB LEDled-stübchen5050 RGB SMD LED PLCC6 3-Chip
LED4RGBRGBLED5050RGB LEDled-stübchen5050 RGB SMD LED PLCC6 3-Chip
LED5RGBRGBLED5050RGB LEDled-stübchen5050 RGB SMD LED PLCC6 3-Chip
LED6RGBRGBLED5050RGB LEDled-stübchen5050 RGB SMD LED PLCC6 3-Chip
R22kR0805WiderstandReicheltRND 0805 1 2,0K
R41MR0805WiderstandReicheltRND 0805 1 1,0M
S1TasterTASTER_9314TasterReicheltRND 210-00203
S2TasterTASTER_9314TasterReicheltRND 210-00203
S3TasterTASTER_9314TasterReicheltRND 210-00203
S4TasterTASTER_9314TasterReicheltRND 210-00203
S5TasterTASTER_9314TasterReicheltRND 210-00203
S6TasterTASTER_9314TasterReicheltRND 210-00203
U1WS2803SOP-28LED Controller-leider nicht mehr bestellbar
Platine_oben.jpgPlatine_unten.jpg
Vorderseite der Platine

Rückseite der Platine

Befestigung der Platine in der Unterputzdose

Die Platine mit den Tastern und LEDs muss im Falle eines Einzalrahmens den Rahmen an der Wand halten. Aber auch in einem Mehrfachrahmen ist eine Arretierung nötig.

Für diese Aufgabe habe ich einen Haltearm erstellt, der aus Platinenmaterial gefräst wird. Dieser Haltearm wird an die Schraubpunkte der Unterputzdose geschraubt und ist somit auch in den Hohlwanddosen einsetzbar.

In den Halter werden 2 M3 Gewinde eingebracht. Durch die Platine mit den LEDs werden 2 Schrauben in den Halter gedreht und somit die Platine am Halter befestigt. Der Rahmen wird unter der Platine angebracht und wird somit von der Platine eingeklemmt.

Der lpc1115_io16_up Controller wird vor dem Einbau iun die Unterputzdose gelegt und mittels Flachbandkabel mit der Tasterplatine verbunden.

Explosionzeichnung_Taster_UP.png

Software

Die Software wurde aus der in8-bcu1 Software abgeleitet. 
Die Produktdatenbank ebenso aus der Jung 2118 VD.

Da für die LEDs und neuen Funktionen einige Kommunikationsobjekte benötigt wurden, sind zur Zeit nur maximal 6 Taster und eben 6 RGB LEDs möglich (begrenzt durch die BCU1 Kapazität)

Bildergallerie

Weitere Detailbilder, die über das allgemeine Bild im rechten Block hinaus gehen.

 

Tags:
Created by Olli S. on 2019/10/19 21:42