Kombisensor

Features

• Temperaturmessung im Bereich von -55°C bis +125°C, kein Abgleich erforderlich
• Helligkeitsmessung von 0 bis 65.000 LUX
• 3 Helligkeitsschwellen, 2 Temperaturschwellen, 2 Verknüpfungsobjekte
• Helligkeitsregelung möglich in Verbindung mit Dimmer
• für den Außeneinsatz ausgelegt

Beschreibung

Der Kombisensor misst permanent die Temperatur und die Helligkeit. Bei Erreichen von einstellbaren Schwellwerten können viele verschiedene Schaltbefehle oder Werte gesendet werden. Zur Visualisierung können auch die Messwerte gesendet werden. Im Außenbereich kommt er zum Einsatz z.B. für:

• Rollladen-Steuerung bei Dämmerung
• Jalousie-Steuerung bei Sonneneinstrahlung
• Steuerung der Außenbeleuchtung
• Heizung- / Klima-Steuerung

Technische Details

Die Schaltung basiert auf der LPC-Controller Schaltung. Zur Temperaturmessung wird ein DS18S20 oder ein DS18B20 eingesetzt. Diese Sensoren sind fertig abgeglichen und sehr präzise. Die Helligkeit wird über einen LDR erfasst und über einen extern aufgebauten ADC mit 16 Bit Auflösung gemessen. Da der interne RC-Oszillator über den großen Temperaturbereich zu starke Abweichungen aufweist, kommt hier ein Quarz zum Einsatz. Der Schaltregler ist ebenfalls wegen des Temperaturbereichs ein MC33063. Die gesamte Schaltung ist auf nur einer Platine aufgebaut.

Aufbau

Wer auf Nummer Sicher gehen will, sollte die ICs ohne Fassung einlöten. Zur Sicherheit sprüht man die fertige Platine mit Isolationslack auf beiden Seiten ein. (z.B. PLASTIK von Kontakt Chemie o.ä.) Das Schützt die Platine gegen eventuelle Feuchtigkeit. Das Kunststoff-Fensterchen klebt man am besten mit Sekundenkleber in die Bohrung.

Die Temperaturmessung braucht nicht abgeglichen zu werden. Die Helligkeitsmessung wird über den Trimmer justiert. Dazu empfiehlt sich ein Luxmeter. Schaltet man hauptsächlich bei Dämmerung ist es ratsam bei niedriger Helligkeit die Justierung vorzunehmen, z.B. 20 Lux. Über ETS kann man das Objekt "Helligkeitswert" jederzeit auslesen.

Beachte: Beim Flashen muss der Oszillator auf high-speed Quarz eingestellt werden, sonst läuft der LPC mit dem internen RC-Oszillator. In Flash-Magic findet man die Einstellung unter ISP - device configuration.

Beachte: Wenn für Q2 ein 2N7000A verwendet wird (wird fast immer von Reichelt so verschickt), dann muss der Wert von R5 auf 390kΩ erhöht werden!

Aufbau mit SMD Bauteilen

Anstatt der stehenden Widerstände lassen sich auch sehr gut 0805 SMD-Widerstände verbauen. Dies dürfte in Bezug auf die mechanischen/elektrischen Einwirkungen im rauen Außeneinsatz vorteilhafter sein, da weniger Angriffsfläche für Rost/Feuchtigkeit vorhanden ist und sich die Leitungswege verkürzen. Auch die kritischen Kondensatoren des Quarzes (C8&C9), sowie der Stützkondensator für den Schaltregler (C5) lassen sich durch SMD-Bauteile austauschen.

Die SMD-Bauteile werden alle auf der Unterseite der Platine bestückt. Die nachfolgenden Bilder zeigen einen aufgebauten Kombisensor mit teilweise bestückten SMD-Bauteilen:

Reset-Schutzbeschaltung & Korrektur Stützkondensator LPC

Dem PCB in der Version 3.43 für das Bopla PK Gehäuse fehlt die Schutzbeschaltung für die Reset-Leitung des LPCs. D.h im ungünstigen Fall kann der LPC durch äußere Einflüsse ungewollt resettet werden. Um dies zu verhindern habe ich auf dem PCB mit einem 1206 4,7kΩ Widerstand nach Vcc und einem 0805 100nF Kondensator nach Masse die Schutzschaltung nachträglich verlötet. Die Position ist in dem folgenden Bild sowie auf dem Schaltplan im Anhang zu sehen.

Zusätzlich ist die Position des Stützkondensators für den LPC alles andere als ideal, dieser ist räumlich gesehen viel zu weit entfernt von den Vcc&Masse-Pins des LPCs. Aus diesem Grund habe ich einen zusätzlichen bedrahteten 100nF Kondensatoren auf der Unterseite zwischen Pin 15 (Vcc des LPC) und Pin 5 (Masse) verlötet.

Gehäuse

Die Schaltung passt in zwei verschiedene Gehäuse:

Bopla PK 101-111	Bopla ET 206