Arduino und Raspberry an der Homeautomation (HW) – Start des Projekts

Nachdem nun alle COTS Komponenten verbaut waren sieht der Schaltschrank nun so aus:

schaltschrankDas sind schon ne Menge Leitungen. Das Haus funktioniert. Nur nocht nicht alles ist angeschlossen. Die Relais sind alle belegt. Ich brauche mehr! Mehr Relais, aber auch eine distribuierte Lösung. Daher nun mein neues Projekt…

Ich baue meine eigenen abgesetzten Steuerungen aus Arduinos. Ich habe mich zunächst dafür entschieden, einen Arduino Mega mit Ethernetschield zu verwenden. Das ist zwar recht groß, aber im HWR ist noch etwas Platz.

Ich habe den Arduino mit einem Raspberry Pi 2 und einer 8er Relaiskarte von Ebay in ein Gehäuse gebaut. Dazu habe ich noch eine Versorgungsschaltung mit einem Spannungswandler und Relais gebaut.

Rasp_ArduinoDas ist meine Entwicklungsplattform. Die Schaltung auf der Platine sieht so aus:

  • Die Relais sind bistabil mit zwei Wicklungen. Ich habe sie aus alten AWADos ausgelötet. Und die Spulenspannung passt auch mit 5V DC
  • Je 6 Ausgänge des Arduinos und des Raspberrys (GPIOs) werden an je drei XOR Gatter eines 4030 CMOS Chips angelegt.
  • Die Ausgänge der Logik ICs schalten dann einen ULN2803.
  • Mit den Ausgängen der Darlington-Schaltungen schalte ich jeweils die einzelnen Spulen des gegenüber liegenden Versorgungsrelais und ziehe den Reset gegen GND.
  • Der Step-Down Schaltregler LM2596 kann bis zu 2A liefern (dann muss ich allerdings einen Kühlkörper drauf kleben)
  • Über Kreuz steht auch ein trockener Kontakt des Relais zum Rücklesen zur Verfügung.

In der Schaltung sieht das so aus:

hwr_pwr.jpgDie IC Sockel stellen die Relais dar. Der Schaltregler ist nur durch die Stiftsockel dargestellt, durch die ich ihn aufgelötet habe.

Als erstes Ergebnis habe ich den 4030ger des Arduinos gegen einen 4081 ausgetauscht, da der Arduino die I/Os nacheiander durchklapper, und nicht gleichzeitig, wie ich annahm. Der Raspberry scheint es gleichzeitig zu machen, dass dort das XOR ein effektiver Schutz ist. Schalte ich jedoch den Arduino an, geht der Raspberry aus.

Verdrahtet und an der Wand sieht es so aus:

DSC_0002_9Raspberry und Arduino sind mit dem LAN verbunden. Der Arduino ist über ein USB Kabel an den Raspberry angeschlossen, bei dem ich die +5V Leitung durchtrennt habe, damit er nicht durch USB bestromt wird.

Jetzt kann ich per ssh auf den Raspberry und dort meine Programme in den Arduino laden.

Ach ja, ich habe auch eine MAX485 eingebaut, über den ich später weitere kleinere Arduinos mit dem Mega verbinden möchte, der dann quasi als Gateway dient.

Mal sehen wie das so geht. Als erstes sollen die Relais das Garagentor bedienen.

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