Stromsparendes Gerät für FPC

Für alles, was in den übrigen Lazarusthemen keinen Platz, aber mit Lazarus zutun hat.

Stromsparendes Gerät für FPC

Beitragvon af0815 » 8. Jun 2019, 22:39 Stromsparendes Gerät für FPC

Ich suche nach einer Möglichkeit mir im Wohnwagen eine Anzeige zu machen für verschiedene Dinge (Heizung, Tank,...) die ich in Pascal programmieren will.

Welche Basiskomponenten sind stromsparend (wenn auf 12V Batterie angeschlossen), starten rasch und sind Temperaturunempfindlich. Für Camping halt :-)

Hat da wer Erfahrungswerte oder schon in diese Richtung gemacht ?
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Beitragvon Timm Thaler » 9. Jun 2019, 03:45 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

ATmega328 mit DOGM-Display 3.3V, über low-Iq Schaltregler wie MAX5033 mit low-Battery-Shutdown. Für das Display ein FSTN nehmen, das kann man auch ohne Hintergrundbeleuchtung ablesen.

Achtung, am Boardnetz muss die Schaltung repititive Transienten von -100V bis 160V aushalten, ordentliche Eingangsfilterung mit Drossel, C und TVS muss sein.
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Beitragvon af0815 » 9. Jun 2019, 08:47 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

Danke für den Input.

Wenn ich ATmega328 suche, finde ich Arduino oder den nackten Chip. Nachdem ich dort erst mal einsteigen werde, gibt es Boards die ich als Basis für die Versuche verwenden kann ? Oder ist ein Arduino-Board der richtige Einstieg ?

Nicht vergessen, ich bin bei der Hardware ein EInsteiger ! Den technischen Rest verstehe ich nach 35 Jahren Industrieerfahrung im Anlagenbau und Service sehr gut 8)

Edit: So wie es aktuell aussieht sind die deutschen Seiten für Ardunio und das Tutorial von Mattias im fpc/Lazarus Wiki zerstört bzw. nicht erreichbar.
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Beitragvon Timm Thaler » 9. Jun 2019, 10:33 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

Ich würde das mit einem nackten ATmega328 auf eigenem Board machen, weil ich schon mit ATmegas auf eigenem Board rumgemacht habe, als es Arduino noch nicht gab.

Erste und wichtigste Frage: Soll die Schaltung immer an der Batterie hängen oder nur wenn du sie explizit einschaltest?

Eigentlich wäre ein Arduino-Board schon richtig, aber es gibt da bei Langzeit-Batteriebetrieb zwei Probleme: Den Spannungsregler und den USB-Chip. Auf den Arduino Nanos ist ein LM2940 verbaut, auf billigen China-Nachbauten oft ein AMS1117, beide ziehen mindestens 5-10mA sogenannten Quiescent-Strom (Iq). Nun sind 10mA nicht die Welt, aber 10mA x 24h x 180d sind auch 43Ah, das heisst, wenn das WoMo mit der aktiven Schaltung ein halbes Jahr rumsteht, zieht Dir allein der Spannungsregler die Batterie leer. Der USB-seriell-Wandler, ein FT232 oder Chinanachbau zieht auch Strom.

Deswegen löten die Leute für dauerhaften Batteriebetrieb den Spannungsregler und den USB-Chip runter, mit dem ATmega328 allein kommt man dann in den µA-Bereich Ruhestrom.

Also wenn Dir der Stromverbrauch egal ist, weil Du die Schaltung nicht permanent am Bordnetz hast, kannst Du den Arduino so nehmen wie er ist.

Aber: Der LM2940 hat 26V maximale Eingangsspannung, der AMS1117 nur 15V. Beides reicht für Autobordnetz nicht aus, da nicht load-dump fähig (Start des wegen Licht vergessen auszuschalten liegengebliebenen WoMos auf der Fähre aus einer LKW-Batterie). Wenn das nur ein Wohnwagen ist, und der nicht am Kfz-Netz hängt. und immer nur 12-14V sieht kann man das mit einem originalen Arduino Nano mit LM2940 riskieren. Ich würds nicht tun, allein die Wasserpumpe fürs Waschbecken kann ausreichend Transienten erzeugen um den Spannungsregler und dahinter die Schaltung zu killen.

Wenn Dir der Ruhestrom egal ist, würde ich einen HV-fähigen Schaltregler (LM2596HV, MAX5033) mit entsprechender Schutzschaltung (Drossel, TVS) davorhängen, der die Bordnetz-Spannung auf 5-7V reduziert, und daraus den Arduino betreiben. Dann kannst Du auch einen Arduino Uno nehmen, da kann der Spannungsregler max. 6.5V ab.

Wenn es Dir auf geringen Ruhestrom ankommt, bleibt nur den Spannungsregler runterzulöten und mit einem HV-fähigen Schaltregler mit niedrigen Iq und Unterspannungsabschaltung direkt die 3.3V zu erzeugen, da bleibt nicht viel Auswahl, der MAX5033 wäre einer. Die Anwendungen, in denen man bei hoher Spannung einen Schaltregler mit geringem Ruhestrom braucht sind halt sehr wenige, so dass es da nicht viele Regler gibt.
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Beitragvon af0815 » 9. Jun 2019, 11:45 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

Es ist ein Wohnwagen, der normalerweile mit 230V am Campingplatz stehen wird. Zusätzlich ist noch eine Batterie für den Mover mit knapp 100Ah verbaut. Die ist bereits überdimensioniert und für kurze outark Zeiten berechnet (unterwegs mal wWasser fürs WC, 12V Notlicht falls man mal wo kurz stehen muss ohne 230V). Weil Heizung und Kühlschrank laufen auch während der Fahrt auf Gas (Anlage ist dafür extra umgebaut) wenn benötigt.

Zuerst werde ich mit einem stinknormalen Arduino Board anfangen. Damit wird alles mal auf die 230V Versorgung gehängt und getestet. Probiere es mal mit dem ELEGOO R3 Set und ELEGOO UNO R3 2,8" TFT Touchscreen aus. Da mache ich mir am Anfang mal keinen Streß. Vor allen muss ich mir ansehen, wie ich welche Sensoren einbinden muß bzw. was überhaupt sinnvoll ist.
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Beitragvon wp_xyz » 9. Jun 2019, 12:47 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

af0815 hat geschrieben:Edit: So wie es aktuell aussieht sind die deutschen Seiten für Ardunio und das Tutorial von Mattias im fpc/Lazarus Wiki zerstört bzw. nicht erreichbar.

Bei vielen (auch bei mir) funktioniert es, wenn man am Wiki angemeldet ist.
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Beitragvon Timm Thaler » 10. Jun 2019, 00:42 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

Also wenn der Wohnwagen eh an 230V hängt, kann man das natürlich auch mit einem Raspberry Pi machen. Allerdings zieht der locker 500mA an 5V, oder mit Schaltregler 250mA an 12V im Leerlauf. Und schnell starten heisst immer auch ein Linux booten und zum Abschalten sollte er runtergefahren werden.

Insofern ist ein Arduino Uno mit Elegoo Display schon ein guter Kompromiss.

Sei Dir aber bewusst, dass die Bibliotheken zur Ansteuerung des Displays und der Sensoren erstmal alle für Arduino / C sind. Man kann die entweder in Pascal einbinden oder für Pascal umschreiben, und Du findest sicher Hilfe im Forum dafür, aber ist halt Aufwand.
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Beitragvon af0815 » 10. Jun 2019, 10:24 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

Timm Thaler hat geschrieben:Also wenn der Wohnwagen eh an 230V hängt, kann man das natürlich auch mit einem Raspberry Pi machen. Allerdings zieht der locker 500mA an 5V, oder mit Schaltregler 250mA an 12V im Leerlauf. Und schnell starten heisst immer auch ein Linux booten und zum Abschalten sollte er runtergefahren werden.

Das das aktuell auf 230V ist, heisst noch lange nicht, das ich das ganze nicht für 12V später haben will. RasPi kommt genau deswegen für mich nicht in Frage. Leichter wäre es schon, da ich ca. 70% meiner Arbeitszeit mit dem RasPi verbringe. Deswegen weis ich auch genau um die Grenzen des RasPi sehr genau Bescheid.

Timm Thaler hat geschrieben:Insofern ist ein Arduino Uno mit Elegoo Display schon ein guter Kompromiss.

Sei Dir aber bewusst, dass die Bibliotheken zur Ansteuerung des Displays und der Sensoren erstmal alle für Arduino / C sind. Man kann die entweder in Pascal einbinden oder für Pascal umschreiben, und Du findest sicher Hilfe im Forum dafür, aber ist halt Aufwand.

Das mit dem Kompromiss habe ich mir aus deinen Angaben erarbeitet, später wird vielleicht eine eigene Print daraus. (Sarkasmus on) Ich will aber nicht gleich mit Kopf durch die Wand, ich habe schon verstanden wofür Türen und Fenster gut sind (Sarkasmus off).
Wenn ich das System ATMega mal Grundlegend verstanden habe, ist auch das Umschreiben von Bibliotheken von C her nicht das größte Hindernis. Vor allen, wenn man weis das man nicht allein ist, danke für deine Hilfe bisher. Auch native Programmierung schreckt mich nicht. Habe selbst früher viel mit Z80 Prozessoren auf Maschineneben verbracht und wenn man mal mit M80/L80 unter CP/M und MSDos gearbeitet hat, kann einen genaugenommen nichts mehr erschüttern :-)

Jetzt warte ich mal, bis die Teile da sind und dann wird das ganz langsam irgendeine Gestalt bekommen.
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Beitragvon Timm Thaler » 10. Jun 2019, 21:25 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

Ein Hinweis noch: Der Nachteil vieler Touch-Displays ist, dass man sie nur bei aktiver Hintergrundbeleuchtung ablesen kann. Und die Beleuchtung zieht gut Strom, beim Elegoo lt. Datenblatt 120mA.

Deswegen verwende ich für Status-Anzeigen immer noch die guten alten FSTN-Displays mit transflexiver Rückseite. Geht aber nur einfarbig, die DOGM gibts auch als Grafikdisplays und mit aufklebbarem Touch. Allerdings halte ich bei den kleinen DisplaysTouch für Quatsch, deswegen kommt da bei mir ein Encoder oder eine Tastensteuerung dran.

Und das Elegoo hat noch den Nachteil, dass es ziemlich viele Pins des Arduino zu belegen scheint. Ein DOGM braucht nur die SPI-Schnittstelle. Aber probier es halt aus.
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Beitragvon mschnell » 11. Jun 2019, 10:20 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

af0815 hat geschrieben:Es ist ein Wohnwagen, der normalerweile mit 230V am Campingplatz stehen wird. Zusätzlich ist noch eine Batterie für den Mover mit knapp 100Ah verbaut.

Da brauchst Du dir um ein paar Watt für einen Rechner im Stand-By-Betrieb wenig Sorgen zu machen. Die meisten "Embedded" Geräte kommen in frage. Sogar (zur Not) Windows PCs mit "Atom" Prozessor, besser aber ein Linux Systemchen mit ARM und Touchscreen.
Geräte ohne Betriebssystem sind natürlich stromsparender, billiger und je nach Auslegung für die Aufgabe gut geeignet, aber weniger "Standard" in der Bedienung.
-Michael
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Beitragvon fliegermichl » 11. Jun 2019, 10:25 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

Hi,

@af0815. Gerade in diesem Moment sitze ich im Wohnwagen am Campingplatz. Dieses Thema schwirrt mir auch schon eine ganze Weile durch den Kopf.
Ich würde mich sehr freuen, wenn du deine Erkenntnisse bei diesem Projekt teilen würdest.

LG Michael
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Beitragvon pluto » 11. Jun 2019, 15:10 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

Wie wäre es mit einem einfachen 12/24V auf 5V Adapter für den Wohnwagen?
Wenn hiern och auf die VDE und CE Zeichen Achtet, sollte es doch sicher sein oder?

Wenn der Wohnwagen sowieso nur auf dem Campingplatz steht?

Die Nokia 5110 LCD'S sind ebenfalls sehr beliebt und ziehen wenig strom(geht auch wenn die Hintergrund Beleuchtung aus ist), aber soweit ich weiß, gibt es noch keine Pascal Unterstützung.
Ich nehme inzwischen als LCD gerne die ST7735S. Das sind Farb LCD'S die etwas größer sind als die 5110. Beides sind aber Grafik LCD'S.

Der atMega328 wird gerne verwendet bei den Unos und den Nanos und der gleichen. Es gibt natürlich auch größere und kleinere.
Alternativ(falls du W-Lan im Wohnwagen hast) könntest du auch ein Wlan Modul nehmen z.b. Wemos D1 mini(Zieht natürlich ca 80 mA)....
Da könntest du auch ein LCD anschließen und das W-Lan ausschalten, wenn du es nicht brauchst... Sowas plane ich gerade bei einem "Projekt".
Das W-Lan muss ja nicht immer an sein.

Für Einsteiger ist es im Prinzip egal, was du nimmst: Arduino Nano/Uno direkt ein atMega(ist etwas mehr Aufwand, aber du hast mehr Kontrolle)...
MFG
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Beitragvon af0815 » 11. Jun 2019, 15:53 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

pluto hat geschrieben:Wenn der Wohnwagen sowieso nur auf dem Campingplatz steht?

Das Wesen eines Wohnwagens ist, das er meist nicht auf DEM Campingplatz steht, sondern auf DEN Campinglätzen und auch mal auf Standplätzen ohne Strom.

Grundlegend läuft der mal auf 230V oder auch auf 12V und die Netze im Wohnwagen sind alles andere als sauber und stabil in der Stromversorgung :-) DIe 12V können von der eigenen Batterie oder auch von der Batterie vom Zugfahrzeug kommen. Oft hängt auch ein Booster zum laden drann. Der mach auch sicher jede Menge Schweinereien im Netz. Dazu kommt das ich auch mal ein Solarpanel später am WoWa anhängen will.

Am Stnadplatz zB. habe ich keine externe Versorgung, würde aber schon gerne wissen ob meine Batterie lebt und wie voll die ist. Ausserdem ist für den Camper immer interessant, wieviel Wasser noch im Tank ist, bzw. das man beim Tanken sieht was noch reingeht.

Das Problem ist nicht das Display und der Prozessor, sondern die Sensoren für die verschiedenen Anwendungen.

Batterie:
Es gibt zB. von Hella bzw. Dometic einen Batteriesensor der hoch intelligent ist, allerdings ist die LIM-Schnitstelle dazu sehr wenig bis gar nicht dokumentiert. Siehe HELLA 6PK 010 562-901 Sensor, Batteriemanagement, vermutlich ist es derselbe Sensor den Dometic Batteriesensor PerfectCharge MCA-HS1 verwendet. Sieht man sich die Hella Datenbätter an, so kann der verdammt viel und liefert alle relevanten Daten für das Managment. Nur dazu muss man das LIM-Protokoll mal kennen, das der Hella verwendet. Siehe auch https://www.hella.com/caravan/de/Intell ... -1564.html

Füllstand:
Es gibt doch einiges an Sonden für den Füllstand, nur welche lässt sich optimal und stabil verwenden. Man muss dann meistens den Tank anbohren, die Sonde montieren und das ganze dicht haben. Weil keiner hat gerne Wasser im WoWa.
Zuletzt geändert von af0815 am 11. Jun 2019, 15:57, insgesamt 1-mal geändert.
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Beitragvon af0815 » 11. Jun 2019, 15:56 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

mschnell hat geschrieben:
af0815 hat geschrieben:Es ist ein Wohnwagen, der normalerweile mit 230V am Campingplatz stehen wird. Zusätzlich ist noch eine Batterie für den Mover mit knapp 100Ah verbaut.

Da brauchst Du dir um ein paar Watt für einen Rechner im Stand-By-Betrieb wenig Sorgen zu machen.

Ich nehme an, du bist kein Camper ;-) Weil als Camper mit Batterie, machst du dir um jedes Watt sorgen, wenn du keine 230V fix hast :-)
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Beitragvon pluto » 11. Jun 2019, 16:17 Re: Stromsparendes Gerät für FPC

Grundlegend läuft der mal auf 230V oder auch auf 12V und die Netze im Wohnwagen sind alles andere als sauber und stabil in der Stromversorgung :-) DIe 12V können von der eigenen Batterie oder auch von der Batterie vom Zugfahrzeug kommen. Oft hängt auch ein Booster zum laden drann. Der mach auch sicher jede Menge Schweinereien im Netz. Dazu kommt das ich auch mal ein Solarpanel später am WoWa anhängen will.

Wenn das so ist, dürfte die Lösung "relativ" einfach sein: Ein eigenes Akku Pack für die Anwendung. Das Akku Pack ist immer an das Board netzt angeschlossen.
Über den Akku bekommst du aber (Theoretisch) sehr "sauberen" strom. Du kannst natürlich auch versuchen, den strom selbst zu filtern...
Da gibt es auch Fertige Module...

Den Akku für diese Anwendung könntest du sogar extra über ein eigenes Solar Panel laden... Wenn du einige 18650 Zellen nimm sowie ein TP4056 Modul dürfte das sogar relativ leicht sein, es gibt aber auch fertige Akku Board's...
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