ADC omzetting van analoog naar digitaal
Toen ik mijn systeem bouwde, was een betaalbare computer een 286, een ding met één processor, één megabyte aan geheugen (waarschijnlijk juist niet genoeg om vista te runnen) en een harde schijf van 20MB. USB bestond toen nog niet, alles gebeurde via de parallele interface. Velleman leverde toen de K8000, een interface-kaart met talrijke in- en uitgangen, zowel analoog als digitaal.
Het I2C protocol (Inter IC Communication) werd geëmuleerd door bepaalde lijnen van de printerpoort afwisselend hoog en laag te maken. Vanaf de platform II-systemen is een dergelijke methode niet meer bruikbaar (directe toegang tot de poorten niet meer mogelijk onder windows 2000, XP en zeker niet vista). Zolang deze kaart niet gedecommissioneerd wordt (wat een lekker administratief aandoend woord) zit ik vast aan windows 98. A blessing in disguise.
De cheapo rode led heb ik vervangen door een blitse wit-blauwe led
|
|---|
Tegenwoordig gebeurt alles via de USB poort. Velleman verkoopt nu de K8055, de opvolger van de K8000. Met één kaart kom je in theorie niet toe, maar je kan tot 4 kaarten op één computer aansluiten. Per K8055 heb je volgende in- en uitgangen:
- 2 analoge inputs. Deze gebruik je voor de keteltemperatuur en de buitentemperatuur, dus heb je minstens één extra kaart nodig voor het meten van de kamertemperatuur (twee ruimtes per kaart). Met 4 kaarten (het maximum) kan je de temperatuur van 6 woonruimtes meten. Gebruik je de K8067 (zoals in stap 2 besproken), dan moet je een weerstand van 250Ω in parallel plaatsen met iedere ingang zodat de stroomlus correct afgesloten wordt.
- 8 digitale uitgangen (open collector). Daarmee stuur je de opto-triacs (met ingebouwde stroombegrenzingsweerstand, die hebben genoeg met een stuurspanning 5V) of de relais (12V, maximum 100mA, vrijloopdiode over de relais niet vergeten).
Brander (1 uitgang), circulateur (2 uitgangen), kleppen (1 uitgang per klep).
Omdat we toch uitgangen over hebben, kunnen de status weergeven in de verschillende ruimtes, bijvoorbeeld een rode led laten knipperen zolang de gewenste temperatuur in een ruimte niet bereikt is (of een andere funktie, bijvoorbeeld: er zijn bezoekers op je website!)
- 2 analoge uitgangen die we eigenlijk niet gaan gebruiken. Het analoog effekt wordt bereikt door een PWM signaal dat ook beschikbaar is. Eventueel kunnen we de analoge uitgangen gebruiken voor de status-aanduidingen. Een toepassing kan bijvoorbeeld een VU-meter ombouwen zodat die de keteltemperatuur aangeeft.
- 5 digitale ingangen dat we gebruiken voor de bediening van het systeem. De feedback gebeurt via de digitale uitgangen (toggle funktie van de drukknopen).
De Velleman K8055 interface board mag met zijn USB-aansluiting niet te ver van de computer geplaatst worden. Ik dacht dat een USB kabel maximaal een 10-tal meter lang mocht zijn.
Met deze opstelling kunnen we echter maar 8 meetwaarden inlezen (als je 4 kaarten gebruikt). Als je echter de analoge ingangen gaat multiplexen, dan kan je tot 16 meetwaarden digitaliseren per kaart. Je verliest echter 2 uitgangen voor 8 meetwaarden en 3 uitgangen voor 16 meetwaarden (in totaal, dus voor 1, 2, 3 of 4 kaarten).
Input en output
We maken een proefopstelling zodat we de gebouwde kit kunnen testen. Als alles gegroepeerd opgesteld staat gaat het troubleshooten gemakkelijker.
We testen de temperatuuropnemers, eventueel belast met de stroomlus-weerstand (moeten een gelijkspanning leveren in de grootte-orde van 0.5V tot 4.5V). We testen de K8055 en controleren dat de meetwaarden naar de computer gestuurd worden. De meetwaarden zijn bit-waarden, en die moeten naar een temperatuurwaarde opgezet worden (meer info over de temperatuursomzetting).
We zorgen ook dat de sturing (uitgangen) in orde is. Via de computer moeten de uitgangen manueel geschakeld kunnen worden met een testprogrammatje: sturen van de kleppen, sturen van de brander, enz. Als belasting gebruiken we voorlopig een kleine gloeilamp 25W/235V om de correcte werking te controleren. Iedere week programmeren we de automatische sturing van een deel van de installatie, en dan voeren we die ook effektief (hardwarematig) uit. In deze voorbereidingsfase moeten alle test-lampen manueel aangestuurd kunnen worden via de computer.
Volgende stap is week I van de echte werkzaamheden: we gaan kabels trekken.
|
