Persoonlijke Webserver: verwarming: interface tussen computer en buitenwereld

Interfaces tussen computer en buitenwereld

(temperatuursensoren en relais)

Interfaces

Van nature is een computer niet voorzien om meetgegevens van sensoren in te lezen en om relais te sturen. Een interfacekaart zorgt voor de verbinding met de buitenwereld.

Velleman K8000

De K8000 parallele interface van Velleman

De parallelle interface (K8000 van Velleman) is hier gebruikt zonder voedingstransfo's (alle voedingsspaningen worden geleverd door de PC: zelfs een computer in een SFF behuizing met kleinere voeding is in staat de nodige energie te leveren). Het is duidelijk te zien welke digitale aansluitingen als ingang en welke als uitgang werden gebruikt.

leest de verschillende temperaturen in (living en kamers, brander en kelder). De keldertemperatuur dient als referentie (nulpunt) voor de keteltemperatuur (de keteltemperatuur wordt gemeten met een thermokoppel dat een relatieve temperatuur geeft).
leest de statussen van de remote-unit en geeft feedback.
stuurt de verschillende kleppen en regelt het vermogen van de circulatiepomp
stuurt een watchdog signaal uit om alle kringen stroomloos te zetten als het programma zou vastlopen
meet de netspanning en voert een correcte shut down uit indien de stroom uitvalt (de UPS geeft geen power good signaal uit).

Tegenwoordig is een dergelijke interface met parallele aansluiting minder geschikt (deze interface dateert nog van het DOS tijdperk!) Sommige computers hebben geen Centronics poort meer. Er bestaan geen specifieke drivers voor de printerpoort (het I²C protocol wordt geëmuleerd door tellers die min-of-meer juist lopen). Als de computer intensief bezig is lopen de tellers trager, waardoor de ontvangers op de kaart in de war worden gestuurd. Het was een goed idée ten tijde van DOS 6.22, maar is minder aangewezen bij multitasking.

Een ander nadeel van deze kaart is dat als één van de analoge ingangen buiten het bereik van de analoog-naar-digitaal converter komt, alle ingangen een foutconditie vertonen. De bitwaarden van alle ingangen zijn dan foutief. Je moet dan op de kaart zelf meten welk ingang buiten het bereik ligt.

Velleman K8055

Back-up systeem. je weet maar nooit...

Meer tijdscritische metingen die iedere seconde moeten plaatsvinden (ionisatiespanning) gebeurt met de nieuwere K8055 van Velleman. Deze zomer schakel ik over van K8000 naar twee extra K8055 (een nadeel van de K8055 is dat ie slechts 2 analogue ingangen heeft), als ik de tijd heb. Maar de oude installatie werkt nog perfekt, dus waarom zou ik overschakelen? Ik zal waarschijnlijk enkel overschakelen als mijn windows 98-computer het niet meer doet en ik zal moeten overschakelen op een recentere windows versie (die geen directe aansturing van de printerpoort mogelijk maakt).

Rechts op de gaatjesprint de ionisatiedetector + complete interface voor de kleppen van de brander (blijken te werken op 110V gelijkspanning). De transfo levert de nodige spanning (32V∼ door een dubbele spanningsvermenigvuldiger levert ongeveer 110V, terwijl de 9V∼ +12 en -12V levert voor de op-amps). De usb interface (K8055, eveneens van Velleman) krijgt zijn spanning via de interface zelf en stuurt de brander.

Schakelt de waakvlam in
Geeft ontsteekpulsen
Controleert de ionisatiespanning (een onstoken gas heeft een lichte diode-werking)
Schakelt de hoofdbrander in
De overgebleven analoge ingang wordt gebruikt om de buitentemperatuur te meten

Omdat een zeer snelle communicatie nodig is werd gekozen voor een USB interface (bij uitvallen van de ionisatiespanning (vlam gedoofd) moet de hoofdklep direct gesloten worden en moet een nieuw onsteekcyclus gestart worden).
De buitentemperatuur wordt gebruikt als correctiewaarde voor de brander (de watertemperatuur wordt warmer gehouden als het buiten kouder is).
Helaas bleek de gebruikte communicatie-dll niet thread-safe (terwijl de gebruikte programmeertaal PowerBasic juist wel threads ondersteunt).
Het is de bedoeling dat de overgebleven digitale uitgangen gebruikt worden om status-leds aan te sturen, zodat ik in huis kan weten welke funkties aktief zijn. Iedere uitgang heeft een open collector en kan direct een led aansturen (serieweerstand van 330 ohm, plus op 5V)

Back up systeem

M'n back up systeem, een olieradiator, heb ik nog nooit nodig gehad. Maar men weet nooit. Op mijn werk heb ik deze week niet minder dan 4 computersystemen moeten nazien. Allemaal: harde schijf defekt. Zelfs een splinternieuwe harde schijf bleek al na een paar dagen defekt...