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Raspberry PID T-Control

M

max3.2

Veganer
5+ Jahre im GSV
Hallo Leute,

habe die Tage eine Temperaturkontrolle für den Raspberry entworfen. Die Platinen müssten beld ankommen, sollte da alles passen werde ich etwas Überschuss haben, den ich zum Unkostenpreis (ca. 4 € + Versand) abtreten würde, wenn interesse besteht.
Kann aufgrund meiner wenigen Beiträge an keinen Unterhaltungen teilnehmen, also wenn dann hier posten und dann am besten per Mail..
Es bestehen aufgrund der angestrebten Funktionen Ähnlichkeiten zum WLAN-Thermo, sollte das hier deshalb unerwünscht sein, einfach melden oder löschen.

Nun aber zum Eigentlichen System. Im Anhang finden sich auch Schaltplan und Boardplan, wer da noch Fehler findet darf sich gerne auch melden ;)
Entstanden ist das System zur Regelung einer SousVide-Kiste, und das hat der Breadboard-PT auch gut hinbekommen.
Programmierung ist in python, den Code muss ich noch vollenden die kommenden Tage...
Die nötigen Bausteine für die Bestückung finden sich alle z.B bei Conrad, sind aber auch nichts zu spezielles. Kosten ca. 25€ (https://www.conrad.de/ce/ShoppingList.html?view&id=b319e19abbbf77336498cf41d499036c)

Was macht die Kiste nun?

- Messen von bis zu 3 NTC-Fühlern, 2 Klinke, ein Klemmblock

- Software-Regelung (momentan PID in Arbeit) und Generierung eines Stellwertes.

- Wandlung dieses Stellwertes in ein analoges 0V-10V Signal zur Ansteuerung eines Thrystorstellers (extern). Diese Spanne ist in den meisten kommerziellen Modellen verwendet. Niedrigere Werte sind einfach zu realisieren durch Codeanpassung, höhere Werte bis +12V durch Austausch von Widerständen.
So lassen sich Lasten (Heizung, die meisten Lüfter) sehr fein regeln.

- Stauts-LED, 4 LED zur Leistungsanzeige, ein Buzzer (der Softwareseitig aber noch keine Verwendung gefunden hat. Vielleicht ein Timer? Ein erreichter Sollwert? KT beim SV ist so schwer zu messen ;) )

- Loggen aller gewünschten Daten, bis jetzt in CSV-Form, irgendwann ist auch ein Webserver / Datenbank geplant.

Das wars auch schon!

Grüße!

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+1
ich hätte interesse
Könnte man es erweiter das man noch ein Luftfeuchigkeitsregler einbinden für ein Räucherschrank (dachte so an ein DHT 22 sensor)
 
Hi

bastel auch gerne, aber wieso hast du dich gegen den WLANThermo entschieden? Aus Interesse ..

vg mentox
 
Huch sorry irgendwie kam das Update nicht durch.
WLAN Thermo hat keinen Ausgang analog zur Laststeuerung mit gängigen Signalen...

Leider habe ich bei der ersten Platine einen Fehler drin. Das System funktioniert, sieht aber dann mit "deadbugging" nicht sooo schön aus ;)
Bin gerade dann in einem Zuge am erweitern für NiCr-Ni TEs. Den Sensor für Feuchte schaue ich mir mal an...
 
Hi Makoo!
Ich glaube, ein DTH 22 ist für einen Räucherschrank nicht das richtige, der setzt sich einfach mit Qualmzu und dann misst er nicht mehr vernünftig, da ist ein NTC einfach viel unkritischer!
VG
Konrad
 
Naja da ist ja nichts anders drin vermute ich. Irgendwas Thermistor-ähnliches. Sorge macht mir da eher die Feuchte-Messung, da müsste mal jemand so ein DIng bestellen und aufmachen, wie das realisiert ist.
Die Frage ist auch der Anschluss - der Sensor müsste ja dann in den Schrank. Auf die platine sollte dann besser ein Klemmblock für die Kabel.
Zum Code: Ich finde nur fertige Libs und keine bit banging Anleitungen um den Sensor dran zu kriegen. Bin aber noch am suchen vllt taucht noch was auf!
 
Hi!
Es ist im DHT ein Thermistor und ein kapazitiver Feuchtigkeitssensor drin, laut http://www.watterott.com werden die analogen Signalte in ein digitales Signal gewandelt, welches man abgreifen und auswerten kann/muss.
Was es da an Programmcode gibt, weiss ich nicht, ich nehme den SHT 11 und hätte da auch fertige Programme, in C, doch wie schon gesagt, ob der lange im Räucherschrank seinen Dienst tut, ich weis es nicht!
VG
Konrad
 
Hi!
Ich hatte nen Denkfehler, der SHT 11 ist ein Bandgabsensor, der würde vermutlich nicht lange im Rauch mitmachen, es kann sein, dass der DHT 22 da doch geeignet ist, aber ich weiss es nicht!
VG
Konrad
 
Puh kommt man an die c libs ran oder sind die kompiliert. Da ist ein wandler drin und dann kommt ein digitales Signal. Ein Pin ist vcc, einer gnd und der dritte Signal mit pull up. Dem muss man wahrscheinlich ne Flanke schicken und dann kommen da ein paar datenbits. Und wie die geordnet sind muss man wissen. Wenn du Zeit hast schau mal. Sollte was mit pin an aus in einer Schleife sein...
 
Was den Rest angeht: die neue Version mit 2 TE Verstärkern und dazu 22 bit adc ist im Aufbau, wird nur auf dem Format selbst mit smds eng. Evtl beidseitig oder größer.
So wie der Aufbau jetzt ist geht es von der Regelung sehr gut. Der Tod ist nur die normale Eisen herdplatte, die ist einfach viel zu lahm :(
 
Hi MAX3.2!
Ja, man kommt an die C-Libs, schau mal hier: http://www.pgollor.de/cms/?page_id=1013
da kann man alles unkompiliert runterladen.
Da ich den Sensor nicht kenne und auch nicht der Programmierspezi bin, habe ich nur ganz kurz geschaut. Es ist so, wie du vermutet hast, der µC schickt ein startsignal, der Sensor misst, sendet die Daten und das ganze von vorn.
Wie genau es von statten geht, keine Ahnung. Beim SHT11 ist es "einfacher" der hat ne Datenleitung und ne Clockleitung, die es syncronisiert!
VG
Konrad
 
Hi Max!
Ganz kurz ne Frage, weil ich mich mit dem Rasperry PI gar nicht auskennen, hat der keine "internen" ADC wie ein "normaler" µC?
Könnte man die ganze Steuerung auch mit nem µC aufbauen, was ist der Vorteil des PI?
VG
Konrad
 
Na das ist ja mal doof! Also das Ding sendet 1 oder 0 abhängig von de Flankenzeit im Bereich 10^-6s - das geht mit Python nicht so gut. Aber gibt eine relativ gut einzubindene C lib. Als anschluss käme da für mich aber eigentlich nur 3 Klemmen in Frage, da der Sensor ja ausserhalb von der Platine sein soll...

Zum Rapsberry: Der Vorteil ist dass hier ein "normales" Linux läuft. Daher sind verschiedene Sprachen, Logging, WebServer, WiFi, zugriff von aussen etc...alles kein Problem. Einen AD-Wandler hat die Kiste nicht, deshalb der Umweg über die ICs und das SPI Interface.
Zur Vollständigkeit aber auch mal die Nachteile...:
-Wegen dem laufenden OS kein RealTiming (das kann für manche Regelungen notwendig sein, auch bei dem DHT macht das OSTiming das leben etwas komplizierter)
-Keine absolute Ausfallsicherheit: Sollte das Linux abrauchen und irgendwo hängen bleiben, kann es sein, dass die GPIO Pins machen was sie wollen. Beispiel Leistungssteuerung: Die Leistung bleibt immer auf Volldampf. ist aber relativ selten, normalerweise crasht Linux nicht und wenn doch dann gehen die Pins meistens auf floating und damit fallen die Wandler aus.

Die sauberste Lösung wäre nichtsdestotrotz ein normaler uC, mit HardwareTiming, ala Arduino. Den dann per USB an den PI und nur die Verwaltung darüber laufen lassen. Dann müsste man den Code auf C ändern, den PinConnector auf Arduino oder so umstellen. Ansonsten bleibt der Rest. Die ADC könnte man sich sparen. obwohl die im Arduino glaube ich auch nur 12 bit sind. Für die TEs würde ich bei 5V Vcc da höher gehen (ich plane mit 22bit, 16 sollten es auch tun!)
Das war mir aber zu doof, mir reicht die funktionalität vom PI. Wenn ich da bei meinem "normalen" Studenlohn mal rechne, was da draufgeht....:o

Oder sogar einen IC uC, alles auf eine kleine platine und dann nur per SPI? Geht alles, aber irgendwann wirds einfach zu eklig. Meiner Erfahrung nach steigt der Programmieraufwand erhelich wenn es hardwarenah wird.
 
hi Max!
Über den Stundenlohn will ich gar nicht nachdenken, aber es ist ein Hobby und ich konnte und kann einiges lernen!
Danke für die ausführliche Erläuterung zum PI!
Ich hatte mich für den µC entschieden, weil ich eh ganz am anfang stand und es bei der arbeit evtl. auch gut gebrauchen kann, da machte das sinn.
Klar hat der PI viele Vorteile, gerade das WLAN und solche dinge, aber das war mit egal!
VG
Konrad
 
Um das hier mal sauber zu Ende zu bringen:

Auf Grund mangelnder Zeit und Muße habe ich keine neue Platine gemacht, sondern Fehler ausgebessert, hier und da was erweitert etc und einfach mal alles in ein Gehäuse gepackt. Das funktioniert so gut, dass ich es einfach gelassen habe ;)
Wer nachbauen mag erst fragen, sonst gibts Fehler. ... ;)
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Hi Max!
Coole Kiste, hat sie schon nen Praxistest hinter sich?
Habe heute in der Fire&Food gelesen, waren die Tests vom BBQ-Guru drinn und das hat mich wieder etwas angefixt, was eine PID-Controll angeht.
Ich würde es auf µC-Basis machen und den Lüfter über PWM steuern, könnte das funktionieren, was meinst du?
VG
Konrad
 
Jo, läuft sauber auch über +5 Stunden:-)

Zu deine Projekt: Ja klar funktioniert das. PWM und dann in einen Halbleiterschalter für die Last (Der ULN2003 kann parallel über 2A schalten, und hat Freilaufdioden, nur als Idee...). Das ganze per Optokoppler trennen, dann sollte es sauber laufen.

Zum mC: Ich bin nach langem hin und her für mein neues Projekt doch wieder auf Rasp gegangen. Ist einfach sehr komfortabel, grade mit WLAN und loggen etc.. Wenn mC dann ist die Frage was. Arduino ist halt wieder so ein Zwischending, ich finde die MCP PIC ziemlich genial. Kann man C-nah programmieren und die 16bit können eine ganze Menge!

Zur T-Messung: NTC ist O.K. aber das wars dann auch. Gerade bei hheren Temps nicht so toll. Ich glaube ich würde da beim Grill eher PT100 nehmen. Die gibts als Industriefühler, die Schaltung ist nicht so komplex. Tes hat man wieder das Proble mit der nötigen Kaltstellenmessung. Ich hab da nen ganz coolen IC gefunde für so Kleinspannungen, auch von MCP, 16bit mit interner Referenz dual-sided und I2c...
 
Hallo, ich bin auch gerade dabei, eine Termperatursteueerung für meinen Smoker zu entwickeln. Dabei kommen Thermoelemente Typ K, NiCr-Ni zum Einsatz. kennt jemand zufällig eine Bezugsquelle für eine Thermoelement -> I2C Schnittstelle? Es sollten mehrere Thermoelemente an 1 Modul anschliessbar sein.
 
Also mir sind nur die MAX6675 und MAX31855 bekannt. Das sind alles Einzelmodule also ein Chip für einen Fühler. Selbst bei größeren Modulen, falls es sie gibt, wäre es vermutlich so. Die MAX laufen alle mit SPI-Bus. Lässt sich umschreiben auf I2C (SCL = CLK, SDA = MISO), allerdings braucht man pro Chip trotzdem einen CS, weil der Chip sonst nicht in den Messmodus wechselt.
 
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