Bauanleitung

Hier findet ihr viele Info's über den Bau der homecontrol4me Netzwerk-Funksteuerung.
Weitere Hilfestellung und Anleitungen findet Ihr im Forum.

Einkaufsliste

  • Arduino Uno, Arduino Mega 2560 (bei Projekterweiterung empfehlenswert) oder vergleichbar
  • Arduino Ethernet Shield
  • 433/434 MHz Sender (bis zu 9/12V Spannungsversorgung - je nach verwendetem Netzteil)
  • 433/434 MHz Empfänger (5V Spannungsversorgung) (Optional, wenn ihr die Original Fernbedienung weiter nutzen wollt.)
  • Platine mit Lötpunkten
  • Verbindungsdrähte
  • Einbaugehäuse

Alle benötigten Teile bekommt ihr hier: Watterott electronic

Bauteile

Arduino Uno

Das Arduino Uno ist ein Mikrocontroller Board basierend auf einem ATmega328. Es hat 14 digitale Ein- / Ausgänge (6 davon können als PWM Kanäle genutzt werden), 6 analoge Eingänge, ein 16 MHz Quartz, USB Schnittstelle, einen 6 poligen ISP Anschluss und einen Reset Taster. Es enthält alles nötige zum Start, man kann es einfach mit einem USB Kabel mit dem PC verbinden oder über ein Netzteil / Akku betreiben. Auf dem Board befindet sich ein ATmega16U2 Mikrocontroller als USB-Seriell-Konverter. Diese neue USB Anbindung besitzt ein paar technische Neuerungen: Der ATmega16U2 lässt sich auch umprogrammieren, man hat dadurch neue Anwendungsmöglichkeiten geschaffen. Das Board kann dann vom Rechner als Keyboard, Joystick, MIDI Interface erkannt werden. Außerdem ist kein Treiber mehr notwendig und das Board wird vom Rechner als "Arduino" erkannt, da die Boards jetzt eine eigene USB ID bekommen haben.

Arduino Ethernet Shield

Das Arduino Ethernet Shield basiert auf dem WIZnet W5100(WIZnet Hardwired TCP/IP Embedded Ethernet Controller), einem Chip mit integriertem TCP/IP Stack. Mit dem Arduino Ethernet Shield lässt sich das Arduino Board einfach mit dem Netzwerk verbinden. Mit der der in der Arduino IDE integrierten Ethernet library lassen sich viele Netzwerkbasierte Projekte realisieren. Auf der neuesten Version der Shield befindet sich desweiteren ein microSD Sockel mit dem z.B. Werte in Dateien geschrieben und gelesen werden können. Auch eine komplette Webseite inklusive Grafiken ist damit realisierbar. Des Weiteren ist für dieses Shield ein POE-Modul (Power Over Ethernet) erhältlich, mit dem das Arduino-Board über das Netzwerk mit Spannung versorgt werden kann.

433MHz Sender und Empfänger

Die meisten Funksteckdosen arbeiten auf einer Frequenz von 433,92MHz. Da die Frequenz näher an 434MHz ist sind die Sender/Empfänger auch gerne mal als 434MHz Sender und Empfänger zu finden. Sie sind die einfachste und kostengünstigsten Möglichkeit Daten zu senden und zu empfangen. Man kann mit ihnen viele denkbare Dinge realisieren, wie die Übertragung von Messwerten, die Steuerung von Funksteckdosen, Garagentoren und vieles mehr. Die Mudule haben bis zu 500m Reichweite im Freien. Die meisten Empfänger arbeiten mit einer Spannung von 5V, die meisten Sender in einem Spannungsbereich von 5V-12V (je höher die Spannung, desto höher die Reichweite - Die Spannungsangaben können variieren). Die Handhabung dieser Module ist denkbar einfach. Signale die an den Sender an den data-Pin übertragen werden, werden deim Empfäger am data-Pin wieder ausgegeben. Als Modulation wird die digitale Amplitudenmodulation, auch als Amplitude Shift Keying (ASK) bezeichnet, eingesetzt. Die Datenrate ist auf ca. 2400bps begrenzt.

Verbindungsdrähte und Platine

Um die Komponenten miteinander zu verbinden benötigen wir weiterhin ein kleines Stück Platine (der Lochrasterabstand sollte 2,54mm betragen) mit Lötpunkten oder auch Lochrasterplatine genannt. Auf diese Platine löten wir den Sender und den Empfänger, löten dort drähte an und verbinden diese mit dem Arduino.

Tipp: Für wen die Materie neu ist und ein wenig experimentieren möchte, besorgt sich ein sogenanntes Breadboard - dies ist ein Experimentierboard, auf denen die Drähte und die Bauteile einfach aufgesteckt werden können. Diese sind unter anderem in den meisten Arduino Einsteigersets enthalten.

Gehäuse

Bei der Wahl des Gehäuses seit ihr gefragt, es sollten auf jeden Fall genügend Platz für alle Bauteile bieten. Damit die Funkwellen das Gehäuse durchdringen können, sollte dies weiterhin aus Kunststoff bestehen. Das Arduino Board lässt sich mit einer Spannung zwischen 6V und 12V betreiben. Wenn ihr ein 9V Netzteil verwendet, braucht ihr euch über Hitzeausbreitung im Gehäuse keinerlei Gedanken machen. Solltet ihr lieber ein 12V Netzteil verwenden wollen, muss für eine ausreichende Wärmeabfuhr gesorgt werden, da der Spannungsregler auf dem Arduino enorme Hitze entwickeln kann.

Fritzing Schaltplan

Die verdrahtung der Komponenten ist sehr einfach:

Empfänger:
Der GND Pin(-) des Empfängers wird mit dem GND Pin(-) des Arduino's verbunden.
Der VCC Pin(+5V) des Empfängers wird mit dem +5V Pin des Arduino's verbunden.
Der Data Pin des Empängers wird mit Pin 2 (Interrupt 0) des Arduino's verbunden.
(Es gibt Varianten der Empfänger, bei denen mehrere GND Pins verhanden sind, in diesem Fall werden diese gebrückt und dann an dem GND Pin des Arduino's angeschlossen.
Bei einigen Empfängern ist es noch nötig (teilweise optional) eine Antenne anzulöten, dazu einfach einen 17cm langen Draht verwenden.

Sender:
Der GND Pin(-) des Senders wird mit dem GND Pin(-) des Arduino's verbunden.
Der VCC Pin(+) des Senders wird mit dem +9V Pin bzw. Vin des Arduino's verbunden.
Der Data Pin des Senders wird mit Pin 7 des Arduino's verbunden.
Bei einigen Sendern ist es noch nötig (teilweise optional) eine Antenne anzulöten, dazu einfach einen 17cm langen Draht verwenden.

Weitere Anleitungen z.B. für eine Version ohne Löten und für den Anschluss der Watterrott-Komponenten findet Ihr hier.

PS: Um einen Draht zu sparen, können die Massen (GND) des Senders und des Empfängers gebrückt werden und nur ein Draht an das Arduino-Bord angeschlossen werden.

homecontrol 4 me - (fast) Fertig!

So kann es aussehen - wenn euer homecontrol 4 me (fast) fertig ist...
Warum "fast" fertig?!? Naja, der Mikrokontroller weiß derzeit ja noch garnicht - was er überhaupt machen soll. Ihm fehlt noch die Software, die auf dem Mikrokontroller läuft. Diese Software nennt sich beim Arduino Sketch. Wie man sie installiert wird auf der nächsten Seite beschrieben.

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