Wochenendprojekt: Pimp die Notbeleuchtung mit Radarsensor

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    • Wochenendprojekt: Pimp die Notbeleuchtung mit Radarsensor

      Samstag, 07:30. Blick aus dem Fenster. Das Grauen blickt herein.
      Also kurz entschlossen das Wochenende dem Bastelkeller gewidmet.


      Das Objekt war schnell ausgemacht: Meine gute alte Notbeleuchtung hat das zeitliche gesegnet.
      Eine RZB-Notleuchte aus dem Jahr 1989, im Rahmen der Wartung 2 x mit neuen Akkus versehen und irgendwann nach Ausmusterung in der Firma
      in meinem Kellerabgang eingezogen. Ist ja nicht verkehrt wenn man mal den FI-rausploppen läßt und sich nicht im Keller den Hals brechen will.

      IMG_0140.JPG



      Erster Ansatz war die 19 Jahre alten SAFT-NiCd-Akkus auszuwechseln.

      IMG_0142.JPG

      Dann mal die Standby-Leistung der Leuchte gemessen.
      Schock am Morgen, das Ding verbruzelt 4,5W !!! Kurz gerechnet, moment,... 40kWh im Jahr. Macht 12 EUR/Jahr und 180 EUR in den 15 Jahren in meinem Keller. <X
      AAAHHH!!!! a_45_132ca9f5 RAUS MIT DEM DING!!!!!


      Andererseits, das Gehäuse wäre ja noch ganz hübsch, also wird nur das Innenleben getauscht und damit sind wir endlich bei BASCOM.


      Sodele, das hab ich in der Grabbelkiste:

      IMG_0143.JPG

      1) LOW-Power-Steckernetzteil von einem SIEMENS-Gigaset. Bringt 9V/400mA/Standby 0,1W. Also, geht doch.
      2) LED-Lamperl vom Discounter
      3) 18650er LiION-Rundzelle 2000mAh
      4) TP4056 LiION-Ladeplatine, gibts schon einen Thread drüber nämlich hier LINK zum 4056er
      5) ein Fotowiderstand der einem LDR03 ähnlich sieht
      6) Das Gehäuse der RZB-Leuchte natürlich
      7) RCWI-0519 Radarsensor, 5er-Pack vom freundlichen Chinesen. Da gibts die DOKU zm RCWI

      Wäre ja ganz praktisch wenn man von einem Keller-Raum zum anderen wechselt dass da automatisch eine Funzel angeht.


      Umzusetzen ist folgendes:
      Im Normalbetrieb, also Netz vorhanden
      1) Akku laden auf maximal 4,1V. Ich möchte den Akku nicht im Dauerbetrieb auf 4,2V haben da das massiv auf die Lebensdauer geht.
      --> Das TP4056-Board regelt aber erst bei 4,2V ab also laufend die Akkuspannung messen und das Board bei 4,1V abschalten.
      2) Der Radar-Bewegungsmelder schaltet LEDs nur bei Dunkelheit ein
      --> Helligkeitsmessung via LDR
      --> nach 10 Sekunden wieder aus


      Im Notbetrieb, also Netz weg
      3) Volle Helligkeit der LEDs, Dauerlicht
      4) Radar-Bewegungsmelder ausser Betrieb
      5) Bei Erreichen einer kritischen Akkuspannung dimmen der LEDS bis zum völligen Abschalten

      Prototyp erst mal auf dem Brettl, dann recht fix ins Reine gebracht

      Schaltplan gibts hier:

      Notlicht.pdf

      Den Code natürlich auch

      Quellcode

      1. '-------------------------
      2. ' Notlichtsteuerung mit Nachtlicht über Radarsensor
      3. ' Stand 08.12.2018
      4. ' Aufgabenstellung
      5. ' Bei Netzbetrieb
      6. ' LED über Bewegungsmelder für 10 Sekunden
      7. ' Akkuspannung begrenzen auf 4,1V zur Batterieschonung
      8. ' Bei Netzausfall
      9. ' LED dauernd an
      10. ' Unterspannungsüberwachung zur Batterieschonung
      11. '
      12. ' Stromquelle 18650er Rundzelle 2000mAh
      13. ' Steckernetzeil aus SIEMENS-Gigaset Ladeschale 5..9V/ 400mA/ 0,1W Standby
      14. ' Ladeelektronik/Überwachung über TP4056-Modul
      15. ' Bewegungserkennung über Radarmodul RCWL-5016
      16. $regfile = "ATtiny13A.DAT"
      17. $crystal = 1200000 ' Default-Einstellungen lassen
      18. $hwstack = 10
      19. $swstack = 10
      20. $framesize = 10
      21. '-------------------------
      22. ' Config Ports
      23. Config Portb.0 = Output ' PIN 5 PWM0a LED-Array
      24. Config Portb.1 = Output ' PIN 6 Enable Laderegler via P-Kanal MOSFET
      25. Laderegler Alias Portb.1
      26. Config Portb.2 = Input ' PIN 7 Radarsensor
      27. Radar Alias Pinb.2
      28. Config Portb.3 = Input ' PIN 2 von +5V Netzteil über 2x47k Spannungsteiler
      29. Netzteil Alias Pinb.3
      30. Config Portb.4 = Input ' PIN 3 ADC2 für Messung Betriebsspannung (Überladeschutz) über 150k/47k Spannungsteiler
      31. '-------------------------
      32. ' Config ADC
      33. Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Internal 'Referenzspannung des ADV auf "Internal" = 1,1 V
      34. Stop Ac
      35. '-------------------------
      36. ' Config Interrupts
      37. '-------------------------
      38. ' Config Timer
      39. Config Timer0 = Pwm , Prescale = 1 , Compare A Pwm = Clear Down
      40. Enable Timer0
      41. Pwm0a = 255 ' 255=AUS
      42. '-------------------------
      43. ' Config Variablen
      44. Dim Spannung As Integer ' Betriebsspannung
      45. Dim Reduzierung As Integer ' Für Reduzierung der Helligkeit vor Batterie-Abschaltung
      46. Dim Grenzspannung As Integer ' Schwellwert Ladeende
      47. Grenzspannung = 887 ' Batterieladung abschalten bei ca. 4,1V
      48. Dim Abschaltspannung As Integer ' zum Vergleich für Notabschaltung
      49. Dim Hysterese As Integer ' Hysterese
      50. Hysterese = 20
      51. Dim Batterie_voll As Byte ' Flag für Batterie voll
      52. Batterie_voll = 0
      53. Dim Bewegung As Byte ' Flag für Radarsensor
      54. Bewegung = 0
      55. Dim Brenndauer As Integer ' Brenndauer LED SOLL wenn Radarsensor anspricht
      56. Brenndauer = 100 ' in Sekunden/10 da 100ms "Zeitbasis"
      57. Dim Brennzaehler As Integer ' Zähler für LED-Einschaltzeit
      58. Brennzaehler = 0
      59. Dim Stromausfall As Byte ' Flag für Stromausfall
      60. '-------------------------
      61. ' Programmstart
      62. Laderegler = 0 ' Batterieladung EIN (Invers da P-Kanal MOSFET)
      63. Stromausfall = 0 ' Initialwert
      64. '-------------------------
      65. ' Hauptprogramm
      66. Do
      67. ' Auf Netzspannung prüfen
      68. If Netzteil = 0 Then ' Spannung weg --> Notlichtfunktion EIN
      69. Stromausfall = 1
      70. Abschaltspannung = Getadc(2) ' Akkuspannung messen für Akkuschutz
      71. Select Case Abschaltspannung
      72. Case Is > 740 ' Notlicht, volle Helligkeit U_akku > 3,4V
      73. Pwm0a = 1
      74. Case 700 To 740 ' Notlicht, langsam reduzierte Helligkeit U_akku 3,4V --> 3,2V
      75. Reduzierung = 740 - Abschaltspannung
      76. Reduzierung = Reduzierung * 6
      77. If Reduzierung > 254 Then Reduzierung = 254
      78. Pwm0a = 1 + Reduzierung
      79. Case Is < 700 ' LED aus, Batterie schonen bei U_akku < 3,2V
      80. Pwm0a = 255
      81. End Select
      82. End If
      83. ' Auf Spannungswiederkehr prüfen
      84. If Netzteil = 1 Then ' Netz wieder da
      85. If Stromausfall = 1 Then
      86. Stromausfall = 0
      87. Bewegung = 1 ' Flag setzen für verzögerte Abschaltung LED
      88. Brennzaehler = 0
      89. End If
      90. End If
      91. ' Auf Bewegung prüfen
      92. If Radar = 1 Then ' Bewegung erkannt
      93. Bewegung = 1 ' Flag setzen
      94. Brennzaehler = 0 ' Nachtriggern LED-Leuchtdauer
      95. End If
      96. If Bewegung = 1 Then ' LED ein nach Bewegung
      97. Pwm0a = 1 ' Bewegungslicht mit voller Helligkeit
      98. Incr Brennzaehler
      99. End If
      100. If Brennzaehler > Brenndauer Then ' LED wieder aus nach Ablauf der Brenndauer
      101. Brennzaehler = 0
      102. Bewegung = 0
      103. Pwm0a = 255
      104. End If
      105. ' Überladen des Akkus verhindern bei 4,1 V
      106. If Batterie_voll = 0 Then 'Überladen Batterie verhindern (LADEBETRIEB)
      107. If Getadc(2) > Grenzspannung Then ' Flag setzen wenn Batterie voll
      108. Spannung = Getadc(2)
      109. Spannung = Spannung - Hysterese
      110. Batterie_voll = 1
      111. Laderegler = 1 ' Ladung AUS, MOSFET sperren
      112. End If
      113. End If
      114. If Batterie_voll = 1 Then ' Batteriestatus überwachen (ENTLADEBETRIEB)
      115. If Getadc(2) < Spannung Then
      116. Batterie_voll = 0 ' Flag zurücksetzen
      117. Laderegler = 0 ' Ladung EIN, MOSFET durchsteuern
      118. End If
      119. End If
      120. Waitms 100 ' gibt groben Takt vor. Hier völlig ausreichend
      121. Loop
      122. End 'end program
      Alles anzeigen

      Umsetzung wie gewohnt mit Fräse und reichlich vorhandenem Platinenmaterial (Danke, @tschoeatsch)

      IMG_0150.JPG

      Erster Test, so schauts aus

      IMG_0156.JPG

      Tut, LEDs noch sauber montieren und ran an die Wand

      IMG_0173.JPG


      Ein Teufelszeug ist der Radarsensor. Der ist unglaublich empfindlich.

      Lamperl liegt im Keller, Betondecke drüber:
      Kinder toben im Wohnzimmer --> Lamperl geht an.
      Frau geht über den Hof zur Mülltonne --> Lamperl geht an.
      Ich kruschtl im Heizungsraum 8m weiter --> Lamperl geht an.

      Also muss die Empfindlichkeit des Sensors irgendwie gedrosselt werden
      Dafür gibt es zwei Wege
      1) Einlöten eines 1MOhm-Widerstandes auf die Platine des Sensors. Dort sind praktischerweise schon zwei SMD-Lötflächen vorgesehen. Diesen Weg habe ich gewählt und damit war die Empfindlichkeit auf 4m um den Sensor eingeschränkt. Ging auch nichts mehr durch die Decke.
      2) Wem das immer noch zu empfindlich ist der kann den 220 Ohm-Widerstand R9 auf der Sensorplatine gegen einen mit 470 Ohm tauschen. Das drückt die Empfindlichkeit auf etwa 2m.

      IMG_0161 - TEXT.JPG

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von Riedleweg () aus folgendem Grund: Wuchstaben verbuchselt

    • @Riedleweg auch wenn ich aktuell keine Notbeleuchtung umbauen will/kann/muss, mir gefallen deine Ideen und auch die netten Beschreibungen der Umsetzungen sehr gut a_14_3ef964b0
      Raum für Notizen

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    • oscar schrieb:

      Die heute üblichen Milchmädchenrechnungen.
      wieso? 1800€ in 150 Jahren! Da summiert sich schon was zusammen!
      Raum für Notizen

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    • Hallo Riedleweg,
      sehr gute Dokumentation.
      Ich denke, aus dem Ländle..
      Ich experimentiere gerade auch mit dem Radarmodul im Zusammenhang mit der Implementierung in meine Haus- Alarmanlage.
      Dabei werden abgesetzte Melder über einen DTMF BUS gepollt und auf verschiedene Melde-Kriterrien von einer Zentraleinheit ausgewertet.
      Wegen des Programmumfanges habe ich mir soeben die Vollversion von BASCOM geleistet, nachdem ich lange Zeit mit der DEMO-Version gearbeitet hatte.
      Tschoeatsch hat mir dabei öfters auch mal entscheidend zur Seite gestanden.
      Bei Interesse poste ich gerne mal meine Teilergebnisse...
      Immer Glück haben ist fast wie können..

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Rudi Einstein ()