Hausautomation

Autoren: Andreas Werning, Barinder Singh, Marvin Flach, Oluwatobiloba Oguntona

Betreuer: Prof. Michael Wibbeke & Marc Ebmeyer

Wintersemester: 2025/2026

Fachsemester: 7

Abbildung 1: Smart Home

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Einleitung

Im Rahmen des Praktikums im Bereich Produktionstechnik im siebten Semester des Mechatronik-Studiengangs an der HSHL wird eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) zum Aufbau eines mechatronischen Systems eingesetzt. Ziel dieses Projekts ist es, ein Smart Home zu schaffen, das auf intelligente Weise automatisch die Tür öffnet und eine angenehme Temperatur aufrechterhält.

Aufgabenstellung und Zielsetzung

Unsere Aufgabe ist es, ein Smart Home zu bauen und zu entwickeln, das die Temperatur im Haus reguliert. Alle Komponenten sollten dabei über die Phoenix Contact AXC 1050 SPS angesteuert werden.

Vorgehensweise nach V-Modell

Das V-Modell (vgl. Abbildung 2) ist eine grafische Darstellung des Lebenszyklus einer Systementwicklung. Es wird verwendet, um strenge Entwicklungslebenszyklusmodelle und Projektmanagementmodelle zu erstellen. Diese Struktur wurde verwendet, da sie die durchzuführenden Aktivitäten und die Ergebnisse beschreibt, die während der Produktentwicklung erzielt werden müssen.

Abbildung 2: V-Modell

Anforderungsdefinition

In diesem Abschnitt werden die Anforderungen des Projekts werden klar dokumentiert und in verschiedene Kategorien gegliedert. Die Anforderungen für dieses Projekt unterteilen sich in die Punkte: Aufbau, Software & Schnittstellen, Geometrie, Dokumentation.

• Aufbau
  • Inhalt

• Software & Schnittstellen
  • Inhalt

• Geometrie
  • Inhalt

• Dokumentation
  • Inhalt

Fuktionaler Systementwurf

Technischer Systementwurf

Komponentenspezifikation

In diesem Abschnitt werden die Aufgaben und allgemeine Informationen der ausgewählten Komponenten beschrieben.

Komponenten	Beschreibung	Abbildung
Mikrocontroller: Arduino UNO R3
Servomotor SG90	Ein Micro-Servo ist ein sehr kleiner, leichter Servo mit hoher Leistung, der sich etwa 180° drehen kann und sich leicht per Arduino-Bibliothek ansteuern lässt. Servos bestehen generell aus einem Elektromotor und einer integrierten Steuerelektronik, die elektrische Signale in mechanische Bewegung umwandelt, wie es im Modellbau weit verbreitet ist. Im Inneren misst ein Potentiometer die aktuelle Position, und eine Regeleinheit vergleicht Soll- und Istwert, um den Motor präzise auf die gewünschte Position zu bringen. (zum Datenblatt)

SPS

Entwicklung des Hauses

CAD Modell des Hauses

Technische Zeichnung

Bau des Hauses

Programmierung

Komponententest

Integrationstest

Systemtest

Abnahmetest

Fazit und Ausblick

Lessons Learned

Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

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