Projekt 63: Luefersteuerung zur Raumentfeuchtung mit MSP430-Launchpads
Bei diesem Projekt werden ein Ab- und ein Zuluftlüfter so gesteuert, dass ein Raum automatisch entfeuchtet wird, wenn es notwendig ist.
Aufgabe
- Erstellung eines Konzeptes
- Entwurf des Schaltplans
- Erstellung der Platine als MSP430-Launchpad-Shield
- Programmierung mit C mit energia
- Ansteuern/Auslesen der Aktoren/Sensoren
Ablaufplan
Der Ablaufplan wurde zu Beginn des Projektes festgelegt, um den Überblick über einzelne Teilprojekte zu behalten. Der Plan besteht aus den 7 Teilaufgaben:
- Kickoff- Meeting
- BOM erstellen
- erste Konzeptzierung mit Fritzing
- Software Programmierung mit Energia
- Simulation des Projektes
- Erstellen des Shields
- Präsentation
Aufbau
Um die Raumentfeuchtung zu Realisieren, werden folgende Bausteine verwendet:
- 2 DHT22 Sensoren
- einem MSP 430 Launchpad
- (Solid-State-) Relais Karte
- Shield für das Launchpad
- 2 Lüftern
- 10 Schraubklemmen
- 36er Buchsenleiste
DHT22
Der DHT 22 Sensor ermittelt die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit kapazitiv. Die physikalischen Größen werden in digitalen Signalen ausgegeben. Der Sensor übergibt ein Signal, das aus 40 Bits besteht. Wovon 16 Bits die Feuchtigkeit angeben, weitere 16 Bits geben die Temperatur an und 8 Bits sind das Parasitätsbit [[1]]. Im rechten Bild ist zu sehen, wie die Pinbelegung des Sensors aussieht.
Beispiel Feuchtigkeitsmessung
| Feuchtigkeit | Temperatur | Parasitätsbit | |
| Code | 0000 0010 1001 0010 | 0000 0001 0000 1101 | 1010 0010 |
Zunächst wird überprüft ob die 32 übertragenen Bits dem Parasitätsbit entsprechen, indem alle übertragenen Bits außer das Parasitätsbit addiert werden.
0000 0010 + 1001 0010 + 0000 000 + 0000 1101= 1010 0010
Um die Feuchtigkeit zu messen, werden nun die 16 übertragenen Bits für die Feuchtigkeitsmessung von einem Dualsystem in ein Hexadezimalsystem umgewandelt, woraus sich dann das 10 fache der aktuellen relativen Luftfeuchte ergibt.
0000 0010 1001 0010= 0292 (Hexadezimal) = 0*4096 + 2*256 + 9*16 + 2*1 = 658
658 entspricht einer relativen Luftfeuchte von 65,8%.
MSP 430 Launchpad
Das MSP 430 ist ein 16- Bit- RISC- Microcontroller der Firma Texas Instruments. Das LaunchPad ist mittels Compiler (Energia) in der Programmiersprache C oder Assembler programmierbar. Das Bild MSP- EXP430G2 zeigt die Module, die Pinbelegung und serielle Schnittstellen des Boards.
(Solid- State-) Relais Karte
Relais sind elektromagnetische oder elektromechanische Schalter, die zum Ein-, Aus- und Umschalten verwendet werden. Das Relais wird über einen Steuerstromkreis aktiviert und kann weitere Stromkreise schalten. Halbleiterrelais (engl. Solid- State- Relais) sind allerdings keine eigentlichen Relais. Unterschied ist, dass die Schaltung im Relais meist nicht über einen Elektromagneten erfolgt, sondern über einen Transistor. Vorteile solcher Halbleiterrelais sind ihre lange Lebensdauer, hohe Schalthäufigkeiten und kleine Abmessungen. In dem hier beschriebenen Projekt wurde ein Solid- State - Relais Modul verwendet. Die Karte enthält zwei Relais vom Typ G3MB-202P der Firma Omron und vier Anschlüsse an beiden Seiten, sowie weitere Bauteile wie LED's oder Widerstände.
