Terrarium-Steuerung

mit der

C-Control-Station

von Detlef Beyer

Die folgenden Grafik zeigt noch einmal alle Komponenten der Steuerung in einer Übersicht:

Ein paar Fotos vom fertigen Hardware-Aufbau werde ich noch nachliefern - ist aber wirklich nicht sehr aufwendig. Jetzt fehlt noch die Software die wir in das EMPROM der C-Control Station laden und ein passendes Programm für den kontrollierenden Mac/PC - falls dieser eingesetzt wird.

Für die Programmierung der C-Control Station werden von Conrad zwei verschiedene Wege angeboten. Zum einen steht eine graphische Entwicklungsumgebung zur Verfügung und zum anderen kann ein einfacher BASIC Dialekt benutzt werden. Ein paar Einschränkungen müssen bei der Programmierung beachtet werden. Das beginnt mit dem recht kleinen zur Verfügung stehenden Speicher (8KByte), einem eingeschränkten Funktionsumfang des BASIC Compilers (es wird ein spezieller Code für das EPROM erzeugt) und vor allem in den maximal 24Byte die für alle Variablen des Programms zur Verfügung stehen. Es existieren praktisch drei Variablentypen: bit, byte und word. Mit einer bit-Variablen lassen sich die Zustände 0 oder 1 darstellen, eine Byte-Variable kann 0-255 enthalten und eine Word-Variable kann -32678-32767 darstellen. Für eine Word-Variable gehen 16bit = 2 Byte drauf - es lassen sich also maximal 12 Word-Variablen definieren. Dieses Problem läßt sich durch den Einsatz von Konstanten (deren Anzahl nur durch den verfügbaren Speicher begrenzt wird) in vielen Fällen umgehen.

Meine Software für die Steuereinheit (C-Control-Station) ist nun in der ersten Version fertig (gibt's demnächst an dieser Stelle - for free)!!!

Folgende Features haben es in diese Version geschafft:

• das Programm wird in die Steuereinheit geladen und damit ist diese auch ohne einen PC zu gebrauchen. Die Steuereinheit ist jetzt so programmiert, daß die Meßwerte alle 15 Minuten in einem internen Speicher abgelegt werden. Der Platz für diese Meßwerte dürfte knappe 7 Tage ausreichen. Wenn dann kein PC die Daten abfragt, sind sie futsch. Die Datenabfrage läuft bereits. Bei einem Stromausfall bleiben die Daten in der Steuereinheit erhalten.
• Alle 15 Minuten werden 2*Temperatur mit einer Auflösung von 0.5 Grad und die relative Luftfeuchtigkeit in 1% Schritten aufgezeichnet. Wenn ein PC angeschlossen ist, stehen diese Daten je Minute aktuell zur Verfügung. (es könnten noch drei weitere Sensoren angeschlossen werden)
• Die Steuereinheit kann 5*220V Verbraucher mit je max. 6A ein- und ausschalten (kann um 3 Relais erweitert werden).
• Für mein Terrarium werden diese 5 Relais wie folgt bestückt: 1) Licht1 (eine Röhre - "Dämmerung") 2) Licht2 (zwei Röhren - immer zusammen mit Licht1 an) 3) Regen 4) Nebel 5) Lüfter
• Die Steuereinheit ist mit einem Empfänger für ein Funkuhrsignal ausgestattet und hat daher immer die genaue Zeit. Dieses feature könnte man sich sparen - und damit auch die 80,- DM für die Antenne.
• Auf der Frontseite der Steuereinheit befinden sich 4 Taster (F1-F4) mit denen folgende Funktionen aufgerufen werden können: F1 = Regen an/aus F2 = Nebel an/aus F3 = Lüfter an/aus F4 = Licht1 + Licht2 an/aus
• Die Schaltzustände werden über LEDs auf der Frontseite angezeigt
• Das Programm führt folgende Funktionen zeitabhängig aus:
  • Regen an/aus (beliebig viele Zeiten, ich hab mal 3 eingebaut) hh:mm
  • Dauer einer Regenphase in Sekunden
  • Nebel an/aus (beliebig viele Zeiten, ich hab mal 3 eingebaut) hh:mm
  • Dauer einer Nebelphase in Sekunden
  • Licht1 an/aus hh:mm
  • Licht2 an/aus hh:mm
  • Lüfter läuft alle n Stunden
  • Lüfter läuft jeweils n Minuten
  • wenn Regen oder Nebel starten wird der Lüfter ausgeschaltet
  • Wenn 220V oder 12V Akku-Puffer ausfallen wird ein Alarm an den PC geschickt.
• Alle Verbraucher können über einen angeschlossenen PC unabhängig vom Programm in der C-Control Station geschaltet werden.

Die Hardware gibt es bei Conrad Elektronic: C-Control-Station inkl. 2 temp.-Sensoren = 199,95 DM Feuchtesensor = 69,95 DM DCF-77-Aktivantenne 79,95 DM Leistungsrelais (2 sind auf der Haupteinheit) = 3 * 34,95 DM Netzteil für die Relais = 19,95 und das Kabelzeugs Alles zusammen für runde 500,- DM. Sicher teurer als eine Zeitschaltuhr - aber halt auch mehr Komfort.

Ein erstes Beispiel für die von der C-Control Station erfaßten Meßwerte - diesesmal noch in meinem Büro aufgezeichnet - nicht im Terrarium. Der Zeitabstand zwischen den Messungen beträgt 15 Minuten.

Das folgende Diagramm wurde direkt mit meinem PC-Programm aufgezeichnet. Hier ist der Zeitabstand zwischen den Messungen 1 Minute.

Die erste Beta-Version des Mac/PC Programms ist nun auch in Betrieb. Wie bereits gesagt: ein angeschlossener Mac oder PC ist für den Einsatz der C-Control Station nicht notwendig. Wenn der Anschluß aber vorhanden ist, kann ich die Funktionen der Station wesentlich erweitern. Meine erste Versione hat bereits folgende Funktionen:

• graphische Darstellung der Messwerte
• download der Daten aus dem C-Control EPROM
• Protokoll aller Vorgänge der C-Control
• Speichern der Messwerte als ASCII-Datei
• Manuelles Einschalten von
  • Licht
  • Regen
  • Nebel
  • Lüfter
• Speichern der Werte in einer Datenbank (mit Import/Export...)
• Einstellen der C-Control Uhr auf PC-Zeit.
• Aufzeichnung (und Darstellung) der Messwerte jede Minute (die C-Control speichert alle 15 Minuten)
• Grenzwerte für Temperatur und Luftfeuchtigkeit mit link zu einem Verbaucher (der beim unter-/überschreiten der Werte eingeschaltet wird)

• Email Benachrichtigung bei Stromausfall oder Grenzwertalarm

Das Gehäuse für C-Control Station, Netzteil und drei Relais habe ich bei einer Firma Hensel gefunden:

Das Automatengehäuse ist aus Kunststoff und für feuchte Räume geeignet. Kostet ca. 60,- DM.
So sieht alles zusammen im Schrank aus - Spritzwassergeschützt:
 

 
und so sieht das Terrarium mit der "verstecken" Steuerung aus:

 
und hier ist der Feuchte-Sensor und im Hintergrund einer der beiden Temperatur-Sensoren zu sehen