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Author Topic: Progetto ReleDuino (Aggiornamento files al 18.07.2013)  (Read 14554 times)
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Questa mi è nuova, non si finisce mai di imparare  smiley .
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"Mi sa di no. Io li ho sempre visti da saldare (hanno 5 piedini di solito e nemmeno allineati tutti,impossibile usare un socket).

Critiche:
Gli schemi nel pdf hanno parecchi fili non collegati (non so se sia un problema mio)
Un lcd + tastierino 5 tasti sarebbero stati utili"

I socket ci sono ma non ne ho visti per i relè a doppia bobina. I relè che uso io, i tyco RT314F12, hanno 9 piedini in totale, 3 per la sezione comando e 6 per la sezione potenza; c'è anche un'altra versione monoscambio a doppia bobina che ha 2 piedini di potenza in meno e sono totalmente compatibili con la scheda.
I fili non collegati ci sono e li ho lasciati perchè avevo previsto in passato l'uso di connettori a pettine come quelli che vengono utilizzati nelle schede arduino; in futuro potrei riprendere quest'idea collegando i vari pin del chip arduino ai relativi connettori. Quando avrò finito con la parte hardware mi occuperò di prendisporre un software, probabilmente in java, per comandare i vari relè da dispositivi android. Se trovassi programmatori esperti potrei accelerare i tempi.
Grazie delle critiche.
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"Gli zoccoli per relè esistono di molte forme diverse.

Quanto agli SSR credo che si sia rimasti a 5 anni fa... Oggi ci sono componenti molto performanti che gestiscono contemporaneamente AC e DC."

Se mi trovassi socket come nella prima foto aventi 3 piedini sulla parte di comando, sarebbero quelli che cerco (relè doppia bobina).
Sarei anche contento se mi proponessi un tipo di relè ssr che non ha gli svantaggi da me descritti precedentemente, che non ha problemi di dissipazione del calore, a consumo zero quando il relè non è in fase di commutazione, sufficientemente economico, a bassa resistenza, senza cadute di tensione rilevanti, etc...
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Ma che razza di relè sei andato a pescare!

Questo è uno dei problemi più sentiti dai progettisti: quello di non imbarcarsi in componenti particolari di difficile reperibilità e/o sostituzione. Sopratutto senza una vera necessità di progetto.  smiley-roll

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"Ma che razza di relè sei andato a pescare!

Questo è uno dei problemi più sentiti dai progettisti: quello di non imbarcarsi in componenti particolari di difficile reperibilità e/o sostituzione. Sopratutto senza una vera necessità di progetto."

Grazie della critica, ed ora la risposta.
Quel tipo di relè è l'unico che si adatta perfettamente ai darlington uln2803 impiegati nella scheda, i quali vengono pilotati dal GPIO mcp23017, altamente impiegato con le schede arduino.
Se mi vuoi consigliare un tipo di relè di facile reperibilità, che si adatta alla mia scheda senza complicare il circuito complessivo, che riescono a gestire carichi di corrente così importanti, te ne sarei grato.
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L' ULN 2803 (che sarebbe il fratello invertitore del classico ULN2003 che è NON-invertente) pilota quasi qualsiasi relè, mica solo quello.

Si usa spesso nei PLC e fa andare quasi di tutto.

Se vuoi un relè robusto, e sempre rimanendo in Casa Tyco, ci sono questi che uso da anni in apparecchiature utilizzate in ambienti dove sono presenti situazioni critiche (Mission Critical Enviroments), come aggressivi chimici, temperature estreme e altre cose poco simpatiche: Tyco t9as1d



Io utilizzo la versione a 24V, ma c'è anche quella a 12. Tengono 30 Ampere e hanno i contatti immersi in una atmosfera a tenuta stagna e rimpita a gas inerti (Argon) così il contatto non sfiamma e dura 200 anni.
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@Federico:
i quote, ossia le citazioni dei messaggi di altri utenti, si fanno usando l'apposito link "quote" che appare nel testo che vuoi riportare (togliendo poi le parti che non ti servono alla discussione) oppure includendo la parte copiata tra gli appositi tag [ quote ] (che compaiono premendo l'icona a forma di fumetto sopra alle emoticon nella pagina in cui inserisci il tuo messaggio.
Esempio:
Quote
testo citato

In questa maniera si evidenzia molto meglio.
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Mi sa di no. Io li ho sempre visti da saldare (hanno 5 piedini di solito e nemmeno allineati tutti,impossibile usare un socket).
Semmai è il contrario. Adesso li si salda per economicità ma un tempo si montavano sempre su zoccolo proprio per cambiarli facilmente. Un po' come per gli integrati DIP.
In ambito industriale dovrebbe essere la norma.
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@Federico:
i quote, ossia le citazioni dei messaggi di altri utenti, si fanno usando l'apposito link "quote" che appare nel testo che vuoi riportare (togliendo poi le parti che non ti servono alla discussione) oppure includendo la parte copiata tra gli appositi tag [ quote ] (che compaiono premendo l'icona a forma di fumetto sopra alle emoticon nella pagina in cui inserisci il tuo messaggio.
Esempio:
Quote
testo citato

In questa maniera si evidenzia molto meglio.

Grazie .... d'ora in poi userò sempre e solo quote
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L' ULN 2803 (che sarebbe il fratello invertitore del classico ULN2003 che è NON-invertente) pilota quasi qualsiasi relè, mica solo quello.
Si usa spesso nei PLC e fa andare quasi di tutto.
Se vuoi un relè robusto, e sempre rimanendo in Casa Tyco, ci sono questi che uso da anni in apparecchiature utilizzate in ambienti dove sono presenti situazioni critiche (Mission Critical Enviroments), come aggressivi chimici, temperature estreme e altre cose poco simpatiche: Tyco t9as1d
Io utilizzo la versione a 24V, ma c'è anche quella a 12. Tengono 30 Ampere e hanno i contatti immersi in una atmosfera a tenuta stagna e rimpita a gas inerti (Argon) così il contatto non sfiamma e dura 200 anni.

Innanzitutto grazie dell'attenzione che hai voluto riservare al mio progetto. Prima di procedere alle risposte sottolineo che il motivo per cui ho aperto quest'argomento è quello di far conoscere la mia scheda, farla valutare, farmi consigliare ed evolvere un'idea che curo da ormai parecchi mesi. Spero che queste discussioni non sfocino mai in dimostrazioni di saccenza e prese di posizione sterili. Il motivo per cui io e tutti voi spendiamo il nostro tempo qui è quello di aiutarci a vicenda, ed io chiedo costantemente il vostro aiuto e collaborazione nelle idee che concretizzo coi miei progetti. Colgo l'occasione per invitare chiunque sia interessato a collaborare con me nell'evoluzione della mia scheda ReleDuino, e di altre due schede domotiche delle quali per il momento ho solo l'idea, sia dal punto di vista hardware che software. A breve posterò tutti i files in formato compatibile con kicad (programma cad per pcb opensource) e un breve filmato dimostrativo delle schede non appena avrò terminato tutte le prove del caso.
Ora veniamo alle risposte che sento di doverti dare, senza la presunzione di considerarle come "vere a prescindere", ma attendendo sempre e comunque le opportune precisazioni da parte tua, qualora ce ne sia bisogno.
Partiamo con l'ULN2803: Ritengo discretamente corretto ma fuorviante che tu dica che questo integrato NPN darlington possa pilotare quasi ogni tipo di relè. E' vero che è pensato per pilotare relè e che lo fa egregiamente ma bisogna chiedersi: quali relè?
Sicuramente è in grado di pilotare i relè da me adottati, i RT314F12, che contrariamente a quanto dici si possono trovare facilmente su "RS Italia", ad esempio, o anche su "distrelec" o su "farnell", o all'estero, ad esempio su "digikey". I relè sono tutt'ora in produzione e questo significa che servono ancora per colmare esigenze specifiche. Appartengono alla famiglia dei relè bistabili a doppia bobina, e la particolarità che li rende non molto comuni è dovuto semmai al fatto che possono supportare correnti fino a 16 ampere (in realtà anche maggiori per un lasso di tempo non prolungato), caratteristica non alla portata di tutti i relè di questa famiglia (molto più comuni sono gli 8 ampere). Caratteristica di tutti i relè bistabili a doppia bobina che conosco è il fatto di avere 3 piedini per il pilotaggio del polo sui due contatti (in realtà nella scheda ne serve solo uno dei due). Il piedino centrale è connesso al positivo in tensione, i due laterali commutano il polo sui rispettivi contatti a seconda di quale circuito viene chiuso sul negativo. L'ULN2803 casca proprio a fagiolo, chiudendo il circuito ai vari "ground" collegati ai rispettivi piedini di questo NPN, su comando remoto dato dall'integrato mcp23017.
Sicuramente è in grado di pilotare i tuoi T9AS1D12-24, che per quanto ho potuto constatare dal datasheet, sono dei comunissimi relè EMR SPST-NA, che ovviamente nulla hanno a che vedere con i relè SSR. Tali relè infatti appartengono alla famiglia dei relè monostabili a singola bobina, che commutano il polo sul contatto quando passa la relativa corrente continua sui due piedini di comando (uno positivo e uno negativo); il polo torna alla posizione iniziale quando la corrente cessa di essere erogata sugli appositi piedini).
Per quanto mi risulta, l'ULN2803 NON PUO' PILOTARE i relè bistabili a bobina singola (sicuramente non da solo), che hanno due piedini di comando al posto dei tre di quelli doppia bobina, e che commutano il polo sui due contatti (o sul contatto) a seconda della polarità.
Ora, posto come vero il fatto che sia i miei che i tuoi relè possono essere impiegati nella ReleDuino, bisogna scegliere quale tipo di relè meglio si adatta nell'uso specifico delle applicazioni domotiche.
Premesso che dal datasheet dei relè della serie T9A di Tyco (ma li fa anche siemens, se non sbaglio), si vede che sono sicuramente relè di ottima fattura, bisogna valutare se i loro punti di forza possono dare un valore aggiunto significativo agli usi specifici delle applicazioni domotiche.
Punto primo: uno degli aspetti di questi relè è che sono molto robusti, ma non credo che all'interno di una scatola di derivazione posta su abitazioni ad uso civile possa fare molta differenza rispetto a qualsiasi altro comunissimo relè: avere un relè "blindato" in casa propria è un pò come avere un impianto dall'allarme in una casa posta su un'isola deserta; di certo è un qualcosa in più, ma bisogna tenerne conto per quello che serve.
Punto secondo: come accennato prima, la serie T9A appartiene alla famiglia dei relè monostabili; questo significa che per avere il relè in stato di chiusura del circuito devo erogare un certo quantitativo di energia elettrica fino a quando il circuito non torna in apertura (potrebbe essere anche l'opposto se il relè fosse del tipo SPDT); il che li rende poco adatti qualora volessi agganciare un relè ad una presa di corrente (magari volendola temporizzare o agganciare ad un particolare tipo di sensore o anche volendo creare una presa comandata da un pulsante); se volessi che la presa fosse in uno stato di circuito "normalmente chiuso" (ovvero come una tipica presa di corrente) dovrei erogare perennemente energia per tenere il polo costantemente agganciato al contatto, e questo creerebbe un continuo consumo che si potrebbe evitare con l'impiego di altre soluzioni. I relè bistabili invece richiedono energia solo in fase di commutazione, e non prima o dopo (basta un impulso di poche decine millisecondi).
Punto terzo: leggendo i datasheets del T9A e del 2803, si evince da una parte che il relè in questione richiede un assorbimento di 1 watt in chiusura di circuito (polo in tensione verso il contatto), e dall'altra si nota che il 2803 ha come dissipazione normalmente consigliata proprio 1 watt IN TOTALE, e come dissipazione MASSIMA porta 2,25 watt; da prove effettuate ti posso garantire che con 2 watt l'integrato diventa una piccola stufetta, il che porta come numero massimo (ma proprio massimo) appena due relè gestibili a "circuito chiuso"; questo non avviene con i relè bistabili, sempre per il fatto che richiedono energia solo per brevissimi periodi di tempo (io per stare tranquillo, do impulsi di 100 millisecondi per farli commutare, ma il datasheet porta 30 millisecondi come impulso minimo). Da aggiungere che i darlington non possono essere efficacemente affiancati ad un dissipatore come si fa, ad esempio, per i mosfet, in quanto la struttura stessa dell'integrato non permette una facile trasmissione del calore all'esterno.
Punto quarto: Contando il numero di operazioni previste prima della rottura del relè, sempre dai due datasheets dei rispettivi, troviamo che la serie T9A sono previsti circa 10.000.000 di cicli, mentre per gli RT314 sono previsti più di 5.000.000 di cicli, quindi se il T9AS1D12-24 durasse come tu dici 200 anni, gli RT314F12 dovrebbero durare più di 100 anni, a proporzioni fatte.
A riprova di quanto sostengo, ti posto i datasheets degli integrati citati.
Grazie a tutti dell'attenzione, Federico.

* hdTYCO_Elec_Print-Leistungsrelais_T9A_EN.pdf (90.1 KB - downloaded 11 times.)
* Relè bistabile RT314F12.pdf (245.9 KB - downloaded 30 times.)
* ULN2803A.pdf (97.67 KB - downloaded 11 times.)
« Last Edit: May 18, 2013, 01:07:55 pm by Federico_Paiano » Logged

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Il progetto è abbastanza complesso da analizzare, specie per il PCB, ma anche lo schematico risulta di difficile consultazione, per cui dovresti rilasciare i file di progetto kicad o altro, io preferisco kicad, ma molti usano eagle.

Per rilasciare tutto dovrai scegliere una licenza, tu dici di essere obbligato verso la commons creative, io invece non credo ci sia questo obbligo, però va anche bene la commons. Per rilasciare il tutto io ti consiglio di hostare il progetto da qualche parte sulla rete, es un repositor git, questo ti permette di legare la licenza al progetto e git ti permete anche di gestire le versioni. Dovrai solo faticare un poco per la gestione, e leggere qualcosa su git.

Per tutti i discorsi precedenti, riguardo ai relè li preferisco ai ssr o a triac, e poi non vedo motivo di usare un ssr per accendere un lampione, come pure per accendere uno scaldabagno. Nel caso si dovesse azionare un pompa o in genere un motore, conviene sempre usare un telerruttore o un relè su DIN. Chi invece proprio volesse gli ssr questi possono essere aggiunti e pilotati da uno dei rele presenti nella scheda.

Mi è sembrato di capire che vorresti usare I2c per connettere più schede tra loro, ma sai che non si possono superare certe lunghezze, vero?
Ho letto di amplificatori o ripetitori i2c ma non ho informazioni.

Quando rilasci i file di kicad li studio volentieri.
PS: oltre ai file del progetto dovrai fornire le eventuali librerie custom.

Ciao.
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AvrDudeQui front end per avrdude https://gitorious.org/avrdudequi/pages/Home

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Ammazza che panegirico..

Cmq apprezzo il tuo approccio molto ragionato e scientifico. Io ho un approccio simile in fase di progetto... ma per progetti industriali in ambito professionale, non per una scheda che dovrebbe avere un pubblico hobbista.

Non avevo colto il discorso della bistabilità del relè, perchè non conoscevo questo sistema doppia bobina (conosco il sistema a camme rotanti)  e, secondo le tue intenzioni, è corretto quello che dici, anche se normalmente non si ritiene critico il consumo di un relè, anche permanentemente attivo.

Per questo motivo, ancora una volta, tornano a farsi notare per le loro caratteristiche gli SSR (anche se a Mauro non piacciono..)  smiley-razz
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Federico,
io voto per i bistabili. Ne ero convinto prima e tu mi dai ulteriore conferma. Non solo per progetti di domotica ma anche per altri tipi di controlli, non ha senso tenere una bobina costantemente alimentata per usi prolungati anche se l'energia consumata fosse bassina.

Esiste un sistema sul relé che permetta di capire se un bistabile è in una posizione invece che nell'altra? Intendo, che so, un piedino apposta sul relé. Potrei tenere d'occhio la corrente o la tensione erogata ma se ci fosse anche una qualcosa per stabilire la posizione del relé sarebbe meglio perché aiuterebbe in una eventuale ricerca remota dei guasti.

E' previsto un qualche sistema se la scheda che comanda si guasta?
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Per rilasciare tutto dovrai scegliere una licenza, tu dici di essere obbligato verso la commons creative, io invece non credo ci sia questo obbligo, però va anche bene la commons. Per rilasciare il tutto io ti consiglio di hostare il progetto da qualche parte sulla rete, es un repositor git, questo ti permette di legare la licenza al progetto e git ti permete anche di gestire le versioni. Dovrai solo faticare un poco per la gestione, e leggere qualcosa su git.

Grazie dell'attenzione dimostrata. Attualmente sto studiando proprio il sistema commons creative beneficiando di un libro scritto da Aliprandi, molto ben curato e strutturato. In realtà postando lo schema e la pcb ho già dimostrato, secondo la legge italiana, di essere l'ideatore del progetto, ma è sempre buona norma definire cosa un licenziato potrà fare con l'opera del mio ingegno.

Avrei potuto tenermi il progetto e usare il chip at-mega programmato usando il software della stessa atmel, in questo modo avrei potuto anche riservarmi tutti i diritti e usare la classica politica dei brevetti copyright, ma non credo sarebbe stato "etico". Ho usato questo termine, etico, perchè in realtà sono partito proprio dallo schema di una scheda arduino, la "nano", per creare la ReleDuino e quindi, essendo in sostanza una modifica della stessa, credo di essere costretto a licenziare il progetto usando la commons creative, che è in pratica la licenza delle schede arduino. Come salta agli occhi dal mio schema elettrico, la modifica è quasi "totale", e poco ha di simile con una scheda arduino, se non per il chip, ma mentirei a me stesso se dichiarassi di non essere partito da un progetto esistente per realizzare ciò che ho pubblicato.

Non conosco i "repositor git" e provvederò ad informarmi in merito.
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Mi è sembrato di capire che vorresti usare I2c per connettere più schede tra loro, ma sai che non si possono superare certe lunghezze, vero?
Ho letto di amplificatori o ripetitori i2c ma non ho informazioni.

Prima di progettare la scheda mi misi a studiare lo standard i2c dell'allora philips, ora nxp. L'ho scelto perchè è lo standard nativo delle schede arduino ed è già gestito egregiamente dalla libreria "wire" dell'ide arduino. Uno degli obiettivi che mi prefissi nel progetto è che la scheda deve poter essere programmata con semplicità anche da chi non è un ingegnere informatico, essendo questa la stessa filosofia del progetto arduino; infatti credo sia questo il motivo per il quale Massimo Banzi creò le schede arduino ed il lingugggio "wiring", che altro non è che una semplificazione intelligente del linguaggio "C++", trasformando, tramite il bootloader, i "complicati" chip atmega in "docili ed amichevoli esecutori di ordini".

Permettimi di riprendere la tua affermazione circa le lunghezze: il vero limite dello standard i2c non è la lunghezza del cavo, o meglio, la lunghezza del cavo è funzione di un'altro limite che è il vero limite dello standard i2c, e cioè la CAPACITA' ELETTRICA. Nativamente l'i2c ha come limite circa 400pF, che dipende da una serie di fattori (lunghezza del cavo, sezione, numero di dispositivi connessi, ed altri); questo limite può essere superato adottando speciali dispositivi creati dalla stessa nxp e tra i tanti integrati creati ne ho scelti due: il pca9600 (anche se probabilmente adotterò i p82b96 per una questione di consumi minori) ed il pca9515. Il pca9600 decuplica il limite dei 400pF dello standard portandolo a 4000pF, e tramite l'uso di ulteriori specifici integrati è possibile raggiungere distanze anche di 1km ..... si, hai capito bene, un chilometro. Io personalmente ho raggiunto distanze testate di 50 metri tra una scheda e l'altra ma da datasheet dovrei poter raggiungere anche 100 metri (non ho ancora testato tale distanza); la scheda è anche predisposta per poter raggiungere fino a 250 metri tra il master e l'ultimo slave per mezzo dell'aggiunta di due ulteriori condensatori. Queste distanze possono essere a loro volta superate tramite l'aggiunta di altre releduino master programmate come "ripetitori di segnale" (non ho ancora effettuato prove a riguardo e le mie affermazioni sono al momento teoriche), portando il limite ad un valore teoricamente infinito. Tramite l'uso di questi amplificatori (pca9600) e ripetitori (pca9515) di segnale sono riuscito anche a superare il limite dei 128 indirizzi dell'i2c portando anche questo valore ad un teorico infinito. Essendo un protocollo seriale, tra l'altro, tutto il sistema continuerebbe a funzionare anche se una moltitudine di schede si rompesse, limitando il danno solo ai dispositivi collegati alle schede guaste (per esempio, solo le luci collegate a quella scheda non funzionerebbero). In realtà c'è differenza tra il guasto di una scheda master e quello di una scheda slave, ma non mi dilungo per non tediare chi legge.
A chi volesse approfondire, invito a leggere due "application note" della nxp circa l'uso di questi ed altri dispositivi: l'AN255 e l'AN10160. Ce ne sono anche altre ma credo sia meglio non mettere troppa carne sul fuoco, almeno per il momento.
Qualsiasi altra informazione a richiesta.
« Last Edit: May 18, 2013, 01:15:27 pm by Federico_Paiano » Logged

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