Arduino Pneumatiksteuerung

International Deutsch
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Hallo zusammen.

Im Rahmen eines Projektes will ich folgendes realisieren:

Eine pneumatische Steuerung von Luftkissen in Abhängigkeit von Temperatur- und Lichtsensordaten. Dabei sollen für die Luftzu und Abfuhr mindestens 2 Pumpen zum Einsatz kommen https://www.sparkfun.com/products/10398 . Eine zum Auf- die andere zum Abpumpen der Luft in bzw aus dem Kissen, evtl. auch eine für Beides (da bin ich mir noch nicht ganz sicher, wie ich es am besten realisiere). Wichtig für die Schaltung ist allerdings, dass ich mindestens 2 dieser Pumpen ansteuern will (jeweils 12V bei 1A).
Dazu sollen außerdem 4 der folgenden Magnetventile angesteuert werden, die ebenfalls 12V benötigen Druckluft-Magnetventil SH-V0829BC | Pollin.de .

Da all die angegebenen Teile 12V benötigen, der Arduino aber ja nur 5V ausgeben kann, habe ich durch das forum bereits in Erfahrung gebracht, dass ich dafür Mosfets gebrauchen kann, richtig?
Nun stellt sich die Frage nach einem Netzteil. Ich habe das Folgende schon bestellt und geliefert bekommen, da ich dachte, dass ich damit etwas anfangen könnte http://www.conrad.de/ce/de/product/511827/TDK-Lambda-LS-100-12-AC-DC-Stromversorgung-12-VDC-85-A-100-W-AC-DC-Netzgeraet-Einbau-Netzteil-Schaltnetzteil/?ref=detview1&rt=detview1&rb=1. Bin mir allerdings nach ein bisschen Recherche nicht mehr allzu sicher, da oftmals auch einfache Steckernetzteile für sowas empfohlen werden. Allerdings habe ich diese auch fast nur mit geringen Amperwerten bisher gefunden und fände die Lösung unschön, es mit mehreren Netzteilen zu machen, da eigentlich die gesamte Schaltung in einen Holzrahmen eingebaut werden soll.

Naja meine Frage ist nun zunächst einmal (es werden sich vermutlich im Laufe des Projektes weitere Fragen ergeben :smiley: ), ob und wie ich für mein Vorhaben das obige Netzteil verwenden kann. Von der Spannung her und den Stromangaben sollte es genau richtig sein, allerdings bin ich noch Anfänger, was Elektronik angeht und weiß nicht so richtig, was da auf mich zukommt um dieses Netzteil richtig in den Schaltkreis einzubauen?

Könnt ihr mir eine Starthilfe dazu geben, bzw ratet ihr mir komplett von dem Netzteil ab und sollte ich lieber etwas anderes verwenden?
Wegen der Mosfets, habe ich das soweit richtig verstanden, dass man für jedes einzeln anzusteuernde Bauteil ein eigenes Mosfet verwenden muss, da es ja nur durchschaltet und somit entweder alle Bauteile gleichzeitig beschaltet werden oder halt garnicht? Ist eine Lösung mit Mosfets überhaupt sinnvoll in dem Fall oder besser Relais Karten? (Habe die Mosfets bereits, wäre also umso erfreulicher, wenn es damit ginge). Ich müsste dann quasi jedes Ventil und jede Pumpe, da ich sie ja einzeln unabhängig voneinander beschalten will, an ein Mosfet jeweils hängen?

Ich hoffe ihr könnt mir helfen :slight_smile:

Grüße
ctfreak

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Hallo,
ich habe keine Ahnung was Du vor hast. Das Netzteil ist kein schlechtes Ding. Aber-
Sichere Deine Schaltungen mit Feinsicherungen ab. 8A besorgen Dir einen RICHTIGEN KurzSchluss, das rauscht im Wald!
Wenn Deine externen Geräte alle mit 12V laufen, dann würde ich zum schalten zu Relais greifen.
Mußt mal schauen...
Gruß und Spaß
Andreas

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Netzteil sollte gehen und ein MOSFET pro Kanal ist auch korrekt.

Zu den MOSFETs: die kommen üblicherweise zwischen die zu schaltende Last und Masse. Für das Ventil heißt das also + 12 V an den einen Anschluss der Spule. Der andere Anschluss wird mit dem Drain des MOSFET verbunden. Masse kommt dann an Source des MOSFET. Über den Gate-Pin wird der Mosfet dann geschalten. Im Schaltplan zeichnet man üblicherweise oben die Versorgungsspannung und unten Masse. Deshalb wird dabei der MOSFET unterhalb der Last eingezeichnet was dieser Schaltung den Namen LowSide-Switch eingebracht hat. Man kann das zwar auch anders herum (highside) machen, allerdings würde das die Leistungsfähigkeit des MOSFET herabsetzen.

Beim Schalten von induktiven Lasten wie Spulen und Motoren zusätzlich auch noch an eine sog. Freilauf-Diode denken, die den zurückfließenden Induktionsstrom beim Abschalten der Last abführt.

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Ich rate von Relais ab.
Am besten ist es Du benutzt Logic Level MOSFETs. Welche MOSFETs hast Du?
Eine Sicherung ist notwendig da das Netzteil nur 30 Sek kurzschlußfest ist. AUßerdem würde ich wenn alle Motoren laufen müssen sie mit einer Verzögerung von ca 2 Sekunden einer nache dem anderen starten lassen damit der Einschaltstrom kleiner ist.
Bezüglich des unten abgebildeten Schaltplans. Es ist bessere daß der Widerstand zwischen Gate und masse nicht 1kOhm ist sondern 10kOhm.
Grüße Uwe

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Mit dem IRLD024 reicht auf für alle deine zu schaltende Lasten.Vorteil ist das du sie bei den geringen Lasten Sockeln kannst und gerade bei den "Anfängen".
Auch ausreichend wenn du schon bei Pollin bestellst

Willst du es erstmal auf einem Steckbrett probieren dann bietet sich der Nano an. Dann kann man nachher auch eine Lochraster Platine aufbauen und die mit Steckleisten die wie ein "Motherboard" auführen
Gruß
DerDani

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Wow das geht ja flott hier, danke für die Antworten schonmal :slight_smile:

mgcss:
Netzteil sollte gehen und ein MOSFET pro Kanal ist auch korrekt.

Zu den MOSFETs: die kommen üblicherweise zwischen die zu schaltende Last und Masse. Für das Ventil heißt das also + 12 V an den einen Anschluss der Spule. Der andere Anschluss wird mit dem Drain des MOSFET verbunden. Masse kommt dann an Source des MOSFET. Über den Gate-Pin wird der Mosfet dann geschalten.

Beim Schalten von induktiven Lasten wie Spulen und Motoren zusätzlich auch noch an eine sog. Freilauf-Diode denken, die den zurückfließenden Induktionsstrom beim Abschalten der Last abführt.

Habe das bei diesem Link hier http://bildr.org/2012/03/rfp30n06le-arduino/ ebenfalls so verstanden, wie du es beschrreibst. Muss ich denn bei diesen Pumpen und Ventilen auch eine Diode hinzufügen? In der Pumpe arbeitet ja ein Motor.

uwefed:
Ich rate von Relais ab.
Am besten ist es Du benutzt Logic Level MOSFETs. Welche MOSFETs hast Du?
Eine Sicherung ist notwendig da das Netzteil nur 30 Sek kurzschlußfest ist.
Grüße Uwe

Ich habe 2 der sich im Arduino UNO StarterKit von Waterott befindenen IRF540N sowie 6x IRLZ24N MOSFETs.
Wie mache ich das mit der Sicherung? Kann mir einer für einen Laien erklären, wie genau ich das Netzteil nun verwenden soll? Was muss ich beachten, damit es nicht irgendwie gefährlich wird etc? Das wäre nett.

volvodani:
Mit dem IRLD024 reicht auf für alle deine zu schaltende Lasten.Vorteil ist das du sie bei den geringen Lasten Sockeln kannst und gerade bei den "Anfängen".
Auch ausreichend wenn du schon bei Pollin bestellst
Schaltnetzteil MEANWELL RS-50-12, 12 V-/4,2 A

Habe wie gesagt schon das obige Netzteil gekauft und es vor mir liegen :slight_smile: aber danke trotzdem für den pollin Link.
Naja wegen Platine ist so ne Sache. Wir machen das Projekt im Rahmen eines Uniprojektes und ich hätte die Möglichkeit eine Platine zu fräsen. Allerdings, da ich total neu in dem Gebiet bin, stellt sich mir die Frage, was das in meinem Fall denn nun wirklich für Vorteile hätte? Bringt so eine Platine nicht eigentlich dann was, wenn man lauter Kleinteile in einen Schaltkreis bauen möchte? Ich habe ja fast nur große sperrige Teile wie die Pumpen und Ventile, die ich ja eh nicht auf ner Platine unterbringen könnte. Also wäre die nur für die Sensoren höchstens und die MOSFETs? Sorry für die vielleicht blöde Frage :slight_smile:

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Muss ich denn bei diesen Pumpen und Ventilen auch eine Diode hinzufügen? In der Pumpe arbeitet ja ein Motor.

Du brauchst die Schutzdioden an jeder Pumpe/Ventil weil beim Abschalten einer Induktivität (Spule oder Motor) eine Gegeninduktionsspannung den Strom aufrechterhalten will und diese Gegeninduktionsspannung die Halbleiter (MOSFET) kaputtmanchen könnte. Die Diode schließt die Gegeninduktonsspannung kurz.

IRLZ24N sind richtig.

Einfach die Sicherung mit einem Sicherungshalter in die + Leitung zwischen Netzteil und Verbraucher schalten.
Die Elektronik mußt Du irgendwo montieren und die 3D Montage ist seit es keine Röhren mehr gibt nicht mehr üblich außer in disegnerprjekten. Die ganze Elektronik samt Sicherung kommt auf eine Platine. Da kannst Du stecker montieren und so die Schaltung sicher und Wackelkontaktfrei montieren.

Grüße Uwe

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Ich würde es an deiner Stelle alles auf eine platine bringen und dann die ganzen Greäte über jeweils zwei Schraubklemmen oder 2pol Stecker anschließen. Dann kann man es bei Bedarf auch räumlich trennen.
Gruß
DerDani

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uwefed:

Muss ich denn bei diesen Pumpen und Ventilen auch eine Diode hinzufügen? In der Pumpe arbeitet ja ein Motor.

Du brauchst die Schutzdioden an jeder Pumpe/Ventil ..

Einfach die Sicherung mit einem Sicherungshalter in die + Leitung zwischen Netzteil und Verbraucher schalten.
Die Elektronik mußt Du irgendwo montieren und die 3D Montage ist seit es keine Röhren mehr gibt nicht mehr üblich außer in disegnerprjekten. Die ganze Elektronik samt Sicherung kommt auf eine Platine. Da kannst Du stecker montieren und so die Schaltung sicher und Wackelkontaktfrei montieren.

Grüße Uwe

Hm, überlege gerade, ob sowas nicht praktischer wäre für mein Projekt SparkFun Power Driver Shield Kit - DEV-10618 - SparkFun Electronics ?
Da sind ja glaube ich schon 6 MOSFETs in ner Platine richtig integriert samt Dioden? Ich bräuchte also nur noch die Teile anzuschließen. Natürlich ist es irgendwie doof, wenn ich eh jetzt schon die MOSFETs habe aber falls das damit viel unproblematischer gemacht werden kann, würde ich die MOSFETs auch zurückgeben können ohne Probleme.

Zu der Sicherung: Ich muss dann aber nur eine einbauen für alle Verbraucher oder für jeden eine eigene? Außerdem weiß ich immer noch nicht so ganz, wie ich das Netzteil überhaupt mit 230V verbinde? Die Fragen sind vielleicht extrem simpel aber ich kenne mich halt garnicht mit so etwas aus. Ich meine bei einem PC Netzteil zB ist ja ein Netzstecker dabei aber bei diesem von TDK Lambda ist ja nichts dabei. Wie muss ich das also mit der Netzspannung verbinden?

Wegen Platine fräsen. Wenn ich soweit bin, kann ich mein Platinendesign bzw meinen Schaltkreis hier posten bevor ich da irgendwas falsches erstelle? :slight_smile: Aber zum Testen zunächst reicht auch das Breadboard oder?

Grüße,
ctfreak

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ctfreak:
Hm, überlege gerade, ob sowas nicht praktischer wäre für mein Projekt SparkFun Power Driver Shield Kit - DEV-10618 - SparkFun Electronics ?
Da sind ja glaube ich schon 6 MOSFETs in ner Platine richtig integriert samt Dioden? Ich bräuchte also nur noch die Teile anzuschließen. Natürlich ist es irgendwie doof, wenn ich eh jetzt schon die MOSFETs habe aber falls das damit viel unproblematischer gemacht werden kann, würde ich die MOSFETs auch zurückgeben können ohne Probleme.

Von denen bekommst Du keine 2 übereinander.

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uwefed:
Von denen bekommst Du keine 2 übereinander.

Ne, war auch so gemeint, dass die 6 MOSFETs evtl reichen würden. Momentan habe ich folgende Anzahlen an Bauteilen:

4x Magnetventil und 2x Pumpe.
Noch ist nicht ganz klar, ob dies reichen wird oder ob noch weitere Pumpen dazukommen. Das hängt davon ab, ob es einen Weg gibt, die Pumpe geschickt sowohl als Vakuumpumpe zum Absaugen als auch als Luftkompressor zu verwenden. An sich kann die Pumpe beides. Die genauere Ausführung meiner Idee diesbezüglich ist erstens noch nicht ganz fertig und zweitens wäre es etwas offtopic, da momentan dazu keine Fragen vorhanden sind. Grob habe ich mir das so gedacht, dass man mit geschicktem Einsatz von Ventilen sehr wohl mit nur einer Pumpe die Luft aus dem Kissen absaugen kann und das Kissen aufpumpen kann.

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Hallo!
Die Shields haben keine Freilaufdioden. die 4001 ist für die Versorgung vom Ardu, bei Verwendung an einem ATX Netzteil.
Betreibe 3 von den Shields an einem Mega, eines ist gesteckt, die beiden anderen sind halt daneben angebaut.

Bei meinen Ultima Sitzen gibts auch nur eine Pumpe und 2 Ventile ( zum anpassen der Seitenpolster)....

mfg Martin

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Dann glaube ich daß Du eher Magnetventile mit "Wechsler" brauchst als "Offner" wie du verlinkt hattest.

Die Shields haben keine Freilaufdioden. die 4001 ist für die Versorgung vom Ardu, bei Verwendung an einem ATX Netzteil.

Aber den Platz für Dioden einzulöten ist vorhanden.

Ein anderes Problem ist daß ATX Computernetzteile eine Grundlast brauchen um zu funktionieren. Ohne Grundlast ist die Ausgangspannung nicht stabil und das Nezteil kann ich zyklische ein und ausschalten oder wegen des Überspannungsschutzes auch ganz ausschalten.

Grüße Uwe