Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Automatik Sensor Mülleimer - Motorsteuerelektronik?


von Juergen P. (auto-mover)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Zusammen,

normalerweise möchte ich meine kleinen Projekte immer selbstständig 
hinkriegen. Aber diesesmal habe ich mich etwas zu weit aus dem Fenster 
gelehnt und benötige dringend Unterstützung bei der elektronischen 
Ausführung.

Folgendes kleine Projekt habe ich geplant:

Ich möchte eine Müllklappe in die Küchenarbeitsplatte einbauen die sich 
bei Annäherung mit der Hand (ca. 20cm vorher) von alleine öffnet und 
sich dann nach dem Einwurf des Abfalls wieder schließt. Soll für meine 
Schwester als Geschenk werden da sie nur einen Arm bewegen kann.
Dafür gibt es auch bereits fertige Mülleimer als stand-alone-Lösung.
Mechanisch aber nur Plastik-China-Sch... das funktioniert nicht lange.
Also habe ich die Mechanik aus Aluminium mit Zahnrädern und vielen 
Kugellagern selber gebastelt. Spielfrei und robust.
Die Steuerung mit Hilfe von Conrad-Bausätzen zusammenzustellen wird 
diesesmal leider nix.
Ich habe probeweise einen Mülleimer mit der Funktion gekauft.
Aber die Elektronik darin genügt meinen Ansprüchen nicht.

Als Näherungssensor habe ich mir mal von Conrad den Art.504596 gewählt - 
lt.Beschreibung könnte er für meine Anwendung passen.
Aber wie kann ich damit den Motor schalten ?
Ich finde keine passende Elektronik die mit dem  Sensor-Signal ein 
Relais schaltet.

Im Anhang noch eine Zeichnung mit Motor mit 2 Endschaltern - für Klappe 
auf und Klappe zu.

Die Klappe kann auch von Hand über eine Rutschkupplung bedient werden.
Die Mechanik kann dann auch zwischen den Endschaltern stehen. Der Motor 
muß dann eben in eine Richtung wieder anlaufen bei nächstem Sensor 
Kontakt.

Die Öffnungsgeschwindigkeit wird durch die Mechanik und Motordrehzahl 
bei 12V vorgegeben. Die Schließgeschwindkeit soll allerdings langsamer 
sein (soft-close)  - da hätte ich einen Conrad-Regler z.B. 22 23 47 
dazwischen geschaltet.

Der Deckel soll nach dem Öffnen so lange offen bleiben wie die Hand im 
Sensor-Bereich ist - nach entfernen aus dem Sensor Bereich soll die 
Klappe mit einer kleinen Verzögerung ca.2 dann wieder soft schließen.

Meine bisherigen Schaltungen bestanden alle aus Conrad-Bausätzen die ich 
zum Teil umgebaut und mit mech. Relais ergänzt habe. Löten kann ich - 
aber was IC´s leisten können hab ich nie verstanden. - Ach ja ich komme 
ja vom Netzeil mit 12 Volt - die IC´s laufen doch mit niedrigerer 
Spannung - wie geht dass dann?

Ich habe aber den Eindruck dass sich meine Anforderungen diesesmal nicht 
Analog schalten lassen.

Wahrscheinlich ist das auch ne Nummer zu kompliziert.

Aber ich dachte jetzt frage ich mal hier - vielleicht hat einer fertige 
Schaltpläne schon in der Schublade ;-)

Gruß
Jürgen

von Alex S. (thor368)


Lesenswert?

Tach Juergen,

natürlich lässt sich das analog lösen ist aber nicht zu empfehlen. Mit 
ein bischen suchen und viel Gebastel sogar mit conrad Bausätzen. Eben 
eine Lochrasterplatine zu löten dürfte aber deutlich nervenschonender 
sein.

Also lass uns mal zusammenfassen:
1) Du brauchst einen Schaltungsteil, der den analogen Ausgangswert des 
Distanzmessers in ein "auf/zu" digitales Signal wandelt und an den 
Übergängen möglichst einen stabilen Zustand hat. Das Problem löst man 
mit einem Fensterkomperator
2) Als nächstes muss eine Logik her, die die Endlagenschalter 
miteinbezieht.
3) Der letzte Teil ist der Motortreiber, der im Speziellen in die eine 
Richtung langsamer läuft als in die andere.

Das ist nicht kompliziert. Ich bastel da mal eben was.
Thor

von Juergen P. (auto-mover)


Lesenswert?

Hallo Alex,

danke für die schnelle Anwort!
Ich frag mich immer was man studiert habem muß um sowas nicht 
kompliziert zu finden :-D


Hier nochmal meine Funktionszusammenfassung:

Ablauf:
1. Deckel des Mülleimers ist geschlossen - S2 ist also gedrückt
2. Bei Aktivierung des Sensors läuft Motor auf Endschalter S1 und stoppt 
da. Solange die Hand im Sensor-Bereich ist soll der Deckel offen bleiben 
(S1 gedrückt)
3. Wird die Hand weggenommen soll der Motor mit ca. 2 Sek. Verzögerung 
mit einstellbarer verringerter Drehzahl in die andere Richtung 
zurückfahren auf S2 und dort stoppen.
4. Problem:  Wird der Deckel während der Fahrt mechanisch gestoppt und 
bleibt zwischen den Enschaltern stehen soll der Motor nicht 
weiterdrehen.
Es ist zwar eine Magnetische-Rutschkupplung eingebaut aber der Motor 
soll dann nach einigen Sekunden abschalten wenn er merkt dass der 
jeweilige Enschalter in dieser Zeit nicht erreicht wird.
5. Der Motor soll dann nach einer mechanischen Blockade des Deckels und 
erneutem Sensor-Signal wieder in die Zu-Position auf S2 laufen.
6. Genauso wenn der Deckel zu ist - S2 gedrückt - und von Hand geöffnet 
wird (S2 geöffnet) soll er bei erneutem Sensorkontakt auch wieder in die 
ZU-Position fahren.
7. Der Deckel soll alternativ über EINEN Drucktaster für Auf und Zu 
bewegt werden können. Der Sensor vorher manuell über einen 
Ein/Ausschalter ausgeschalt werden.

So ich glaube das wären die ganzen Funktionen - ich hoffe nicht dass das 
jetzt zu komplziert ist - aber so wäre es Perfekt und die 
Alltagseventualiäten abzudecken.

Bin mal gespannt wie du sowas anpackst.

Gruß
Jürgen

von Alex S. (thor368)


Lesenswert?

> So ich glaube das wären die ganzen Funktionen - ich hoffe nicht dass das
> jetzt zu komplziert ist - aber so wäre es Perfekt und die
> Alltagseventualiäten abzudecken.
Mhh, das wird tatsächlich kompliziert. Kompliziert genug, um das nicht 
mit diskreter Elektronik anzupacken. Sowas geht leider nur noch mit 
einem riesen logik Grab oder halt einem µC.

Aus löttechnischer Sicht ist ein µC Kindergarten. Jeder Schalter, Motor 
usw. bekommt seinen eigenen Prozessorpin, ein bis drei Bauteile dazu und 
das wars. Die Software wird eher ein Problem sein. Aber ich denke da 
kann ich dir helfen.

Bis wann musst du das denn fertig kriegen?
Thor

von Jürgen (Gast)


Lesenswert?

Alex S. schrieb:
> Mhh, das wird tatsächlich kompliziert. Kompliziert genug, um das nicht
> mit diskreter Elektronik anzupacken. Sowas geht leider nur noch mit
> einem riesen logik Grab oder halt einem µC.
>
> Aus löttechnischer Sicht ist ein µC Kindergarten. Jeder Schalter, Motor
> usw. bekommt seinen eigenen Prozessorpin, ein bis drei Bauteile dazu und
> das wars. Die Software wird eher ein Problem sein. Aber ich denke da
> kann ich dir helfen.
>
> Bis wann musst du das denn fertig kriegen?


Hallo Alex,

ich dachte nicht dass das so schwierig ist - mit Software und so.

Bei dem gekauften Mülleimer ist nur eine kleine Platine mit einem 8 
beinigen Ic verbaut.
Der gibt aber nur einen kurzen Zeitimpuls zum öffnen und einen kurzen 
Impuls zum schließen und der Deckel fällt dann von alleine zu.
Denn Deckel kann ich da gegen den Getriebewiderstand auch von Hand 
bewegen.
Nach erneutem Sensor-Kontakt schließt bzw. öffnet er wieder-
Alles ohne Endschalter.

Vielleicht sollte ich auch die Enschalter weglassen und die 
Motorlaufzeit per Zeitsteuerung machen wenn die Motorlaufzeit so kurz 
ist das ich nach dem einschalten sofort wieder ausschalten muß.
Ich wollte halt auf Nummer sicher gehen dass die Endlagen richtig 
erkannt werden.
Die Laufzeit des Motors ist bis zum öffnen sowieso nur max. 1 Sekunde. - 
also von S2 auf S1. - oder nur ein Endschalter  - sobald der Motor S2 
verlässt muß er ja schon wieder abschalten (max. 1 Sek. ist der Deckel 
ja oben) - Der Motor darf ja sowieso nicht weiterlaufen wenn der Deckel 
z.B. wegen Überfüllung des Behälters gar nicht mehr bis zum Endschalter 
S2 läuft. Als nicht mehr ganz schließen kann. Dann muß der Motor ja vor 
dem Enschalter mit drehen aufhören. Er kann dann ein paar Sekunden in 
die Rutschkupplung drehen. Aber nicht ewig weiterdrehen - die Funktion 
ist wichtig.
Eine 12 Volt Flip-Flop-Schaltung zum umpolen von 12 Volt Motor mit 2 
Enschaltern habe ich noch rumliegen. Die wollte ich einfach mit einem 
Drehzahlregler in die eine Richtung kombinieren für den Soft-Close - als 
Taster -Eingang für die Flip-Flop-Schaltung würde dann allerdings die 
Sensor-Ansteuerung noch fehlen.
Wie das ganze dann allerdings reagiert wenn der Deckel gegen die 
Enschalter von Hand verstellt wird müsste ich probieren.
Dass ich für einen Mülleimerdeckel etwas programmiert werden muß - kann 
ich mir grad nicht vorstellen.

Die Mechanik dazu habe ich halb fertig und könnte noch mit oder ohne 
Endschalter fertig basteln.

Da ich mir bei solchen Sachen immer viel Zeit lasse - ich wills immer 
perfekt haben :-) - bin ich schon ein Jahr früher dran - muß erst bis 
25.07.2013 (Dreizehn) fertig sein. Die Anlage soll aber mech. mind. 20 
Jahre wartungsfrei laufen - die Elektronik dazu sollte das auch.

An meiner letzten Elektronik mit Mechanik für einen im Auto eingebaute 
3D-Spritzanlage habe ich 2,5 Jahre gebastelt. Den Schaltplan dazu könnte 
weder ich noch ein Elektiker jemals wieder lesen :-D

Lochrasterplatinen löten wäre kein Problem - habe auch eine Software 
(Lochmaster) mit der ich Platinen erstellen kann - leider mangels 
Projekten noch nicht genug getestet.

Freue mich aber über dein Interesse an meinem "Problem" :-)

Gruß
Jürgen

von Karl (Gast)


Lesenswert?

Vielleicht solltes du dir mal das Arduino-Projekt anschauen. Da hast du 
einen uC den du einfach programmieren kannst und kannst damit dein 
Projekt "quick and dirty" zu Ende bringen.

von Jürgen (Gast)


Lesenswert?

Karl schrieb:
> Vielleicht solltes du dir mal das Arduino-Projekt anschauen. Da hast du
> einen uC den du einfach programmieren kannst und kannst damit dein
> Projekt "quick and dirty" zu Ende bringen.

Danke für den Tipp - aber von solchen Projekten bin ich noch meilenweit 
entfernt - wenn bei mir ein Bauteil mehr als 2 Anschlüsse für + und - 
hat, ist bei mir schon Schluß - das wird nicht quick - eher dirty :-D

Gruß
Jürgen

von Juergen P. (auto-mover)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich hab mal meine Anforderungen konkretiesiert. Siehe Anhang!
Die Schaltung kann ich dann nicht nur für den Mülleimer sondern auch für 
viele andere Projekte verwenden wie z.B. die Rasiererhalterung, mein 
TV-Lift, die Postpaketentgegennahmevorrichtung, den versenkbaren 
Toaster, den Bett-Lift, den Wäschekorbheber, den 
Wäscheabwurfschachtverschlußdeckel, den 
Rasenmäherelektrokabelaufwickelautomat, die Terassendrehbühne, dem 
Kleiderrondell usw.

Mit dieser Gleichstromsteuerung könnte ich alle Projekt bedienen.
Wenns jemand hinkriegt.

Gruß
Jürgen

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.