Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Evaluierung Controller über Ethernet steuern


von Peter (Gast)


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Hallo,

Ich bin gerade dabei mir verschiedene Lösungen für eine Lampensteuerung
im Modellbau (H0) anzusehen.

Bei meiner Suche habe ich zwar interessante Sachen gefunden
aber diese wahren dann zum teil völlig autonom kein direkter eingriff
von aussen möglich oder aber immer noch auf alt bewährte art einfach
kabel auf Batterie und schalter dazwischen und fertig.

da ich aber die Lichter Individuell oder auch mit in einem
gewissen Zeitablauf steuern will muss ich anders herangehen.

1. Controller wird nur als schalt Modul benutzt
2. Es besteht eine Ständige Verbindung mit einer Höheren Intelligenz 
(PC)

Also wie soll das jetzt vor sich gehen?

PC schickt Befehl an Controller "Schalte Pin 1 auf High"
Lampe auf Pin 1 schaltet ein

Welche Übertragungen von PC zu Controller gibt es Schnittstellen

Parallel
Seriell
USB
Netzwerk

Eigenschaften die ich für mich so sehe

bei Parallel und Seriell gibt es nur noch wenige PC die dies 
Unterstützen
dann Kabellänge Parallel bei 30m (Drucker)
und Seriell bei 2400 baud sind 900m
hinzukommt eine Eventuelle Aufteilung auf mehrere Controller
heist ich müsste die Kabel von Board zu Board durchschleifen
und maximall 64 geräte

Möglichkeit USB bis auf die Datendurchsatzrate und das dies alle PC von
Hause aus haben auch nicht anders aus als bei Parallel und Seriell
und maximall 254??? Geräte

Netzwerk
Maximalle Kabellänge von Gerät zu Gerät 100m
Kabellose Übertragung möglich
Theoretisch maximal 255 Geräte möglich (0-254 wobei 0 nicht benutzt 
wird)
Geräte Automatisch Adressiert MAC/IP Adresse
Kein Durchschleifen notwendig
Standard Protokolle vorhanden die man einsetzen kann


Wenn ich mich für die Lösung Netzwerk->Controller Entscheide
habe ich folgende möglichkeiten

Verschiedene Funktionen die nicht PIN abhängig sind kann ich am 
Controller Direkt Speichern
z.b. ein Flackerlicht usw.
zudem habe ich die Auswahl von verschiedenen Controllern je nach 
Anwendung und Bedarf
die Controller Boards lassen sich zusätzlich ausstatten (SD Karte, 
Soundmodul, Ram, usw.)
Direkte Adressen zu den Controller Boards
Andere Controller Karten können leicht entegriert werden (zb. Raspberry)
Bei zwei "Eingängen" (Stromversorgung,Daten) habe ich eine Variable 
Menge an Ausgängen (je nach Controller)
Ein Controller kann übers Netzwerk neu beschrieben werden

Zu meinen Fragen

Sind die Ausführungen zu den Übertragungen im Gesamten Richtig?
Sind die Möglichkeiten die ich dann habe Richtig?
Kann jeder Controller mit Ethernet ausgestattet werden?
Gibt es Gute Anleitungen zu dem was ich vorhabe?

mfg Peter

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Peter schrieb:
> Theoretisch maximal 255 Geräte möglich (0-254 wobei 0 nicht benutzt
> wird)

Nö, da gehen deutlich mehr. Das Internet wäre sonst sehr, sehr 
überschaubar.

von stromverdichter (Gast)


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Hallo Peter,

du gibst dir viel Mühe um etwas zu beschreiben von dem du keine Ahnung 
hast. Selbst wenn dir hier jemand auf alle Punkte Antwort geben könnte, 
würdest du deren Bedeutung nicht verstehen, weil dir das 
Hintergrundwissen fehlt.

Wenn es dir nur darum geht, ein paar Lichtlein ein und auszuschalten, 
dann verwende eine fertige Lösung, oder schalt einfach über die GPIOs 
von einem Raspberry-Pi. Dann kannst du das schön über einen Webserver 
steuern.

Suche dir eine fertige Vorlage und baue Sie nach. Mehr geht bei deinem 
Vorwissen nicht. Da müsstest du erst mal einiges lernen.

von tsag (Gast)


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Hallo Peter,

meld dich an oder schreib eine Kontaktadresse, dann kann dir vielleicht 
geholfen werden.

von Dr. Sommer (Gast)


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Wie wär's mit CAN, da gibt es günstige USB Adapter für, der 
Verdrahtungsaufwand ist gering, wenn man CAN fähige Mikrocontroller 
verwendet ist der Software Aufwand minimal, es gehen je nach Datenrate 
bis zu theoretisch 2^29 Geräte die außerdem beliebig alle senden können 
(automatische Arbitrierung). Einige Controller wie der LPC11C haben 
sogar den CAN Transceiver integriert so dass du gar nichts an 
zusätzlicher Hardware brauchst.

von Dauergast (Gast)


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ESP8266-03 mit NodeMCU (€3 pro Node, WLAN)
ENC28J60+ATmega328 (6€ pro Node, LAN)

MQTT Protokoll

Leider alles von "einfach" so weit entfernt wie die Kuh vom Raumflug.

von Peter (Gast)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Nö, da gehen deutlich mehr. Das Internet wäre sonst sehr, sehr

192.168.1.0-254 sind 255 PC' möglich danach
192.168.2.0-254 sind wieder 255 PC's möglich

aber ein PC kann nicht direkt von 192.168.1 auf 192.168.2 zugreifen
dazu benötigt man ein Tor das das eine mit dem anderen Netz verbindet

stromverdichter schrieb:
> Wenn es dir nur darum geht, ein paar Lichtlein ein und auszuschalten,
> dann verwende eine fertige Lösung, oder schalt einfach über die GPIOs
> von einem Raspberry-Pi. Dann kannst du das schön über einen Webserver
> steuern.
>
> Suche dir eine fertige Vorlage und baue Sie nach. Mehr geht bei deinem
> Vorwissen nicht. Da müsstest du erst mal einiges lernen.

Rasperry Pi maximall 26 Pins bei im moment in einem Gebäude mit 40 
Lampen
nicht verwendbar
und Vorlage gibt es keine

tsag schrieb:
> meld dich an oder schreib eine Kontaktadresse, dann kann dir vielleicht
> geholfen werden.

und selbst als gast anmelden

Dr. Sommer schrieb:
> Wie wär's mit CAN, da gibt es günstige USB Adapter für, der
> Verdrahtungsaufwand ist gering, wenn man CAN fähige Mikrocontroller
> verwendet ist der Software Aufwand minimal, es gehen je nach Datenrate
> bis zu theoretisch 2^29 Geräte die außerdem beliebig alle senden können
> (automatische Arbitrierung). Einige Controller wie der LPC11C haben
> sogar den CAN Transceiver integriert so dass du gar nichts an
> zusätzlicher Hardware brauchst.

Danke werde ich mir noch genau ansehen Vorteil diese geräte müssen
nicht senden sondern nur empfangen

Dauergast schrieb:
> ESP8266-03 mit NodeMCU (€3 pro Node, WLAN)
> ENC28J60+ATmega328 (6€ pro Node, LAN)
>
> MQTT Protokoll
>
> Leider alles von "einfach" so weit entfernt wie die Kuh vom Raumflug.

Danke Werde ich mir ansehen

Und einfach ist grundsätzlich nichts bis es Fertig ist dann ist es kein 
Problem

von Gabriel M. (gabse)


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Hi Peter,
Wie wäre es einem Arduino Mega mit Ethernet Shielt oder einem Arduino 
Ethernet und einem Schieberegister zur Porterweiterung? Fertige 
Programme für solch einfachen Anwendungen findet man nach einer kurzen 
Google Recherche haufenweise. Auch falls du dich für USB entscheidest 
bist du mit den meisten Arduino Boards dabei.
Gabriel

von Heinz L. (ducttape)


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Peter schrieb:
> 192.168.1.0-254 sind 255 PC' möglich danach
> 192.168.2.0-254 sind wieder 255 PC's möglich
>
> aber ein PC kann nicht direkt von 192.168.1 auf 192.168.2 zugreifen
> dazu benötigt man ein Tor das das eine mit dem anderen Netz verbindet

Kann man schon. Man macht halt statt 256 /24 Netze einfach ein /16 Netz 
draus (oder halt irgendwas dazwischen, je nach Notwendigkeit).

Es ist zugegbenermaßen im 192.168.0.0 Netz üblich die zu /24 Netzen zu 
zerteilen, aber zwingend vorgeschrieben ist das nicht. Wer allerdings 
aus nostalgischen oder sonstigen Gründen am RFC 1597 festhalten will 
kann auch einfach auf 10.0.0.0/8 ausweichen. 16,7 Millionen Addressen 
sollten für jeden halbwegs normalen Anwendungsfall reichen.

Und ... ganz ehrlich, wenn man das Teil nicht ans Internet hängt ist es 
ohnehin Banane. Zu einem Adresskonflikt kommt's damit ohnehin höchstens 
mit den anderen, eigenen Teilen.


Insgesamt, um auch was zum Thread selbst beizutragen, glaub ich 
allerdings dass Du hier mit Kanonen auf Spatzen schießen willst. Wozu 
das Geraffel um Protokolle überhaupt Dir antun? Sofern Dein Ziel nur ist 
am anderen Ende einen binären Effekt zu erreichen (also Lampe an oder 
aus) kannst Du Dir eigentlich das große Theater mit Protokollen sparen. 
Du willst im Endeffekt, wenn ich Dich da richtig verstehe, nur, dass 
über eine zentrale Steuerung, ggf. aufgrund von Triggern (weil z.B. eine 
Bahn eine bestimmte Stelle überfährt) oder auf zeitlicher Basis, an 
irgendwelchen Stellen Deiner Konstruktion einzelne Lampen oder 
Lampengruppen ein- und ausgeschaltet werden.

Dafür tut's eigentlich ein µC (oder eben mehrere, bzw. über Kaskadierung 
usw) der ein binäres Signal (also eben "Strom an" oder "Strom aus") 
schickt. Im Endeffekt ist das entweder sogar direkt realisierbar, wenn 
die Lampe nicht zu viel Saft zieht (sprich, Du hängst das Lämpchen 
mittels Draht direkt an das Bein vom µC das den "an/aus" Output liefert) 
oder Du hängst eben 'n Transistor o.Ä. dazwischen der als Schalter 
dient.

Großartige Protokolle wären hier overkill. Auch weil Du ja auf der 
anderen Seite dann ein entsprechendes Gegenstück (sprich, noch 'n µC) 
hinbauen musst der dann im Endeffekt genau das tut: Das Signal 
interpretieren und an einem Output eben an- oder ausschaltet.

von stromverdichter (Gast)


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Peter schrieb:
> Rasperry Pi maximall 26 Pins bei im moment in einem Gebäude mit 40
> Lampen
> nicht verwendbar
> und Vorlage gibt es keine

Du willst mich wohl veräppel?
Wenn es für den Raspi keine Vorlagen gäbe, gäbe es den Raspi nicht!
Um einen Raspi um GPIOs zu erweitern gibt es fertige Lösungen um diese 
um bis zu 128 GPIOs pro Stack zu erweitern. GIDF
Eine einfache Erweiterung um 32 GPIOs 4-fach erweiterbar wäre für dich 
also das Richtige. Z.B. diese
https://www.abelectronics.co.uk/products/17/Raspberry-Pi--Raspberry-Pi-2-Model-B/54/IO-Pi-Plus

Selbst eine Platine zu entwickeln brauchst du wirklich nicht drüber 
nachzudenken.

von Frank K. (fchk)


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Denke daran: Für Ethernet brauchst Du einen Switch, und ein 48-Port 
Switch kostet schon etwas.

https://www.alternate.de/D-Link/DGS-1210-52-Switch/html/product/1144474

Bei CAN brauchst Du sowas nicht. Du nimmst hier am Besten einen 
BeagleBoneBlack, weil der die bessere Hardware hat, und dazu ein CanBus 
Cape:

http://www.towertech.it/en/products/hardware/tt3201-can-cape/

Der BeagleBone-Prozessor hat einmal CAN bereits eingebaut, hier muss nur 
noch ein Transceiver dran. Das Cape stellt nochmal zwei weitere Busse 
zur Verfügung, die allerdings nicht so schnell sind. Aber das macht bei 
Dir ja wohl auch nichts.

Für die Knoten nimmst Du einweder einen LPC11C22/24 mit integriertem CAN 
MAC+PHY (Nachteil: 48 Pin TQFPP im 0.5mm Raster, d.h. nicht so einfach 
zu verarbeiten) oder einen PIC18F25K80 plus MCP2551 (die gibts auch in 
DIL-Gehäusen) Das sind die billigsten und kleinsten und einfachsten 
Lösungen, alles andere wird teurer, größer, aufwändiger.

fchk

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