{"id":1620,"date":"2018-02-24T22:09:38","date_gmt":"2018-02-24T20:09:38","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.gafu.de\/?p=1620"},"modified":"2018-02-24T22:10:34","modified_gmt":"2018-02-24T20:10:34","slug":"bauknecht-kuehlschrank-kaputt-erstmal-mikrocontroller-dazu-tun-teil-2","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/blog.gafu.de\/?p=1620","title":{"rendered":"Bauknecht K\u00fchlschrank kaputt. Erstmal Mikrocontroller dazu tun (Teil 2)"},"content":{"rendered":"<p>Warum eigentlich ein Mikrocontroller?<\/p>\n<p>Der war gerade da. Es ist (im Gegensatz zum analogen Aufbau) unproblematisch seine grundlegende Funktion und Parameter nach Bedarf beliebig anzupassen.<\/p>\n<p>Da ich mit dem Bauen von K\u00fchlm\u00f6beln keine Erfahrung habe, wird sich die Anpassbarkeit als n\u00fctzlich erweisen.<\/p>\n<p>Auf dem Arduino Uno ist ein Atmega 328 (oder 168 beim billigsten pro mini), der einen integrierten ADC mit 10 bit Aufl\u00f6sung besitzt. Bei Verwendung der interen Referenz und 5V und LM35 Temperaturf\u00fchlern mit 10mV\/K l\u00e4sst sich damit theoretisch auf ca. ein halbes \u00b0C genau messen. Das reicht f\u00fcr diesen Zweck aus.<\/p>\n<p><a href=\"\/wp-content\/2018\/02\/ksarduino.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/2018\/02\/ksarduino-600.jpg\" alt=\"arduino am k\u00fchlschrank\" \/><\/a><\/p>\n<p>Zwei Eing\u00e4nge lesen die Temperaturf\u00fchler ein, ein dritter bekommt ein Poti zum manuellen Nachstellen der K\u00fchlleistung (Sommer\/Winter oder andere Notwendigkeiten) ohne das Programm \u00e4ndern zu m\u00fcssen.<\/p>\n<p>Der Motorstrom wird \u00fcber ein 5V Relais geschaltet, welches &#8222;1\/8 HP&#8220; und 6A aufgedruckt hat. \u00dcber den Kontakt habe ich zur Entst\u00f6rung einen 250V Varistor gel\u00f6tet, die Spule bekommt eine Freilaufdiode und wird \u00fcber einen NPN-Transistor vom Mikrokontroller geschaltet.<\/p>\n<p>Als Zusatzfunktion gibts eine helle Alarm-LED die rot Blinkt wenn es im K\u00fchlschrank wieder erwarten zu warm ist. Dies wird mit dem zweiten F\u00fchler im K\u00fchlraum \u00fcberwacht.<\/p>\n<p>Die F\u00fchlerleitungen werden jeweils \u00fcber 1uF Elkos direkt am ADC Eingang stabilisiert.<br \/>\nDie verwendeten billigen LM335 sind die aussortierten LM35 Sensoren die nicht so gut geworden sind. Hier muss man also selbst daf\u00fcr sorgen, das Sensor-offset entsprechend zu korrigieren. Daf\u00fcr habe ich ein LC-Display angeschlossen um im experimentellen Status Diagnosedaten angezeigt zu bekommen. (Nicht in der Schaltzeichnung enthalten, Pinbelegung siehe .ino Datei)<\/p>\n<p><a href=\"\/wp-content\/2018\/02\/ksschaltung.jpg\"><img decoding=\"async\" src=\"\/wp-content\/2018\/02\/ksschaltung-600.jpg\" alt=\"Schaltung\" \/><\/a><\/p>\n<p>Was zeigt das 2&#215;16 Display an?<br \/>\nLinks oben die Verdampfertemperatur, Links unten die K\u00fchlraumtemperatur, Rechts oben &#8222;M0&#8220; oder &#8222;M1&#8220; ob der Motor angesteuert ist, und unten den Temperaturoffset vom Poti, um wieviel Grad die Abschalttemperatur zus\u00e4tzlich durch Potieinstellung in Richtung &#8222;kalt&#8220; verschoben wurde.<br \/>\nDie Temperaturen sind der Einfachheit gleich in Kelvin, da gibts keine Probleme mit dem Nullpunkt und negativen zahlen, und man kann die Werte gleich 1:1 mit der Spannung mit einem DMM nachmessen.<\/p>\n<p>Damit sind wir bei den Fehlerquellen: die billigen LM335 k\u00f6nnen mehrere Grad Offset haben, meist sind die aber deutlich besser als das Datenblatt garantiert, wodurch es sich eher nicht lohnt die teureren selektierten LM35 zu kaufen. Eine gr\u00f6\u00dfere Fehlerquelle ist die Betriebsspannung des Mikrocontroller, die ja gleichzeitig die Referenz f\u00fcr den ADC ist. L\u00e4uft die Referenz davon, w\u00e4hrend die Temperaturf\u00fchlerspannungen stabil bleiben, verschiebt sich die Temperatur um ein paar Grad.<br \/>\nBeim ersten versuch mit einer Powerbank hatte ich genau 5V, da stimmten die Temperaturen, \u00fcber Nacht hatte ich dann ein Samsung-Ladenetzteil angesteckt, welches fast 5,2V liefert, wodurch die Temperaturmesswerte um mehrere Grad daneben lagen.<br \/>\nHier liegt Optimierungspotenzial, man k\u00f6nnte die ADC-Referenz mit einem TL431 erzeugen (z.B. auf 3,5V) und dabei gleichzeitig die Aufl\u00f6sung noch etwas verbessern.<\/p>\n<p>Ich verzichte darauf. Grundlegend ist eine stabile Spannungsversorgung wichtig damit die F\u00fchlerwerte stabil stehen, deshalb ist ein Elko auf der 5V schiene Pflicht. Ich habe 220uF verwendet. Nach dem Anschlie\u00dfen des sp\u00e4ter zu verwendenden Netzteils (und damit welche Spannung genau anliegt) kann man mit einem Multimeter die ADC_Eing\u00e4nge nachmessen und mit dem Kelvin-Temperaturwerten im Display vergleichen. Im Arduino-Sketch kann dann ein Offset f\u00fcr die Messung eingetragen werden um die F\u00fchler auf Linie zu bringen.<\/p>\n<p>Danach wird die Temperatureinstellung nur noch mit dem Poti auf Wunsch abgeglichen. Ein Min\/Max Thermometer mitten im K\u00fchlraum ist hilfreich, die Werte sollten etwa zwischen 1\u00b0C und 10\u00b0C pendeln.<\/p>\n<p>Wie gehts weiter?<\/p>\n<p>Die ganze Sache wird jetzt ein paar Tage im Probebetrieb laufen um ggf noch hier und da was daran zu fummeln. Bei Zufriedenheit folgt dann ein angepasstes Geh\u00e4use mit eingebautem Netzteil und Steuerung. Das Geh\u00e4use soll hinten am L\u00fcftungsgitter angeklipst werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Warum eigentlich ein Mikrocontroller? Der war gerade da. 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