temperaturabh. digitale Lüftersteuerung, ascii-led Anzeige, USB

[keiang]

ich veröffentliche hier mein letztes Projekt:
eine digitale, temperaturabhängige (Dallas "DS 1820") Lüfterregelung mit Ascii-Led Anzeige (oder LCD "Hitachi 44780"), auf der alle Daten ausgegeben werden können (temperatur, lüfterdrehzahl...), und einer integrierten USB-Schnittstelle.
Ziel dieses Projektes war es eine Lüftersteuerung zu entwickeln mit es möglich ist alle Lüfter (hier max 3) unabhängig von einander zu regeln, in abhägigkeit von den Temperatursensoren (dallas "DS 1820", beliebig viele möglich) zu regeln und auch die Daten auf einem display ausgegeben werden.
Wenn ihr es nachbauen wollt schickt einfach kurz ne mail an mich, und ich sende euch die unterlagen zu.
Für neue Ideen oder Anregungen bin jederzeit offen.
Die homepage ist etwas langsam, also bitte gedult beim laden. Feedback ist erwünscht !

http://www.keiang.de/PCcool.html


keiang

[-error-]

Kann die Bilder nicht sehen (Mozilla Firefox)

[keiang]

bitte einfach später nochmal probieren im moment ist der Server etwas überlastet und lässt deswegen gerne mal Bilder weg.


keiang

[Gertz]

hast du des nich schon bei modding-faq geschrieben oder irre ich mich da jetz?

[keiang]

ja hab das projekt auf einigen seiten gepostet, hab darin eigendlich kein problem gesehen

[anorakker]

nice....bin gerade bei etwas ähnlichem dran..
arbeite mit nem msp430f149 von ti..das ding hat reichlich ports und timer und nen einfachen ad wandler drin...
bisher hab ich die display ansteuerung, pwm2analog fansteuerung und ne temperatur bestimmung mit ntc´s implementiert..
die drehzahlen wollte ich auch noch auslesen, aber da hab ich wohl ähnliche probleme, wie du sie hast ;)
ich programmiere das ding im moment in c, geht am anfang etwas schneller :) (und zeitkritisch ist im moment nichts wirklich)

mich interessiert, wie du die lüfter ansteuerst ? ich kann das ic leider nicht erkennen...

[keiang]

das sind normale treiber für DC-motoren und eigendlich auch total überdimensioniert aber das prob ist das ich keinen Treiber-IC gefunden habe der den Ausgang aktiv gegen high schaltet und das bei TTL-Pegeln am Eingang.

[keiang]

wegen einiger Probleme mit dem alten Server hab ich die Seite jetzt auf einem richtigen Server platziert:

http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool

KeiAng

[keiang]

So es ist nun geschaft, eine erste Version eines HowTo (Anleitung zum Aufbau der Lüfterregelung) (http://www.keiang.de/modules.php?name=Downloads&op=getit&lid=24) zu der Regelung steht nun zum Download bereit. Auch habe ich die Beschreibung auf der Seite etwas ausgebaut und die Firmware verbessert:

http://www.keiang.de/modules/PCcool/DCP_1469.jpg
http://www.keiang.de/modules/PCcool/PIC00269.JPG


hier die Leitungsmerkmale nochmal im Überblick:

- per Mikrocontroller digital geregelte Lüftersteuerung, Regelung arbeitet damit unabhängig vom Betriebssystem
- mit bis zu 4 Sensoren werden die Temperaturen des PC's überwacht und die Geschwindigkeit der Lüfter automatisch angepasst
- sehr genaue Temperatursensoren mit einer Auflösung von 0,1°C (DS1820)
- mehrere Sicherheitsfunktionen schützen vor einem Überhitzen des PC's
- verlustarme Ansteuerung der Lüfter mittels Pulsweitenmodulation (PWM), spart Strom und erzeugt keine zusätzliche Wärme
- die Lüfter können in einen Bereich von 35% bis 100% geregelt werden
- anzeige der Lüfterdrehzahl auch im PWM-Modus, über den ganzen Arbeitsbereich
- USB-Schnittstelle
- Ausgabe aller Werte auf LCD 1*20/2*20/4*20 (Temperaturen, Lüfterdrehzahlen, Alarmstatus...)
- einfachste Bedienung über nur 2 Tasten
- sehr flexible Konfiguration möglich (Alarmtemperaturen, Sensor-Lüfter-Konfig, Hysterese...)
- Sicherung aller Einstellungen im Eeprom

Die Bauteilkosten dürften ungefähr bei 25€ liegen (alle benötigten Bauteile aber ohne Sensoren / LCD / Platine)
Falls nun jemand auf den Geschack gekommen sein sollte und die Regelung nachbauen will, aber es an der Platine scheitert, den kann ich nun auch helfen, schickt einfach kurz ne mail.

[huha]

Ich würd' das ja nachbauen, käme da nicht immer nur ein ödes "Zugriff verweigert"-blabla.


-huha

[keiang]

sorry aber hatte vorhin noch nen Fehler mit dem Download sollte aber nun funktionieren...

[huha]

Da kommt leider immer noch "KeiAng's µC Werkstatt: Zugriff verweigert"

;(

-huha

[keiang]

ja das war wegen der Registrierung, hab sie jetzt deaktiviert...

[huha]

Ah, sehr gut, danke!

Eine kurze Bitte noch: Da ich PDF-Dateien standardmäßig mit dem PDF-Browserplugin öffnen lasse, habe ich kaum eine Chance, das Teil ordentlichen runterzuladen.
Wäre es möglich, das PDF-Dokument einfach in ein ZIP-Archiv zu packen? Das würde darüberhinaus noch die Downloadgröße mindern.

Ansonsten recht gut gemacht!

-huha

[keiang]

Wenn es mit dem plugin anschaust kannst es doch dann speichern oder?

[huha]

Öhm, nö?

Mach' einfach statt dem öden Button nen Downloadlink oder biete es als gepackte Datei an.

Ansonsten: Die Idee ist gut, mal sehen, ob man das irgendwie nachbauen kann.
Arbeitet der Controller selbständig oder muß irgendein Programm vom Betriebssystem her geladen werden, bis er arbeitet?
Davon mach' ich das nämlicih abhängig, weil auf meinem Rechner so einiges installiert ist.

-huha

[keiang]

der µC arbeitet unabhängig vom Betriebssystem, es wird lediglich beim start von windows die firmware in das ram geladen (über Treiber).


hier noch ein link um das howto gepackt zu laden

http://www.keiang.de/Download/Elektronik/Luefterregelung/howto/KeiAngs_Luefterregelung.rar

[huha]

Nur um das nochmal abzuklären:

Die Firmware bleibt im Controller und funktioniert auch, wenn ich irgendein Exotenbetriebssystem lade, für das es keine Software gibt?
Das ist nämlich ein ganz wichtiges Kriterium für eine Lüftersteuerung für mich; das Teil muß vollautomatisch auch ohne Windows funktionieren (klar, wenn ich was umstellen will, muß ich wahrscheinlich Windows bemühen...)

Also: Tut's das?

-huha

[keiang]

also nochmal: es gibt einen Zeitpunkt an dem die Regelung kontakt mit Windows hat und zwar dann wenn Windows beim starten die Treiber lädt. Zu diesen Zeitpunkt bekommt die Regelung ihre Firmware geladen und ab da kannst du den USB-Stecker ziehen und die Regelung läuft ganz normal weiter! ( das Firmware laden wird aber jedesmal gemacht nachdem die Regelung aus war, da die Firmware in das Ram geladen wird) Selbst die Konfiguration geht über die Regelung selber (über die 2 Taster -> Menuegesteuert). Alle Funktionen und Regelungsprozesse werden von dem Mikrocontroller selber übernommen und Windows hat darauf keine Einfluss!

[huha]

Sorry, vielleicht bin ich (heute/zur Zeit/überhaupt) blöd oder ich versteh's nicht richtig, aber jetzt nochmal gaaaaaaaanz langsam:

Wenn das Teil mal keinen Strom mehr gekriegt hat, z.B., weil der Rechner ausgeschaltet war, und es dann wieder Strom kriegt, funktioniert die Regelung dann sofort oder muß zuerst die Firmware wieder neu geladen werden?

Anders formuliert: Ist das Firmware-Laden eine einmalige Prozedur oder muß das jedesmal gemacht werden, wenn die Steuerung keinen Strom mehr hatte?

Danke für deine Geduld ;)
-huha

[keiang]

ahhh, ok jetzt weiss ich wo dein problem liegt. Ja die Firmware wird in das Ram geladen d.h. das die Firmware also weg ist wenn die Regelung aus war. Beim nächsten booten von Pc wird sie wieder in den Mikrocontroller geladen und alles läuft normal weiter. Das laden der Firmware geschieht automatisch im hintergrund und dauert keine sekunde.

[huha]

Hmm, das ist doof. Gibt's irgendeine Möglichkeit, die Firmware in einem EEPROM zu halten, sodaß sie nicht geladen werden muß bzw. man kein Windows dafür braucht?


-huha

[keiang]

Also es ist theoretisch möglich die firmware in dem eeprom zu hinterlegen und dann aus diesem zu booten. Aber ich habe es noch nicht getestet. Dieser Punkt ist aber so geplant und wird früher oder später noch so umgesetzt.

[keiang]

Das HowTo "Lüfterregelung" (http://www.keiang.de/modules.php?name=Downloads&op=getit&lid=24) ist überarbeitet worden und kann jetzt ohne Registrierung von meiner Seite (http://www.keiang.de)runtergeladen werden.
Ich hab hier auch mal eine Liste der Bauteile mit Preisen zusammengestellt, damit das Bestellen leichter wird. ( fast alles bei Reichelt ): Bauteiliste (http://www.keiang.de/modules/PCcool/Luefterregelung_Kaufliste.htm)

[DocEvil]

Original geschrieben von keiang
Also es ist theoretisch möglich die firmware in dem eeprom zu hinterlegen und dann aus diesem zu booten. Aber ich habe es noch nicht getestet. Dieser Punkt ist aber so geplant und wird früher oder später noch so umgesetzt.
dieses manko ist eigentlich eines der hauptgründe was mich vom nachbau abhält. Eine lüfterregelung muss imo nach dem einschalten selbstständig arbeiten.
Gibts in dieser richtung schon was neues?

Aber sonst ein feines projekt, gefällt mir sehr gut.

BTW, so wie ich es auf den ersten blick sehe werden die motoren per PWM angesteuert. Gibts da geräuschprobleme?

[keiang]

Die Frage nach der reinen Eeprom-Version ist nun schon mehrmals gekommen. Deswegen werde ich mich als nächstes an diese Sache machen.

Vollständig geräuschlos bekommt man eine PWM-Regelung natürlich nie, vor allem nicht in niedrigen Drehzahlbereichen , da wird es immer das Problem geben. Jedoch habe ich das ganz gut meistern können, indem ich die PWM-Frequenz mit max. 5kHz relativ hoch gelegt habe und die Kondensatoren den rest glätten. Ich habe hier 3 verschiedene Stardart-Lüfter (2500rpm)getestet und nur einer fängt an unter 1000rpm zu "dieseln" jedoch hört man dies auch nur wenn man darauf explizit achtet, da es Geräuschkulissen gibt die lauter sind (Festplatten...).

[keiang]

@DocEvil: ich habe gute Nachrichten :). Nachdem ich mich heute nochmal intensiv mit der Eeprom Sache beschäftigt habe ist es mir nun gelungen die Firmware (Ram-Version) in eine Firmware (Eeprom-Version) zu "konvertieren". Die Sache war
viel einfacher wie ich anfangs angenommen hatte, Cyress (der Mikrocontroller Hersteller) bietet dafür bereits eine eigene
Software an die dies übernimmt. Hab das also getestet und für gut befunden :))).
Werde die Firmware anfangs nächster Woche ins Netz stellen. Das Eeprom kann einfach über USB geflasht werden, dazu wird nur eine spezielle Software gestartet und die Firmware in das Eeprom geladen, man brauch also kein speziellen Programmer dafür. Die ganze Regelung läuft dann absolut unabhängig vom OS.

[keiang]

Bei dem Projekt ---> " digitale Lüfterregelung" (http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool) <--- hat sich nun wieder mal etwas getan:




Nachdem einige Leute nach mehr Sensoren gefragt haben, habe ich die Firmware "etwas" umgeschrieben, so das jetzt bis zu 8 Sensoren statt 4 Sensoren unterstützt werden.

Zusätzlich gibt es nun auch ein Menue in dem die Regelgeschwindigkeit manuell festgelegt werden kann. Dadurch können die Regeleigenschaften optimal auf das zu kühlende System angepasst werden.

So gab es bisher bei dem einsatz für Wasserkühlungen das Problem das die Regelung zu "schnell" die Drehzahl der Lüfter erhöhte, wobei sich das Wasser gar nicht so schnell abkühlen konnte. Dadurch fand die Regelung nie die richtige Drehzahl der Lüfter, in der die Temperatur stabil bleibt. Mit der Möglichkeit die Regelgeschw. zu beeinflußen ist die Regelung jetzt auch für Wasserkühlungen einsetzbar.

http://www.keiang.de/modules/Album/image/die%20Luefterregelung/PIC00324.JPG

[keiang]

hier mal wieder ein kleines Update des Projektes:

1.) Anstelle eines normalen Text-LCDs (HD44780 etc.) kann nun auch ein Grafik-LCD angeschlossen werden, damit können einiges mehr an Informationen zugleich angezeigt werden. Verwendet habe ich hier ein GLCD mit dem Controller "T6963C" (240 * 64 pixel).

Hier gibt es ein kleines Video: Video vom GLCD (http://www.keiang.de/modules.php?name=Downloads&op=getit&lid=38)
Beschreibung des GLCD: Regelung mit GLCD (http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool&file=t6963c)

http://www.keiang.de/Download/Forum/Bilder/PIC01205.JPG




2.) Die Software für Windows ist nun auch fast fertig. Zur Zeit können alle Daten der Regelung angezeigt werden (Temperatur-, Lüfter-, Regelungs-daten sowie alle Konfigurationsdaten: Grenztemperaturen, Sens.Lüfter Konfig, etc.).
Als nächstes kommt hier noch die Möglickeit rein alle Konfigurationen unter Windows anzupassen, sowie eine kleine Schnittstelle für die Software "Samurize" www.samurize.com , damit jeder die Daten Graphisch darstellen kann wie er möchte...

Beschreibung der Windows Software: Windows Software (http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool&file=Software)

http://www.keiang.de/modules/PCcool/software_1.0_1.JPG



3.) Um auch "größere" Lüfter ( >2W Leistung ) und mehr wie 3 Lüfter anschliessen zu können habe ich eine kleine Zusatzplatine entworfen, an der bis zu 6 Lüfter mit je Kanal 15 W, angeschlossen werden können.

Beschreibung der Lüfter Erweiterung: Lüfter Erweiterung (http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool&file=Erweiterung)

http://www.keiang.de/modules/PCcool/PIC01059.jpg

[keiang]

Mal wieder ein kleines update des Projektes:

Diesmal wurde die Windows-Software (http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool&file=Software) einiges voran gebracht und damit ist es jetzt auch möglich alle Konfigurationen unter Windows zu erledigen. Auf ein LCD könnte also aus Kostengründen verzichtet werden.

http://www.keiang.de/modules/PCcool/software_1.1_1.GIF

Die wichtigste Erweiterung ist aber die Möglichkeit alle Daten in einem Diagramm anzeigen zu lassen, damit bekommt man einen sehr schönen Überblickt über das Regelungsverhalten und damit ob evtl. noch was an den Einstellungen gedreht werden muss.
Das Diagramm kann bei Bedarf mit einem Rechtsklick als Grafikdatei abgespeichert werden.

http://www.keiang.de/modules/PCcool/software_1.1_4_2.GIF

Eine genaue Beschreibung und noch weiter Informationen gibt es wie immer hier: --> Windows Software für Regelung <-- (http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool&file=Software)


Bei den Platinen hat sich jetzt auch mal was getan, die gibt es jetzt in "etwas" besserer Qualität und sind durch den Lötstoplack sowie den bereits vorhandenen Durchkontacktierungen einiges einfacher zu löten.

http://www.keiang.de/modules/PCcool/PIC01453.JPG
http://www.keiang.de/modules/PCcool/PIC01464.JPG

[keiang]

Es gibt mal wieder ein größeres update des Projektes:

- Firmware wird jetzt fest in das Eeprom geflash und Regelung arbeitet damit sofort nach dem einschalten, die USB Unterstützung bleibt natürlich voll erhalten

- neue Erweiterung: "Notabschaltung/Alarmausgänge" (http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool&file=alarmout) , fährt den PC im Alarmfall runter oder schaltet ihn voll ab

- neue Erweiterung: "8 Kanal Lichtmodul" (http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool&file=lightcontrol) , für dieses Lichtmodul können auch eigene Lichtsequenzen erstellt werden

- weiteres GLCD wird unterstützt: GLCD "SED1565" (http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool&file=SED1565) , dieses GLD gibt es für ca. 9€ bei www.pollin.de (http://www.pollin.de)
ein kurzes Video mit einer ersten Animation auf diesem GLCD gibt es hier: Animation GLCD "SED1565" (http://www.keiang.de/modules.php?name=Downloads&op=getit&lid=44)

- den Sensoren können eigene Namen gegeben werden, die dann in die Regelung gespeichert und auf dem LCD/GLCD aber auch in der Software angezeigt werden

- update der --> Windows Software V1.5 <-- (http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool&file=Software)

http://www.keiang.de/modules/PCcool/lightcontrol_software_1.JPG

[keiang]

Es gibt mal wieder ein kleines Highlight. Nachdem mich jemand nach einen passenden Grafik LCD für den 5,25" Schacht des PC's gefragt hat, habe ich mal eine neue Firmware für ein solches GLCD geschrieben ( "SED1520" Cotroller / 122 * 32 Pixel)


Grafik LCD im laufenden Betrieb ( alle Daten scrollen von unten nach oben durch ):

http://www.keiang.de/modules/PCcool/PIC02310_sm.JPG



Das Setup Menue auf dem GLCD:
http://www.keiang.de/modules/PCcool/PIC02316_sm.JPG

http://www.keiang.de/modules/PCcool/PIC02320_sm.JPG


Moduswahl per Tastendruck:

http://www.keiang.de/modules/PCcool/PIC02333_sm.JPG

http://www.keiang.de/modules/PCcool/PIC02336_sm.JPG


Auf diesen Grafik LCD habe ich jetzt auch mal eine Diagrammfunktion getestet :) :

http://www.keiang.de/modules/PCcool/PIC02351_sm.JPG

http://www.keiang.de/modules/PCcool/diagramm_glcd_1_sm.GIF

Link: Grafik LCD mit "SED1520"-Controller an der Lüfterregelung V1.4d (http://www.keiang.de/modules.php?name=PCcool&file=SED1520)

[huha]

Hm, nette Sache, was du da machst, finde ich toll :)

Hätte ich nicht schon ne mikroprozessorgesteuerte Lüftersteuerung, würde ich dein Projekt in Betracht ziehen, da es doch recht viel kann. =)

-huha

[DocEvil]

Wow, das Projekt hatte ich fast vergessen, macht sich ja inzwischen echt gut.
Schön ist auch das mit dem Grafik-LCD, das fehlte mir noch.

Wie es der Zufall so will hab ich 4 Stück Grafik-LCDs hier, Ampire 12232B (http://www.ampire.com.tw/graphics.htm) mit SED1520-Controller und grünem Backlight.
Eins davon werd ich selber brauchen, aber die restlichen 3 würd ich abgeben falls jemand Interesse hat, für jeweils 15 incl.

[keiang]

Habe hier auch mal ein Video von der Diagrammfunktion aufgenommen.

Damit sich auf dem Video auch etwas bewegt, habe ich den Log-Intervall mal auf 200ms umgestellt. Im Normalfall liegt der Log-Intervall bei 30s.

Video: Diagrammfunktion auf dem Grafik LCD "SED1520" (http://www.keiang.de/modules.php?name=Downloads&op=getit&lid=54)

[keiang]

Nach etwas längerer Zeit mal wieder ein update des Projektes:

Es gibt eine neue Erweiterung: automatische Pumpen Steuerung für 12V Pumpen z.B: Laing DDC

Funktion:
Nach dem starten der Lüfterregelung / PC wird die angeschlossene Pumpe für ca. 30 Sekunden mit voller Leistung betrieben, anschließend wird die Pumpenspannung automatisch auf den eingestellten Wert abgesenkt. In der Windows Software kann während der Laufzeit die Pumpenspannung geändert und auch in das Eeprom gesichert werden.

bestückte Platine der Erweiterung:
http://www.keiang.de/Download/Forum/Bilder/PIC03217.JPG

Windows Software in der die Pumpenspannung angepasst werden kann:
http://www.keiang.de/Download/Forum/Bilder/pump_control.JPG

ein Ausführliche Beschreibung gibt es hier: http://www.keiang.de/PCcool-file-laing_ddc.html




Bei der Firmware hat sich auch einiges getan, so wird jetzt ein weiteres GLCD unterstützt: Grafik LCD mit "T6963C" Controller / 128 * 128 dot

http://www.keiang.de/Download/Forum/Bilder/PIC03236.jpg

Hier gibt es noch ein Video von dem GLCD zusammen mit der Regelung: http://www.keiang.de/Downloads-d_op-getit-lid-65.html

[keiang]

kleines Update des Projektes:

Nach längerer Entwicklungszeit ist nun endlich die neue Firmware V3 fertig, in der einige zusätzliche Funktionen rein gekommen sind:

- Für jeden Lüfterkanal kann ein Anlaufimpuls aktiviert werden, dieser sorgt dafür das träge Lüfter auch bei geringer Spannung sicher anlaufen.

- Für jeden Lüfterkanal kann eine untere "Drehzahlgrenze" festgelegt werden, die verhindert das ein Lüfter im Modus "regulated" zu weit runter geregelt wird.

- das Firmware Konfigurationsmenü (http://www.keiang.de/PCcool-file-manual.html) wurde übersichtlicher gestaltet und es es sind ein paar Menüpunkte hinzu gekommen:
http://www.keiang.de/modules/PCcool/manual/PIC03435.jpg

http://www.keiang.de/modules/PCcool/manual/PIC03383.jpg

http://www.keiang.de/modules/PCcool/manual/PIC03398.jpg

http://www.keiang.de/modules/PCcool/manual/PIC03417.jpg

http://www.keiang.de/modules/PCcool/manual/PIC03425.jpg

http://www.keiang.de/modules/PCcool/manual/PIC03431.jpg

...

- in der Firmware wurde eine Schnittstelle eingebaut die es erlaubt aus der LCD Software "LCDHype" raus eigene Ausgaben zu machen, d.h. das LCD / GLCD an der Regelung kann genauso verwaltet werden wie ein LCD an dem Druckerport, nur das es eben über USB läuft und damit nicht unnötig CPU-Last erzeugt ( dazu gibt es bald noch mehr Infos )


Die Windows Software (http://www.keiang.de/PCcool-file-Software.html) zu der Regelung ist im Aussehen auch etwas geändert worden, hier z.B. das Diagramm:
http://www.keiang.de/modules/PCcool/Software_22_6_sm.JPG


Die USB-Schnittstellen sind mittlerweile auch offengelegt und genau dokumentiert: USB Bulk Arrays (http://www.keiang.de/PCcool-file-usb_bulb_arrays_300.html)

[Don Vito]

An die Mods vom 3D-Center........

Wäre es nicht interessant irgendwie was für How-To´s zu machen, so eine Art eigenes Unterforum, ist ja nicht schlecht der Mod hier