Ström och spänningsfunderingar över CAN-nät

[toffie]

Hej på er,
Sitter och funderar lite på vad som kan vara bäst och hur mycket ström mitt projekt skulle kunna dra.
Det är ju så att jag sitter och ritar, funderar och bygger på en larmcentral med tillhörande moduler ihopkopplade via ett CAN nätverk.

De delar som hela projektet bygger på är som följer.

Larmcentral
- CAN anslutning med kretsar
- Ethernet anslutning med kretsar
- Baserat på ATmega64/128
- Ett par lysdioder, säg 10 stycken i överkant
- Timerkrets DS1307

Kontrollpanel
- CAN anslutning med kretsar
- Baserad på ATmega16/32
- Även här ett par lysdioder, säg 10 här också
- Knappsats med ett par extra knappar vid sidan av, inget som drar något speciellt alltså
- LCD display med bakgrundsbelysning, automatisk dimning efter en 20 sekunder
- Timerkrets DS1307, uppdateras via centralen

(Kontrollpanel /) Infopanel
- CAN anslutning med kretsar
- Baserad på ATmega16/32
- En - Två lysdioder max
- En - Två knappar
- LCD display med bakgrundsbelysning, automatisk dimning efter en 20 sekunder
- Timerkrets DS1307, uppdateras via centralen

Sensor-hubbar
- CAN anslutning med kretsar
- Baserad på ATmega48/88/168
- Två - Tre lysdioder max; Larm på, Draget larm, samt ev. (Data)
- DS18B20 temp-sensor


Larmcentralen kommer drivas via en egen nätdel eller via en väggvårta, de övriga modulerna kommer drivas över CAN-nätverket
utav larmcentralen via twisted-pair eller liknande larmkabel.

Det jag undrar över nu är hur mycket ström som kan tänkas gå åt till att driva alltihop.
- Larmcentral
- 1 kanske 2 kontrollpaneler ( bättre att räkna med 2 kanske? )
- Minst 5 sensor-hubbar
- 2-3 Infopaneler

Larmcentralen kommer ju ha lysdioder som vardera kanske ska drivas med en 5mA för att inte överdriva ljusstyrkan,
bara det blir runt en 50mA. Kontrollpanelen har väl max en tio lysdioder också, så 50mA där med.
Sen tillkommer ju även LCD ström samt bakgrundbelysningen som jag läst kan ligga på runt 100mA.
Så, säg 150mA för att vara säker, plus vad en LCD kan dra bara i sig?

Sensor-hubbarna kommer ha tre lysdioder, så där går det åt 15mA. Hur blir det sedan med sensorer som kopplas in?
Ta som exempel att vi kopplar in max vad hubben klarar av och det kommer vara 10 magnetsensorer eller liknande sensorer.
Kopplade via ett 330ohm motstånd in på en I/O pinne mot jord, tillsammans med ett pullup på 10K.
Sen kommer det finnas 4 anslutningar för ADC anslutningar, vad det kan vara för sensorer vet jag inte riktigt än dock.
Men tänkte att det kunde vara bra att ta med i designen.

Det jag inte alls vet något om är hur mycket ATmega 16/32, 44/88/168 samt 64/128 drar. Man läser om att de kan
dra så otroligt lite och de kör på uA m.m. Men för att vara lite realistisk och faktiskt försöka beräkna lite,
hur mycket kan de dra?
Bästa är väl att koppla in precis allt och sedan mäta, men eftersom jag inte har så mycket grejer
hemma att jag bara kan koppla in allt och se, så försöker jag göra någon sorts uträkning redan från början.

Vad tror ni, har ni några aningar om vad det hela skulle kunna dra?

Larmcentral - Lysdioder 50mA, Kretsar 100mA
Kontrollpanel - Lydioder 50mA, LCD 200mA, Kretsar 100mA (x2 om man ska köra två paneler)
Kontroll-Infopanel - Lysdioder 10mA, LCD 200mA, Kretsar 100mA x3
Sensor-hubb - Lysdioder 15mA, Kretsar 100mA, gånger 5 blir 575mA

150 + 350 (+350) + 930 + 575 = ca 2A (2.5A två kontrollpaneler)

Förhoppningsvis är det en ordentlig överslagsräkning, men för att vara säker så kan man väl säga att en 3A behövs.
Vad tror ni om det?

Då behöver man även en 3A kabel som måste dras runt, inte sant? ( Om man inte vill ha bränd plast som rökelse i lägenheten )
På skissen nedan ser ni på ett ungefär hur jag har tänkt ut det hela.

Vad skulle ni kunna rekommendera för kabel för sådant bruk? Känns som en väldig hög strömförbrukning, eller är den realistisk?

Förhoppningsvis har jag räknat lite väl friskt, så ni får gärna komma med idéer och kritik på det jag skrivit.

Nedan en ungefärlig skiss av vår lägenhet där första testerna kommer ske, när det nu händer
Eagle CAD kan vara bra till mycket hehe

[limpan4all]

Mata allt med typ 24V DC och ha lokal switchad step+down reglering vid varje enhet.
Då så kommer du att kunna ha klenare kablar, mindre problem med EMC, samt stabilare utrustning jämfört med +5V från central källa.

[Nerre]

Först och främst ska du väl inte räkna på STRÖM primärt utan på EFFEKT? Ström kan du möjligen räkna på om du redan har bestämt dig för vilken spänning det skall matas med, men då måste du ju räkna med den ström som grejerna drar när de matas med den spänningen.

Som limpan4all påpekar så blir det ju lägre ström om du väljer att mata med högre spänning. Visserligen tillkommer då lokal ner-reglering, men det är ju inga problem att köra switchad step-down.

[hassefikonkasse]

Det här skulle kunna vara en intressant och trevlig projekttråd att följa.

[toffie]

Halloj igen,

Tack för era svar! Jag hade det i bakhuvudet att man kanske skulle köra med högre spänning efter jag läste om någon
som frågade angående att dra lågvoltsnät hemma förra året någon gång. Jag får räkna och rita om mina kretsar och se
vad jag kan göra för skoj utav det hela.

hassefikonkasse
Tack, men detta är ingen projekttråd den kommer först i November - December, om jag inte lyckas tidigare förstås.
Men jag behövde specifiera rätt mycket i denna tråd för att kunna få hjälp, men de spec jag laddat in här kommer gälla
rätt mycket för det kommande också förstås.

[hassefikonkasse]

Va kul! Det finns en sån stor inneboende potential i detta. Till storleken är det väl bara "Radiostationen" som är större Jag skall tipsa brorsan, han jobbade förut i ett larm/säkerhets-företag. Jag tycker du verkar ha god koll på grejerna, betydligt mer än mig när jag startar. För mig blir det mer "trial and error", "learning by doing" och "how about my brand new 230V haircut?"

[toffie]

"how about my brand new 230V haircut?"

Mohahahaha

Jadu, det är väl kanske sådant här jag är bra på, ta reda på information på förhand.
Dock, är jag väldigt mycket sämre när det väl kommer till att börja koda och där finns inte mycket hjälp att få dessvärre..

Men jag kör väl så långt det går så kanske man lyckas med kodningen sen också

Alltid bra med mer hjälp och info, speciellt inkopplingar av sensorer och annat som kan vara bra att ha
just i ett larmsystem. Kanske har jag missat något som exempelvis han kan se? Vem vet?

[arune]

Du skulle ju kunna ta en titt på vårt projekt och se om det är något du kan återanvända, http://projekt.auml.se. Vi har ett standardkort med avr168, CAN och DC/DC som man enkelt kan ansluta annat på:

På det röda kontaktdonet kopplar man in matning (9-24VDC) och CAN, sen finns en IO-header med ett antal AVR-pinnar direktkopplade samt cirka 300mA 5V.
Standardkortets websida: http://projekt.auml.se/homeautomation:h ... r:corecard

Vi har expansionskort som kan anslutas direkt på IO-headern för ethernet så man kan ansluta hela CAN-nätet till något PC-baserat.
Ethernetexpansionens websida: http://projekt.auml.se/homeautomation:h ... leethernet

På mjukvarusidan har vi ett ganska fint system som bland annat stödjer software update över CAN, så man kan installera sina enheter och sen uppdatera mjukvaran från sin PC utan att röra enheten igen.

All hårdvara och mjukvara finns tillgänlig som öppen källkod:
Websvn: http://projekt.auml.se/websvn/HomeAutom ... tware/AVR/

Vi har ett starterkit som gör det ganska enkelt att komma igång, se http://projekt.auml.se/homeautomation:g ... starterkit

[toffie]

Jo tack, det där har jag redan kollat på
Dock är mitt projekt något som kommer bygga på egen design i första hand, sen lånar man väl lite där man hittar något
matnyttigt. Exempelvis kommer jag testa med samma CAN kretsar som ni använder, men sedan använda ett eget protokoll..

Tankar har ju gått om man kanske skulle göra det lite mer "home automation", men jag håller mig nog ifrån det från början åtminstone

Anledningen till att jag inte använder, exempelvis ert kit, är för att jag inte har speciellt mycket pengar att lägga på
elektronik varje månad, då lönen går till en massa annat Så, jag måste vara väldigt noggrann med vad jag lägger pengarna
på och även om det kanske kostar mer att tillverka själv, så kan man ta lite i taget, plus att man gör det själv

[arune]

Hej igen
Hur går projektet?

700kr kan väl inte vara några problem att spara ihop på en eller två månader? Då får man ett kit som går att köra direkt, ingen programmerare behövs ens eftersom vi har bootloader i korten. Det är väl förmodligen en faktor 2 eller 3 i kostnad att bygga ungefär samma sak själv, dessutom är det ju ganska mycket tid som behöver läggas på programmeringen för att komma lika långt.
Men vi har i projektet alltid haft som mål att man ska kunna bygga allt från scratch själv, så eagle-filer, gerbers osv finns i våra öppna subversion-arkiv.

[toffie]

Hej arune,

Har varit lite upptagen med annat, men att räkna med att någon bara kan spara pengar är lite naivt.
Att bygga själv när man i stort sett redan har allt sedan innan är nog som sagt lite billigare.

Sen givetvis, ert projekt är ju rätt häftigt och redan utvecklat. Men jag är inte ute efter en färdig lösning, jag vill utveckla
något själv och på så sätt ha mer kontroll över det hela. Jag satsar även på en annan inriktning än vad ni har gjort, visst
det går säkerligen att bygga ett larmsystem i ert projekt också, men jag vill fortfarande utveckla det på egen plattform.

Det jag bygger kommer också bli helt open-source, men först när jag har fått ihop ett färdigt "paket" med central och noder.

I övrigt så går det framåt, jag har tagit en avstickare för att testa EIA485 just nu för att se om det kanske kan vara något
att använda, sen börjar kod för både central och noder bli klara. Dock inte med bootloader som jag tänkt från början, men
jag ser hellre att jag får central och noder att fungera, sen kan man anpassa det och göra en bootloader version.

Det går framåt, men sakta just nu då jag bygger en webshop från grunden samtidigt också Har visserligen inget med
detta att göra, men därför går det lite segt

[arune]

Jag vill bara förtydliga några saker:

- Vårt system kan användas till ganska mycket, vi har råkat kalla det för HomaAutomation men det används till helt andra saker ibland:
Antennstyrning för amatörradioföreningen på Chalmers, SK6AB.
Konferensrumsbokningssystem. (http://arune.se/gallery/v/lost/HomeAuto ... onfroomQR/)
Segway-klon. (snart)

Det skulle nog passa ganska bra för t.ex. hembyggda larm-system.

- Man lär sig ganska mycket genom att bygga själv men det jag dessutom lärt mig på det senaste är att man kommer mycket längre genom att samarbeta. Det är många som deltar i vårt projekt, det är demokratiskt så det är ingen som bestämmer vad som ska göras och hur, alla bidrar med det man känner för.

- Vill man lära sig hur vårt system fungerar i grunden är det inget problem, all kod finns tillgänglig och vi har dokumenterat en del hur det fungerar, det finns dessutom många att fråga. Är du säker på att du sparar tid genom att göra samma sak själv mot att lära dig ett "färdig system"?
(Jag förstår dessutom inte hur du får mer kontroll, det skulle baseras på antagandet att genom att använda vårt "färdiga system" så skulle du helt förlora intresset av att lära dig hur det fungerar)

Ledsen om jag förstör din tråd

[toffie]

Arune, du förstör inte alls tråden! Det med konferens har jag nog sett bilder om, men i övrigt så hade jag ingen aning om
vad ni gjort mer, å andra sidan så är inte era moduler gjorda för något specifikt, det är ju trots allt bara grunden för, ja
i stort sett vilket mikrokontrollerprojekt som helst

Visst det är väl bra med flera som är intresserade av ert projekt och hjälper till och visst man kan säkert spara tid genom
att använda era delar direkt. Men eftersom jag har varit intresserad av att bygga ett larmprojekt de senaste åren så har
jag väl "fastnat" i att jag vill designa det själv, både mjuk- och hårdvara.

Om jag sedan kör med ett CAN nät med allt vad det innebär så finns det ju inget som säger att systemen inte fungerar
tillsammans. Det enda som egentligen krävs är väl en av era röda kontakter på en kabel som sedan kopplas in i CAN kontakten
på mitt system så fungerar det ju möjligen tillsammans. Lite kontrollerande över vilka koder som används, sen borde det väl fungera.

Men som sagt, jag vill själv lära mig allt det som krävs. Jag har tidigare jobbat som vakt och har haft med ganska stora
larmsystem att göra och är rätt fascinerad just av att de fungerar. Det var anledningen till att jag blev intresserad av
att börja hålla på med mikrokontrollers från början.

Mitt mål är att lära mig i stort sett allt som finns med larm att göra, vad för kabeltyp det ska vara, varför man måste välja
vissa kablar, skydda larmingångar mot olika störningar, hur man bäst löser olika "zoner" osv.

Detta är fortfarande ingen projekttråd, men bara för att ge lite mer info.. Det stannar inte riktigt vid central och zoner/noder,
det är tänkt att kunna köras med en huvudcentral där ovanstående "central" blir under-centraler.

Det är ett ganska stort projekt och som jag sa tidigare, mycket är rätt klart, jag har gjort ganska många tester och det fungerar rätt bra.
Med andra ord, att börja använda ert system skulle bara vara att börja om.
Det jag behöver nu är väl lite mer kodning och sen professionella kretskort.. Sen så

Visst, jag har inte bootloader delen klar och ska jag vara ärlig har jag inte alls kollat på hur det fungerar. Eller ja lite..
Men det jag förstått om det, är att det ska vara någorlunda lätt att implementera och att det är bara mindre ändringar på
den kod jag redan har. Sen just "software update", det kanske jag inte kan ordna än på ett tag.. Men det kommer väl

Hur som helst, du ska varken känna eller tro att du förstör tråden, all information som både du och de andra har skrivit
är ju helt klart bara positiva saker för utvecklingen. Förutom att du tror att alla kan spara pengar bara de vill
Men jag tycker länkarna exempelvis passar perfekt eftersom man kan använda dem som referenser, på vad man kan göra.