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AchimO

Wasserratte

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Beitrag 7647569 , Drahtloses Zündgerät [Alter Beitrag22. Juli 2020 um 00:04]

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Hallo,

Ich habe bisher ein Zündgerät verwendet, das ich nach einem
Schaltbild aus dem Archiv gebaut habe. Sehr unkompliziert und robust; das einzige an Elektronik darin ist eine Transistorschaltung zur Durchgangsprüfung des Zünders. Den Zünder aktiviert ein Relais. Eigentlich bin ich damit ganz zufrieden. Was mich ein wenig stört, ist das Kabel (Stolperfalle) und der dadurch begrenzte Abstand zur Rampe. Ich habe mir daher überlegt, eine drahtlose Zündanlage mit WiFi (2,4 GHz) zu bauen.

Dazu habe ich mir einen Prozessor 8266 in der Bauform Wemos D1 mini besorgt. Der soll als Web-Server programmiert werden, der per Smartphone bedient werden kann. Diese Form des 8266 hat auch genügend Anschlüsse, um
- einen Zündertest (Durchgangsprüfung) zu machen
- und die Zündung auszulösen

In Beschreibungen findet sich ein typischer Stromverbrauch von 70 mA. Verschiedene Schlafzustände zur Stromeinsparung gibt es auch. Die sind aber für einen Web-Server nicht sinnvoll. Erweitert man die Arduino Entwicklungsumgebung um die Boards und Libraries für den 8266, so steht dafür die gewohnte Umgebung zur Verfügung.
Der D1 mini hat den Vorteil, dass er über ein Kabel (USB 2.0 Mikro) direkt an den PC o. ä. angeschlossen und darüber auch programmiert werden kann. Außerdem ist er sehr preiswert.

Im Internet finden sich reichlich Beispiele dafür, wie man solch einen Web-Server programmieren kann. Man muss sich aber erst einmal im Wust der vielen verschiedenen Hardware-Versionen und möglichen Konfigurationen orientieren. Der Web-Server mit ESP8266 lässt sich dann ganz einfach im Smartphone über die Einstellungen konfigurieren.

Hier zwei abfotografierte Bilder zum Web-Server.



Das erste zeigt den Zustand beim Einschalten und nach einer erfolgten Zündung; graue Tasten sind inaktiv: In diesem Fall ist also nur Zündertest möglich.



Das zweite Bild zeigt den Zustand vor dem Zünden: Zündertest ist positiv, Selektion ist erfolgt. Zündertest und Deselektion sind aber auch möglich. Diese Software ist also nur für einen Kanal, aber schon im Hinblick auf mehrere Kanäle gemacht. Die HTML/CSS-Programmierung macht die Sache nicht besonders übersichtlich. Bei mehr als einem Kanal denkt man dann schnell daran, das irgendwie mit Tabellen (Arrays) zu lösen, weil vieles sich immer wiederholt. Oder gar die "Entscheidungstabellen" von Anno Schnuff, die mal so in Mode waren und von denen heute keiner mehr spricht (oder die keiner mehr kennt?)?





Darüber hinaus habe ich mir zwei Relais-Karten bestellt, eine mit einem und eine mit vier Relais-Kanälen. Sie sollen vom Prozessor - entweder direkt oder mit Transistor - angesteuert werden und den Zündkreis schalten. Sie entkoppeln die Elektronik galvanisch vom Zünd-Akku über Optokoppler. Die Relais verkraften 10 A, was m. E. ausreichen sollte. Ein Einsatz der Relais-Karte mit den vier Kanälen würde dann also ein Drag-Race ermöglichen. Aber erst einmal fange ich mit einem Kanal an.

Überlegung zum Stromverbrauch: Ich möchte nicht den Zünd-Akku für die Stromversorgung des D1-mini-Boards einsetzen: Das würde die schöne Entkopplung durch die Optokoppler zunichte machen! Besser einen separaten Lipo. Der 8266 arbeitet mit 3,3 V; das D1-mini-Board hat aber einen Anschluss für 5 V. Für einen kleinen Flugtag würde ein Lipo also reichen; auf großen Flugtagen gibt es andere Zündanlagen. Und wenn alle Stricke reißen, würde eine Powerbank allemal reichen.

So weit erst einmal der aktuelle Stand. Was haltet ihr davon?

Gruß Achim

Schneiden, schleifen, schrumpfen, kleben: das ist Wara-Bauers Leben,
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AchimO

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Beitrag 7647570 [Alter Beitrag22. Juli 2020 um 15:21]

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Wenn jemand sich mit ESP8266 oder ESP32 befassen möchte: Hier gibt es ein sehr gutes Tutorial dazu.

Gruß Ayhcim

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Oliver Arend

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Oliver Arend

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Beitrag 7647571 [Alter Beitrag22. Juli 2020 um 17:48]

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Klingt erstmal gut, aber zwei Punkte fehlen mir:
- Schutz gegen unerlaubten Zugriff und
- Durchgangstest mit Relais
Ansonsten eine wirklich feine Sache!

Oliver
AchimO

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Beitrag 7647572 [Alter Beitrag22. Juli 2020 um 18:04]

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Schutz gegen unerlaubten Zugriff wäre dadurch gegeben, dass die Verbindung zum Server über WPA-2 abgesichert ist. Ohne den Schlüssel kommt man nicht rein. Hängt dann natürlich daran, dass ich keinem den WPA-2 Schlüssel gebe.
Eigentlich habe ich vor, ein altes iPhone 6 (mit der sogenannten "Spider App", also Glasbruch des Displays) dafür zu nehmen, weil man sein Smartphone ja doch gerne auch mal zum Fotografieren, Filmen verwenden oder gar eine Rakete mit GPS suchen will.
Dann hat jeder die Möglichkeit zu starten, der das betreffende Smartphone hat; quasi wie ein Token.

Durchgangstest ist machbar (Button "Test"), aber momentan habe ich noch das Problem, dass am Eingang des Prozessors 12V anliegen könnten. Der 8266 verkraftet nur 3,3V und soll in dieser Hinsicht übelnehmend sein, anders als der Arduino.

Gruß Achim

Geändert von AchimO am 22. Juli 2020 um 18:49


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Beitrag 7647577 [Alter Beitrag23. Juli 2020 um 10:29]

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Ich denke, ich werde die Zünder so wie in Toms Schaltbild aus dem Archiv (siehe oben) beidseitig per Relais schalten. Beim Zündertest sind die Relais dann offen. Das gibt auch mehr Sicherheit, falls ein Relais hängen sollte.

Da die eingesetzten Relais nur einen Kontakt schalten, benötige ich je Zündkanal dann zwei Relais. Die 4er Relais-Karte ist daher für zwei Zündkanäle geeignet, für einen Zündkanal braucht man eine 2er Relais-Karte. Auf einem kleinen Flugtag wird ein Drag-Race eh nur mit zwei Raketen gestartet.

Gruß Achim


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Beitrag 7647578 [Alter Beitrag23. Juli 2020 um 14:26]

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Hier der Schaltplan:



Viel zu erkennen ist nicht, da die meisten Verbindungen (zu den Relais, Spannungsversorgung, Masseverbindung) über Anschlüsse am Board erfolgen. Bords sind auch schon bestellt. Ich bin gespannt:



Gruß Achim

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Beitrag 7647587 [Alter Beitrag28. Juli 2020 um 10:49]

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Auf dem Steckbrett läuft die Software schon zufriedenstellend:



Ich messe jetzt noch die Versorgungsspannung und aktualisiere sie mit jedem Knopfdruck. Ein Spannungsregler für ca. 5 V muss auch noch sein. Es heißt, dass der D1 mini im Bereich von 4 bis 7 V versorgt werden möchte. Da ist ein 1S Lipo zu schwach.



In dieser Situation ist Zündertest für Kanal 1 positiv und Kanal 1 selektiert. Damit hat der Ignite-Knopf seine Farbe von grau auf rot gewechselt und es kann gezündet werden. Ich habe Textausgaben bis auf Titel und Spannung eliminiert und zeige die Zustände durch Farbwechsel der Knöpfe an. Das scheint mir intuitiver als Texte. Allerdings wirkt sich diese Logik sehr stark in der Software aus, weil bei jedem Knopfdruck das gesamte Formular gemäß der aktuellen Situation wieder neu gesendet werden muss. Dieses Programm ist wohl das mit der höchsten if-else-Dichte, das ich je geschrieben habe.

Bei den Relaiskarten zeigte sich, dass die Optokopplerschaltung je Kanal ca. 57 mA verbraucht. Das kann der D1 mini natürlich nicht liefern. Daher wird das noch jeweils über einen Transistor verstärkt. Man stößt bei eBay bzw. Amazon immer wieder auf die gleichen Relais-Karten, egal ob aus Deutschland oder China, bei denen es einen wesentlichen Unterschied gibt:
- 4er Relais-Karten schalten Active High, also bei positivem Signal
- 2er Relais-Karten schalten Active Low, also bei Signal auf Gnd-Level

Auf meinem Board habe ich beides drauf und kann es durch eine Bestückungsvariante abhandeln. Allerdings schlägt es sich dann in einer Programmvariante nieder.

Das erste Layout ist jetzt schon wieder überholt und ein neues muss her.

Gruß Achim

Geändert von AchimO am 28. Juli 2020 um 11:01


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