Laborautomatisierung

Software: can2usb
CAN-Nodes: Küchencan | Lounge | Bastelcmd | Hauptschalter

Wir haben das Labor mit einem CAN Bus Automatisiert. Dazu entwickelten wir das LAP Protokoll.

Die Grundidee ist, dass wir im Labor eine automatische und bequem zu bedienende Steuerung aller Lampen und von sonstigen Dingen erreichen wollten. Angedacht war die Bedienmöglichkeit sowohl über Lichtschalter an den Wänden als auch über Funkfernbedienung und LAN/Wlan.

Die Automatisierung wurde bis jetzt bei folgenden Punkten angewandt: Man verlässt am Abend (oder am frühen Morgen...) das Labor, betätigt den Hauptschalter und es werden die Hauptstromkreise, das Licht, und alle Geräte automatisch abgeschaltet.
Das Licht ist in Bastelraum, Lounge, Küche und Vortragsraum steuerbar und kann über Lichtschalter, www, rfm12 und Touchscreens gesteuert werden. Eine Erweiterung auf andere Räume ist vorgesehen.

Klingt praktisch, oder?

In Zukunft wollen wir, dass die Automatisierung auch noch weitere Tätigkeiten übernimmt.

Netzaufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

+----------------+             +-------------------+                 +------------+              +---------------------+
|  CAN-Device  <-|-> CAN-Bus <-|->  CAN-Gateway  <-|->  EIA-232  <-|->  Cand  <-|->  tcp/ip  <-|->  lapcontrol + UI  | 
+----------------+             +-------------------+                 +------------+              +---------------------+

Beispiele[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

2. Lampe im Vortragsraum auf volle helligkeot stellen

./lapcontrol -s wl packet 0:2 0x02:2 0x01,0x01,255
                                      |     |   |-> Helligkeit
                                      |     |->Lampennummer(0-3)
                                      |-> Powercommander

Lampen in der Lounge steuern

./lapcontrol -s wl packet 0:2 0x60:2 0x01,0x00,0x00
                                      |     |   |-> Helligkeit
                                      |     |->Lampennummer(0-2)
                                      |-> Labnode Tür

./lapcontrol -s wl packet 0:2 0x61:2 0x01,0x00,0x00
                                      |     |   |-> Helligkeit
                                      |     |->Lampennummer(0-2)
                                      |-> Labnode Wand

Status[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vergebene LAP Adressen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Addresse	Device	Beschreibung
0x00	CAN-GW	an Server KVM
0x02		Powercommander Zentrales Steuergerät
0x03		Powercommander Testboard
0x04		Hardware im Hauptschalter: Türklingel, Nachtmodus, Heizung
0x05		powermeter LAB
0x06		powermeter Drehstromkiste
0x10		canir
0x13		RaucherkellerNode
0x23		KuechenCAN
0x24	BORG	Langer Laufschriftborg
0x25		Treppen Blink
0x26		Nixie-Uhr
0x2A		Toiletten Status Anzeiger
0x31	MOODBAR	Moodbar
0x35	LAMPE	SpotControl (Metall-Gehäuse)
0x3D	BORG-3D	Martins 8x8x8 Blinken-Borg
0x42	BORG	Andres kleines 16x16 Blinkenlights
0x43		Darios LaBORGjacke
0x51		Labor Moodlicht
0x53		can_rfm12
0x60	Lampe Lounge (früher Tür)	labnodes lounge
0x61	(Lampe Lounge - Wand)	labnodes lounge deprecated, zusammengefasst mit 0x60
0xa9	Lampen Bastelraum	Bastelraum
0xC*	OpenBlind	Rollosteuerung (in Vorbereitung)
0xC0	OpenBlind.Control	Rolloüberwachung mit Grafik-LCD
0xD0		Touchpannel testboard 1
0xF?	BROADCAST	Spezielle Broadcast Adressen
0xFF	BROADCAST	Alle LAP Geräte

Vergebene Ports[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Port	Name	Beschreibung
0x01	Powercommander	Powercommander (u.a. Licht im Vortragsraum sowie Küche) und Bastelcmd?
0x02	Lampe	Lichtsteuerung (mindestens Lounge: Labnodes_lounge
0x15	SDO	???
0x16	SDO Data	???
0x17	Mood	Steuerung der Moodbar
0x18	"LAPD"	???
0x21	"REMOTE"	CAN-IR, "Musicd"?
0x22	"GATE"	???
0x23	Borg	Steuerung von Blinken_Borgs mit Borgware-2D
0x26	Chuck	Pflanze? Lebt die noch?
0x30	Management	Ping, Reset (generell unterstützt)

2.9.2005[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zur Zeit können wir bereits über das Laborboard mit den CAN Controllern sprechen, und wir können CAN Pakete senden und empfangen. Wir haben schon Software für die Atmel Controller geschrieben, mit der man sie als CAN<->RS232 Gateway nutzen kann. Auf der PC haben wir auch schon Client-Software, mit der man dann vom PC aus CAN-Pakete verschicken und diese sogar durch das Ethernet tunneln kann.

CAN <-> RS232 Gateway[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wir haben in ein 19' Rack Gehäuse, das mal aus dem Schrott gezogen wurde, ein CAN RS232 Gateway eingebaut. Empfangene CAN Pakete werden dabei über RS232 getunnelt, sodass eine Software auf einem Client PC diese wieder entkapseln kann. In den Gehäuse gibt es ein Netzteil für die 13V Bus Spannung (Es wurde von 24V umgebaut), und eine Menge Leuchtdioden, um diverse Betriebszustände signalisieren zu können. Außerdem ist eine Hauptplatine vorhanden, auf der ein Atmega8 werkelt. Auf dieser Platine befinden sich auch die Bausteine für den CAN Bus, und ein Max232 für die serielle Seite. Weiterhin gibt es Schieberegister und 16 Treiberstufen für die LEDs im Rest des Rack Gehäuses (Die waren schon so...).

Dimmer für Spotstrahler[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ich habe in ein kleines Metallgehäuse einen Dimmer für unsere Spotlampen gebaut.

Das sind 30W/6V PAR36 Spots. In dem Gehäuse befindet sich nicht die Leistungselektronik, sondern nur die Ansteuerung. Die wird von einem (viel zu kleinen...) AT90S2313 übernommen. Daneben sind auch wieder die Chips für den CAN Bus angeordnet. Ausserdem gibt es ein Relais, dass die Spots 230V seitig vom Netz trennen kann.

Laufschrift Borg[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Laufschrift-Borg in der Lounge zeigt Animationen und Betriebszustände des Labors.

Moodbar[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Theke hat einen eingebauten 3-Kanal leuchtstofflampen-Dimmer -- und mischt so fast beliebige, wundervolle Farben (um die Röhren zu schonen bleiben sie immer an)