Regulierung Luftzufuhr Kamin

[jp112sdl]

Sonst poste ich die Präsentation meiner Selbstbaugeräte in der Selbstbaugerätekategorie, aber dieses Mal passt es irgendwie mehr hier in die Projektvorstellungen.


Ich war es leid, zum Regulieren der Luftzufuhr des Kamins jedes Mal aufstehen zu müssen.
Eine Automatisierung musste her!

Wie gut, dass ich erst kürzlich einen defekten 3D Drucker zerlegt hatte, der als idealer Teilespender diente.
So hatte ich einen NEMA17 Stepper Motor, Linearführung, Umlenkrolle etc. sofort zur Verfügung.
Der zerlegte Extruder passte auch mit leichten Anpassungen wunderbar unter den "Luftklappen-Nupsi" der Kamintür.

Die nun noch benötigten Teile habe ich komplett auf Tinkercad konstruiert

und anschließend - wegen der besseren Temperaturbeständigkeit - mit PETG gedruckt.

Die Elektronik:
Aus meinem Funkgeräte-Bedienteil-Recycling war noch jede Menge übrig, so dass ich mich in erster Linie daran bediente.
Im Detail habe ich verwendet:

• ATmega128 AVR mit 14MHz ext. Quarz
• TM12864 LCD Display
• A4988 Stepper Motor Driver
• MAX6675 K-Typ Temperatursensor
• 2 Microschalter als End-Stopps
• CC1101 Funkmodul 868MHz

Verbaut am Kamin:

Bei der ersten Inbetriebnahme erfolgt eine automatische Kalibierung.
Es wird die Anzahl der Schritte zwischen beiden End-Stopps ermittelt und abgespeichert.
Somit kann dann präzise eine Position (in % der Strecke) angefahren werden.


Steuerung über Homematic:

Higher Quality Video: click here

Nach dem Anfahren der Position wird der Stepper Motor freigegeben, so dass jederzeit ein manuelles Verschieben möglich ist.
Leider habe ich keine Möglichkeit gefunden, zuverlässig die absolute Position des Schlittens zu bestimmen.
Es ist daher notwendig, bei jeder Remote-Ansteuerung zunächst den linken End-Stopp (Nullpunkt) und dann erst die Zielposition anzufahren.

Zusätzlich ist noch ein MAX6675 Temperatursensor verbaut, der die Temperatur im Abgasrohr misst.
Mithilfe eines kleines Skriptes lasse ich mich über Pushover benachrichtigen, wenn es Zeit wird, Holz nachzulegen.

Das Ganze dient vielleicht dem ein oder anderen als Anregung, denn 1:1 so wie hier wird es aufgrund der Individualität niemand gebrauchen können

Inzwischen habe ich auch eine Homematic Fernbedienung direktverknüpft und kann die Luftzufuhr nun bequem vom Sofa aus regulieren.

Zu finden ist das Projekt mit dieser Beschreibung auch im Github: https://github.com/jp112sdl/HB-OU-AF-SEN-TEMP

[cmjay]

Leider habe ich keine Möglichkeit gefunden, zuverlässig die absolute Position des Schlittens zu bestimmen.

Bei Drehmaschinen wird zur Positionsbestimmung bei linearer Verschiebung oft sowas eingesetzt:
https://www.aliexpress.com/item/32852522653.html
Preislich noch im vertretbaren Rahmen. Keine Ahnung, wie man den Sensor Readout auslesen und in die HM kriegen könnte. Aber das ist ja deine Spezialität ...
Ansonsten hätte ich noch die Idee, einen kleinen Reflektor unten an den Schlitten zu klatschen und die Position mit einem VL53L0X Time-of-Flight (ToF) auszuwerten. Da hast du doch schon früher mal was gestrickt.

[jp112sdl]

Bei Drehmaschinen wird zur Positionsbestimmung bei linearer Verschiebung oft sowas eingesetzt:
https://www.aliexpress.com/item/32852522653.html

Hatte ich mir angesehen... gibt es aber leider immer nur in "zu lang" oder "zu kurz" (Probleme mit der Montage)

einen kleinen Reflektor unten an den Schlitten zu klatschen und die Position mit einem VL53L0X Time-of-Flight (ToF) auszuwerten.

Hatte ich probiert. Aber ich brauch es millimetergenau. Und der VL53L0X hatte auf 17cm Fahrweg teilweise Abweichungen bis zu 1cm.

Da hast du doch schon früher mal was gestrickt.

Ja, aber nur die Integration in HM. Weil ich den Sensor dann doch nicht benötigte, habe ich mich nicht weiter damit befasst.
Und nun musste ich feststellen, dass der recht aufwändig in der Kalibrierung ist.

[cmjay]

gibt es aber leider immer nur in "zu lang" oder "zu kurz"

Ich bin mir ziemlich sicher, dass man diese Schienen eigentlich beliebig auf das gewünschte Maß kürzen kann. Wie lang genau brauchst du es denn? Got it: 170mm. Die 200mm Schiene um 30mm kürzen, passt.

[jp112sdl]

Dann messen die auch nur relativ, wie die handelsüblichen "digitalen Messschieber"... irgendwas war da

Aber ich habe dennoch eine Idee, wie es dennoch damit klappen könnte.
Vielleicht wage ich mal einen Versuch

[stan23]

Wie wäre es wenn du die Umdrehungen des Schrittmotors zählst, entweder über die induzierte Spannung (wobei ich nicht weiß ob es Schrittmotortreiber gibt die das können) oder mit einem extra Sensor?
Den Anschlag an der Seite kann man beim ersten Starten lernen und zwischendrin mal wieder, so wie beim Rolloaktor.

[jp112sdl]

Momentan ist es so:
Allererste Inbetriebnahme (leeres EEPROM) -> Kalibrierfahrt wird durchgeführt und die Anzahl der Schritte, die von ganz links nach ganz rechts benötigt werden, gespeichert.
Das muss nur 1x gemacht werden, da ändert sich nie wieder was dran.

So lange die Schaltung mit Strom versorgt ist, wäre die Variante von cmjay auch kein Problem.

Mir geht es darum, die Position zu bestimmen, wenn die Schaltung ausgeschaltet war (Stecker raus, Stromausfall etc).

Aber ich habe dennoch eine Idee, wie es dennoch damit klappen könnte.

Die Idee war nun, beim Starten der Schaltung an den linken Anschlag zu fahren, den negativen Versatz des Messschiebers erfassen und die Differenz anschließend wieder anzufahren.

Wie wäre es wenn du die Umdrehungen des Schrittmotors zählst, entweder über die induzierte Spannung (wobei ich nicht weiß ob es Schrittmotortreiber gibt die das können) oder mit einem extra Sensor?

Das ginge halt nur, wenn die Schaltung lebt.

Ich hatte mit der-pw auch viel Brainstorming betrieben. Bis hin zu einer extra Rolle an einem Poti... Das war alles nix wirklich Brauchbares.

[stan23]

Mir geht es darum, die Position zu bestimmen, wenn die Schaltung ausgeschaltet war (Stecker raus, Stromausfall etc).

Oh, ich dachte es geht nur um die manuelle Bewegung wenn der Schrittmotor freigegeben ist. Da hilft tatsächlich nur ein Absolutwertgeber.

[dondaik]

auf 0,0 fahren und dann arbeiten macht doch jeder drucker oder scanner ... also für mich: alles gut

schon mal wieder ein gutes projekt zu sehen und nicht RTFM fragen zu sehen

[cmjay]

Mir geht es darum, die Position zu bestimmen, wenn die Schaltung ausgeschaltet war (Stecker raus, Stromausfall etc).

Eine Idee für eine absolute Positionsmessung, die resistent gegen Stromausfall ist, hätte ich noch:
Laser- Entfernungsmesser aus dem Baumarkt
Kriegt man schon so ab knapp 20€ und die Messgenauigkeit wird bei fast allen Geräten, die ich so auf Amazon gefunden hab, mit +/- 2mm angegeben.

Aber ich brauch es millimetergenau.

Naja, könnte doch fast passen.
Die Minimalabstands-Anforderung von ca. 10cm kann man ja einfach durch eine 90/180-Grad Anordnung mit Umlenkspiegel(n) erreichen.
In puncto Meßprinzip nutzen diese Geräte meines Wissens (meistens) die entfernungsabhängige Aufweitung des divergenten Laserstrahls.