Wohnmobil - Elektronik Projekte


Rückfahrkameracontroller Wasserstandsmesser Thermostat/Kühlschranksteuerung

Wasserpumpensicherung Trittstufenautomatik Laptop 12V Netzteil

Elektronische Wasserwaage
SOG Prerun






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letzte Änderung: 4.10.2019

Elektronische Projekte

Da ich gern mit Microcontrollern bastle, ergaben sich einige Ideen.

Trittstufenautomatik (in Betrieb)

Automatisches Einfahren der Stufe beim Starten des Motors.

Rückfahrkameracontroller (in Betrieb)

Die Kamera schaltet mit einer Verzögerung um. Gerade wenn man oft vor- und zurücksetzen muß, nervt das. Das Gerät läßt jetzt die Anzeige umschaltbar länger eingeschaltet.

Wasserstandsmesser (in Bau)

Da ich nur die 4 stufige Anzeige habe, will ich was besseres. Ich baue 2 großflächige Elektroden an die Seiten des (Frischwasser)Tanks. Das ganze bildet einen Kondensator, dessen Kapazität den Meßwert ergibt. Ein Testaufbau an einem Kanister hat brauchbare Ergebnisse gezeigt. Natürlich muß man die Messung einmal kalibrieren. Wie empfindlich die Messung auf Umwelteinflüsse reagiert (Temperatur, Wasserqualität, Objekte in der Nähe, el. Störfelder), wird man sehen. Ich habe inzwischen herausgefunden, daß der Tank beim Gurthalter einen großen schrägen Einschnitt hat. Einerseits ist es schwierig, dort eine Elektrode reinzubekommen, andererseits werden die Meßwerte noch weniger linear sein.
Anscheinend ist auch die Kabelführung ein Problem. Ich habe es mit abgeschirmten Kabeln versucht, aber die Werte sind beim Testen etwas schwankend. Evt. muß ich noch etwas Theorie dazu büffeln.
Ich habe jetzt wahrscheinlich einen besseren Ansatz für die Elektroden. Nicht mehr auf beiden Seiten des Tanks, sondern Streifen auf einer Seite nebeneinander. Die sich ergebende Kapazität ist auch nicht geringer und es ist störunempfindlicher. Beim Womotank sind die Werte OK. Allerdings habe ich einen komischen Wert bei fast leer und die Werte driften deutlich. Ich vermute eine Aufladung. Daher werde ich die Schaltung galvanisch entkoppeln und so mit Masse verbinden, daß die Elektroden keinen oder nur einen geringen Gleichanteil gegen Masse sehen. Evt. hilft auch, daß die Schaltung im Betrieb immer nur sehr kurz betrieben wird. Im Test lief sie dauernd.

Das gleiche System habe ich auch am Klotank getestet. Die Kapazitäten sind geringer, aber noch brauchbar. Allerdings sind die Werteänderungen gerade am Ende (wenn er voll wird) nur noch sehr gering. Zudem gibt es hier viel stärkere äußere Einflüsse. Allerdings reicht auch ein ungefährer Wert zur Orientierung.

Trumatimer (fertig, nicht im Einsatz)

Nachdem ich den Steller für die Heizung zerlegt und analysiert hatte, habe ich 3 Leitungen herausgeführt, mit deren Hilfe ich die Stelllungen Heizung und Heizung/Boiler60°C von außen aktivieren kann.
Für die zeitliche Steuerung habe ich ein kleines Gerät entwickelt. Es besteht im Wesentlichen aus einem Arduino Nano, einem kleinen OLED Display und einem Drehgeber für die Eingabe. Dazu habe ich eine SW geschrieben, die fast fertig ist. Als Gehäuse ein 3D-Druck, der sich an den Maßen und dem Design des Stellers orientiert und möglichst flach sein sollte. Das Gehäuse ist fast fertig. Das abgebildete ist die 2.Version, der nur noch ein paar Abschrägungen fehlen. Allerdings ist es innen sehr eng, was die Verkabelung heikel macht.
Trumatimer
Für Heizung und Boiler kann man getrennt je einen Einschaltzeitraum angeben, auch mit Wiederholungen. Das ganze ist möglichst simpel gehalten, da man IMHO meist auch nicht mehr braucht.
Allerdings wollte ich sowieso auch eine bessere Thermostat/Timer Steuerung haben. Anstatt nun zwei getrennte Geräte zu haben, habe ich eine frühere Idee eines Kombigerätes reaktiviert. (s.u.). Dieses Gerät hier erfährt vermutlich eine Nutzung in anderen Bereichen.

Thermostat/Kühlschranksteuerung TKS (in Arbeit)

Ich habe einen fertigen Thermostat/Timer, der den NTC der Truma für eine Nachtabsenkung oder Temperaturregelung übersteuert. Leider ist das Teil etwas kompliziert und ich vergesse die Bedienung bis zum nächsten Mal wieder. Daher habe ich mit einem Arduino einen ganz einfachen Timer/Thermostat aufgebaut. Nur eine Ein/Ausschaltzeit, keine Tage. Das reicht für mich. In weiteren Überlegungen kommt noch eine Schaltmöglichkeit für einen Elektroheizer dazu und eine Boilersteuerung (siehe Trumatimer).

Eine weitere Idee ist eine KS Steuerung. Der Grundgedanke ist, den KS auch bei Fährfahrten auf 12V laufen zu lassen. Die Elektronik begrenzt den Betrieb nach Zeit, Stromverbrauch, Spannungslevel. Auch ein Solar 12V Betrieb ist dann nicht viel mehr als weitere SW. Da die Funktion und die Leitungen viele Überschneidungen mit dem Timer aufweisen, will ich die Funktionen kombinieren. Auch liegen die involvierten Geräte und Anschlußleitungen alle auf einer Seite und in einem recht begrenztem Bereich, was die Verkabelung erleichtert.

Dieses Projekt habe ich jetzt aktiv aufgenommen. Diesmal mehrere Timer und verschiedene mögliche zu schaltende Geräte. Grafische Anzeige und Drehgeber kommen in ein flaches Gehäuse am Eingang außen am Küchenschrank. Die restliche Technik in eine Box innen. So habe ich dort Erweiterungsmöglichkeiten für weitere Optionen (WLAN, Funksensoren, Funkschalter). Die Originalfunktionen sollen ohne Funktion des Gerätes als Backuplösung soweit als möglich erhalten bleiben. Damit würde eine Fehlfunktion den Urlaub nicht unterbrechen.
Ein erstes Muster des Gehäuse für das LCD gibt es, das ich für die Entwicklung nutze. Die SW hat die meisten Menus und kann auch schon Timer verarbeiten. Die meiste Arbeit ist weniger der komplexen Aufgabe geschuldet ist, als dem Wunsch nach einer schönen und vor allem gut und einfach zu bedienenden Oberfläche, die auch bei der Programmierung einfach zu handhaben ist. Das habe ich jetzt glaube ich erreicht. Die Anbindung der physischen Geräte wird noch interessant, besonders die Trumasteuerung, die nicht nur ein/aus kann.

Für einfachere WLAN Kopplung und mehr Speicher steige ich auf einen ESP32 um. Gleichzeitig gehe ich auf ein Display mit SPI Schnittstelle über. Das braucht weniger Pins und die Verkabelung ist einfacher. Ein kleineres TFT Display ist schon angepaßt, wird aber noch nicht flächenmäßig genutzt. Sensoren können dann über WLAN (oder Bluetooth) leicht eingebunden werden. Für die ersten Tests werde ich es in ein Standardgehäuse montieren. Der Gedanke ist, nicht allzuviel Arbeit in das Display und das Design der GUI zu stecken, sondern das eher über WLAN/Browser zu machen. Daher reicht auch ein eher kleines Display.

Elektronische Wasserwaage (fast fertig, aber nicht beendet)

Weiter oben gibt es ja schon meinen Wasserwaagenhalter. Das kann man auch mit einer Handy APP machen, was aber einige Probleme mit sich bringt. Zum einen habe ich mein Handy normalerweise in einer Tasche. D.h. ich muß es erst rausholen, freischalten, die APP starten (wenn nicht im Hintergrund wartend) und für das Handy eine ebene Fläche finden. Das geht hinten am Küchentisch noch so halbwegs, beim Fahrersitz fast gar nicht.
Also eine elektronische Variante, die in etwa das gleiche macht. Ein uC (Arduino) mit einem Beschleunigungssensor, der möglichst fest am Chassis befestigt wird. Ein kleines Grafikdisplay und ein Taster. Zuerst ein kleineres SW Display, jetzt ein farbiges mit mehr Auflösung.
Bei Bedarf aktiviert man das Teil, das dann anzeigt, wie die Winkel sind, und wo man wieviel unterlegen müßte. Damit reicht ein Tastendruck. Auch die Kalibrierung erfolgt nur über einen Tastendruck, wenn das Womo eben steht. Das Gerät soll wahrscheinlich zwischen Fahrer und Autoradio im Cockpit befestigt werden. Die SW ist zum größten Teil fertig, jetzt kommt das Gehäuse. Außerdem warte ich noch auf das passenden Prozessorboard.
Wasserwaage

EWW - Elektronische Wasserwaage - Drahtlose Version (fertig, wird noch ein paar Änderungen bekommen)

Die Pläne haben sich inzwischen geändert. Ich hab im Netz ein Gerät gefunden, das man in einem Wohnwagen montieren kann, um dann über Bluetooth von außen die Winkel ablesen zu können. Das braucht man so im Womo nicht. Allerdings habe ich dann meinen Sensor mit einem WLAN Server verbunden und stelle das obige Bild auf einem Webbrowser da. Mein DoppelDin Naviceiver hat Android und Browser und kann das übernehmen. Das gleiche gilt für das Tablet, das ich zusätzlich meistens zur Navigation verwende. Der Sender wird irgendwo im Womo fix montiert und über D+ mit Strom versorgt. Das Tablet koppelt sich automatisch mit seinem WLAN. Bei Bedarf kann ich einfach den Browser mit der entsprechenden Seite starten. Oder ich kann mit dem Handy von außen die Werte anschauen, wenn ich die Keile platziere.


Die SW ist inzwischen fertig. Es kommt noch ein kleiner Teil dazu, weil bei reiner Versorgung über D+ bei jedem Stop erst wieder neu gestartet werden muß. Das Binden braucht etwas Zeit und u.U. noch ein Anwählen am Handy. Also soll es ohne D+ noch etwa 5min aktiv bleiben und bekommt dazu noch ein DauerPlus. Für die weiteren Funktionen, die auch ohne Motorstart gehen sollen, wäre das aber nicht günstig.
Der erste Test im Womo war erfolgreich. Die Handhabung ist OK. Kleine Fehler bei der Grafik sind behoben.

Weil es einfach geht, hat das Teil noch einen Kompaßsensor und einen Temperatur- und Feuchtesensor bekommen.
Wasserwaage
Da diese Module am Anfang nicht geplant waren, wurde es etwas eng. Eine Buchse für die serielle Schnittstelle (5V verträglich) für die Anbindung des Wasserstandssensors gibt es unter dem ESP32. Evt. könnte man damit auch den Victron Solarregler auslesen. Die Software wird noch einige Änderungen bekommen. Der Kompaß ist noch recht einfach dargestellt und die Konfiguration muß erweitert werden. Aber das kann ich einfach direkt unterwegs machen, da ich nur ein Kabel anstecken muß. Der Temperatursensor muß noch über ein Kabel abgetrennt werden, da der ESP32 zu heiß wird und es damit im Gehäuse viel wärmer ist als außerhalb. Der Kompaßbetrieb ist unpraktisch, weil das Tablet im Browser nach einiger Zeit den Bildschirm abschaltet.

Wasserwaage

Beim DoppelDIN Naviceiver habe ich noch ein kleines Problem festgestellt, das prinzipbedingt kaum zu lösen ist. Wenn man rückwärts fährt, geht die Kamera an, und man sieht die Wasserwaage nicht mehr. Die Kamera könnte man natürlich abschalten, aber dann sieht man nichts mehr... Solange ich auch das Tablet habe, ist es nicht so schlimm.
Manchmal mußte ich die Verbindung neu aufbauen, weil keine Daten kamen.

Auch wenn die Tabletlösung ganz gut funktioniert, denke ich doch über ein fixes Display im Fahrerbereich nach. Evt. auch zur Darstellung anderer Daten. Das würde die Daten entweder auf direkterem Weg vom Sensor bekommen(Funk?) oder einen eigenen Sensor haben. Es bleibt aber das Problem mit Platz und Positionierung. Evt. könnte man ein kleines flaches Display an der Vorderkante des fixierten Schreibpults unterhalb des Tablets montieren. Oder ganz links nahe der A-Säule. Grafik wäre nicht zwingend, aber schon sehr angenehm.

WBS - Wasserstandsmesser und Begrenzer (in Arbeit)

Mit den Überlegungen kommen Änderungen. Der Begrenzer braucht keine Schnittstellen, der Messer muß zu einem Display kommen. Andererseits sind beide Geräte am Tank tätig und mit Kabeln dort verbunden.
Also kombiniere ich die Geräte in einem. Der Wasserstand und weitere Infos geht über ein serielles Kabel hoch zur Wasserwaage, die die Werte über WLAN zugänglich macht.

Wasserpumpensicherung (in Arbeit)

Diese Funktionalität hätte ich gern in den Wasserstandsmesser integriert, aber auch alleine wäre es interessant. Die Pumpe wird über einen MOSFET geschaltet. Die Elektronik begrenzt die Zeit, sodaß das Wasser bei einem Fehler nicht ewig läuft. Mit entsprechender Logik erkennt das System, wenn wirklich mal z.B. geduscht wird und erlaubt dann längere Zeiten. Zusätzlich wird der Strom gemessen. Damit kann man einen leeren Tank, eine blockierte oder nicht funktionierende Pumpe erkennen und bei Bedarf gleich wieder abschalten. Über die Zeit und einen gemessenen Durchfluß könnte man auch den Wasserverbrauch abschätzen. Allerdings macht das nur Sinn, wenn man eine Schnittstelle nutzt.
Die SW ist recht weit gediehen. Es gibt auch noch einen Sondermodus, der durch spezielles Ein/Ausschalten zu erreichen ist und die Zeit nochmals verlängert (30min) z.B. für Tankreinigungen. Bei Fehlern gibt es die entsprechenden Piepstöne zur Identifizierung. Ich hab mir auch für die Entwicklung einen schaltbaren Widerstand gebastelt, um die verschiedenen Zustände nachstellen zu können.

SOG Prerun (fertig)

Mal etwas zu einem weniger appetitlichen Thema. Ich habe eine SOG. Damit braucht man keine Chemie im Klo. Die Gase werden mit einem kleinen Lüfter abgesaugt und über einen Filter abgegeben. Der Lüfter wird mit dem Öffnen der Klocassette eingeschaltet. Soweit so gut. Allerdings braucht der Lüfter etwas, bis der Geruchslevel (besonders im Sommer) einen vernünftigen Wert erreicht. Nach meiner Erfahung so etwa 10sek. Also wäre es doch schön, wenn der Lüfter schon läuft, bevor die Klappe aufgeht.
Ich dachte zuerst an einen Taster, aber das ist umständlich. Dann an einen Magnetschalter, der über den Klodeckel betätigt wird. Aber es geht viel einfacher. Ein Neigungssensor (der gleiche wie bei meiner Kastenbeleuchtung) schaltet beim Anheben des Klodeckels für 10sek den Lüfter ein. Dann kann man die Klappe öffnen.
Die Aufgabe ist recht einfach und könnte wohl auch analog mit einer einfachen Verzögerungsschaltung gelöst werden oder nur mit einem Relais. Allerdings ist das schnell mehr Aufwand als ein uC, der auch mehr Optionen erlaubt.
Also will ich einen ATTiny nutzen. Neben der reinen Verzögerung soll er noch eine LED ansteuern, damit man sieht, wann die Zeit abgelaufen ist. In der Luxusvariante eine RGB LED, die fliessend von Rot auf Grün wechselt. Das Gerät wird in einem kleinen Gehäuse direkt an dem Klodeckel befestigt. Ein Kabel geht zur Verkabelung im Cassettenschacht. Um das einzusparen könnte man auch einen reinen IR Sender an der Klobrille nehmen, der von einem fixen Sensor erkannt wird.
Das Gerät war jetzt im Einsatz. Das Prellen des Einschaltkontakts führt teils zu komischen Effekten, hautpsächlich nach dem gezielten Einschalten, die sich aber nicht auswirken. Das Ergebnis ist ein wenig besser, als wenn man erst den Schieber öffnet und dann den Deckel hebt. Ob das aber den Aufwand rechtfertigt, muß überlegt werden. Code

Laptop 12V Netzteil (in Betrieb)

Keine Entwicklung einer Schaltung, nur ein passendes Gehäuse. Ich hatte schon mehrere fertige Wandler. Bei jedem mußte ich mir erstmal einen Adapter für den speziellen Stecker meines Laptops basteln. Die Originalteile waren mir "natürlich" zu teuer. Ein Teil hat nach einiger Zeit Rauchzeichen abgegeben, das nächste hat erst gesummt und dann den Betrieb eingestellt, obwohl die Leistung leicht gereicht hätte. Das war genug.

Ich nehme jetzt eine China DC/DC-Wandler Platine in einem eigenen Gehäuse und mit entsprechend dicken Kabeln. Ein kleinerer mit 100W (bei 90W Verbrauch) hat zwar funktioniert, allerdings waren die Klemmen für die Kabel viel zu klein, und das Teil wurde sehr heiß. Jetzt habe ich einen größeren, der das Doppelte des Verlangten können soll. Bei Volllast erwärmt er sich gerade mal so weit, daß man es spürt. Im normalen Betrieb ohne Laden, wird er praktisch gar nicht warm. Dazu habe ich ein passendes Gehäuse gedruckt. So brauche ich die Ausschnitte nicht selber machen und die Platine, die keine freien Befestigungslöcher hat, ist gut fixiert. Der Kühlkörper liegt weitgehend frei, nur die Kanten sind geschützt.
Leider hat mein HP da eine Eigenheit. Im Stecker ist ein 3. Pol, der über ein analoges Signal(?) dem Laptop zeigt, daß er am Netz hängt. Dieser ist bei mit nicht belegt. D.h. er lädt zwar, aber der Laptop weiß nicht, daß er versorgt ist und reagiert entsprechend (Stromsparmodus). Damit kann man aber leben.
DCDC


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