Günstige (und bessere) alternative zur DMX Extension

[pmayer]

So, kurzes Update. Prototyp fertig gebacken und läuft. Leider hatte ich zwei Pins im Schaltplan nicht richtig verbunden, weswegen da die Leiterbahnen fehlten. Ist in der nächsten Version natürlich behoben.

Ein zwei Bauteile müssen noch angepasst werden. Beispielsweise gibt es das EEProm in kleiner und ein paar Footprints haben zu kleine Löcher für die Pins.
Aktuell liege ich bei ~50mA, also doch ~1,2W. Kann gerade noch nicht sagen, warum auf der fertigen Schaltung mehr Storm verbraucht wird als auf dem Breadboard. Sind quasi nur der andere Transformer in der Netzwerkbuchse und die Schotky-Dioden dazu gekommen.

Achso, werde die Versorgung über den USB-Seriell-Adapter lassen. USB ist nur mit 500mA spezifiziert und mit Netzwerk brauchen wir mehr. Das heißt aber dann, dass man zum Programmieren das Ganze mit Strom versorgen muss.

Hab das Bild der Platine extra mal in Originalgröße gelassen.


Die wichtige Frage für mich ist jetzt, gehen wir den Weg zum ATMega mit 2 UART's und packen den MAX485 an einen von denen?
Wenn wir auf UART-MAX485 wechseln, wäre es interessant wie man - eventuell mit Lötjumpern - die Version so bauen kann, dass sie auch Modbus/RS485 sprechen könnte. Vielleicht haben da Gast oder Labmaster noch einen Vorschlag?

Robert L., um Strom zu sparen könnten wir sicher gewisse Teile im ATMega abschalten: http://ww1.microchip.com/downloads/e..._Datasheet.pdf, S. 64, 14.11. Hast du damit schon mal was gemacht?

[Robert L.]

kann hier keinen Unterschied erkennen zwischen RS485 (halb duplex) und DMX (mit RDM)

http://www.mathertel.de/Arduino/DMXShield.aspx

(Lötjumpern gibts dort auch teilweise)

[Robert L.]

@Stromparen: nein, nie was gemacht (war auch der Meinung der Ethernet teil würd den großteil brauchen..)

Code hab ich nochmal angepasst
jetzt alternativ mit DMXSerial

UDPDebugging (anstelle von Serial)


je nach einstellung jetzt genug Speicher für 512 Kanäle am UNO (wobei nur 117 Byte SDRam übrig bleigen, und ich mir nicht 100% sicher bin ob das genug ist..)

[pmayer]

Ethernet sind ca. 250mA...

[pmayer]

Ich baue gerade den ATMega644PA zusammen. Alles soweit in Ordnung, allerdings habe ich ein Problem: Der Arduino Bootloader möchte zwingend auf Serial(0), außer man kompiliert ihn neu. DMXSerial möchte auch auf Serial(0). Das ist soweit kein Problem, da ja während dem booten noch kein DMX läuft. Zum Debugging würde dann Serial1 herhalten - soweit ok.

Allerdings müsste man dann zwischen flashen seriellem debuggen umstecken. Das finde ich nur halb schön...

Ahh, habe aber gerade etwas gefunden:

// Define port & bit values for Hardware Serial Port.
// The library works unchanged with the Arduino 2009, UNO, MGEA 2560 and Leonardo boards.
// The Arduino MGEA 2560 boards use the serial port 0 on pins 0 an 1.
// The Arduino Leonardo will use serial port 1, also on pins 0 an 1. (on the 32u4 boards the first USART is USART1)
// This is consistent to the Layout of the Arduino DMX Shield http://www.mathertel.de/Arduino/DMXShield.aspx.

// For using the serial port 1 on a Arduino MEGA 2560 board, enable the following DMX_USE_PORT1 definition.
// #define DMX_USE_PORT1

Ein simples define sollte die Lib also auf Serial1 schieben... ich probiers aus.

[pmayer]

hismastersvoice / Robert L. Ich bin nur halb weiter gekommen. Gerade habe ich das Problem, dass MightyCore zwingend die selbst mitgebrachte EthernetLib (W5100) verwenden will. Offensichtlich hat sich da irgendwas geändert, weil früher ging das (1284p, W5500). Hab bei MightyCore schon nachgefragt: https://github.com/MCUdude/MightyCore/issues/72 und auch PaulStoffregen, den Entwickler der Lib und Erfinder des Teensy, darum gebeten es zu kommentieren.

Außerdem funktioniert die DMXSimple Lib "offiziell" nicht auf __AVR_ATmega644P__, das wäre aber nur ein kleiner Patch wofür ich einen Pull-Request machen kann. (DmxSimple.cpp:64). Das mit der Nutzung des zweiten Serials von DmxSerial sollte gehen. Ich hab aber noch nicht geguckt, was Robert L. da angepasst hat.

Mein Plan wäre momentan folgender:
- Die jetzige Version 0.3 finalisieren und mit ATMega328p "fertig" bauen, damit die Leute was davon haben
- Aus der Basis eine ethernet-multi-RS485 Bridge entwickeln. Die sollte dann DMX-RDM, Modbus, RS485 etc können, ganz wie Labmaster es vorgeschlagen hat.

Was sagt ihr?

Hier mal der ATMega644 Breadboard-Aufbau:

[Labmaster]

Genau so wichtig wie die Halbduplex Bidir Auslegung des RS485 Anschlusses, find ich dessen Schutz bezüglich Überspannung.... Hierzu gehört auch eine entsprechende Beschaltung, welche im Minimalfall aus wenigstens einer speziellen TVS Diode besteht. (z.B. eben wenigstens eine SM712 http://www.semtech.com/images/datasheet/sm712.pdf, typische Beschaltung auf Seite 5)
Auch sollte der Buck Konverter direkt aufs Board, wo man dann auch im Layout Einfluss auf die EMI hat , wenn mal ein echtes Produkt daraus werden soll wird man da mit einem nicht Cerifizierten Einlötmodul nicht weiter kommen.
Einer meiner Buck Lieblinge die ich wohl auch für diesen Fall nehmen würde (wenn man 28 bis 30V Eingnagsspannung nie überschreitet) wäre der AOZ1280 im SOT23-6 Gehäuse. ( http://aosmd.com/res/data_sheets/aoz1280ci.pdf )
Der AOZ1280 passt mit allen nötigen Komponennten (inklusive Induktivität) auf eine Fläche von weniger als 10 x10mm hat ne einstellbare Versorgungsspannung und schaft je nach Auslegung über 1A Dauer. Typische Beschaltung ist auf Seite 1 des Datenblatts zu sehen, als Schottky Diode bei dieser Anwendung (bezüglich Strom) würde hier sowas wie eine SD0805S04 (in 0805) reichen.
Passende Festinduktivitäten mit 2.2uH und 1A bis 2A gibt es im 0805 Gehäuse massig (von TDK, Murata ...)
Aufbau und Routing relativ unproblematisch.

Was auch noch zu überlegen ist, ist die Anbindung der WS5500 an den Prozessor. Ich kennen den Schaltplan nicht, jedoch würde ich z.B. in jedem Fall für den SPI Bus Serienwiderstände auf der CLK und den Datenleitungen vorsehen. Auch das Grounding Konzept ist hier gut zu bedenken.
Wir hatten in der Vergangenheit gerade bei SPI schon die eine oder andere Überaschung bei den EMV Tests in der Messkammer, was sich dann durch entsprechende Anpassung solcher Serienwiderstände beheben ließ ohne jedes mal ein neues Layout machen zu müssen.

[pmayer]

Hey Labmaster , vielen vielen Dank für die Info's.

Der OKI-78 ist allerdings nicht irgend eine Auflötplatine sondern von Murata als 78xx drop-in-replacement ohne jegliche Beschaltung, Inklusive Compliance etc.: https://power.murata.com/data/power/oki-78sr.pdf.

Was die EMV-Sachen angeht, bin ich völlig bei dir. Da warte ich wie gesagt auf Rückmeldung der Agentur, was wir alles erfüllen müssen. Das wird aber sicher bis ins neue Jahr dauern.
Der SPI ist direkt verbunden, ohne Serienwiderstände. Ist dann so nicht ok?

Schutzbeschaltung am DMX ist ja durch die beiden Dioden gegeben.
Hoffe ich habe dich richtig verstanden. Häng dir mal das PDF der aktuellen Schaltung an.

[pmayer]

5V-Mode ist übrigens gestorben ;-)
Ich baue eine Polyfuse für 24V ein... die müsste man je nach Art und Weise immer anders dimensioniert werden...

[Labmaster]

Der OKI-78 ist allerdings nicht irgend eine Auflötplatine sondern von Murata als 78xx drop-in-replacement ohne jegliche Beschaltung, Inklusive Compliance etc.: https://power.murata.com/data/power/oki-78sr.pdf.

Ok, das ist mir entgangen. Was mir da auffällt, am Ausgang des 78sr fehlt ne ordentliche Kapazität, "Recommended Output Filtering" nach PDF sind da min. 10uF besser mehr, (47uF)

Was die EMV-Sachen angeht, bin ich völlig bei dir. Da warte ich wie gesagt auf Rückmeldung der Agentur, was wir alles erfüllen müssen. Das wird aber sicher bis ins neue Jahr dauern.
Der SPI ist direkt verbunden, ohne Serienwiderstände. Ist dann so nicht ok?

Doch das KANN schon OK sein, wollte nur sagen, das einem solche Kleinigkieten manchmal den Ar... retten können :-)

Schutzbeschaltung am DMX ist ja durch die beiden Dioden gegeben.

Das kommt halt auf die Dioden an, wenn es dafür nutzbare TVS Dioden sind, kann man das natürlich so machen, es gibt aber eben auch Bauteile die spezielle für den jeweiligen Zweck ausgeleget sind, und in diesem Fall zwei passende Dioden in einem Gehäuse vereinen.
Spezialbauteile mag ich eigentlich auch nicht sonderlich, aber in diesem Fall gibt es eben das Bauteil von einigen Herstellern und es ist weit verbreitet.
Wenn man sich noch mehr Mühe bei der Schutzbeschaltung gibt, könnte man z.B. noch Induktivitäten in Serie vorsehen.

[pmayer]

Ok, ich lass mal die Kirche im Dorf. Wollte eine SM712 für die DMX Schutzbeschaltung nehmen. https://www.digikey.de/product-detai...0CT-ND/5019610

Mit dem Kondesator am Ausgang des OKI hast du recht, plane ich ein. Allerdings ist das am Oszi wirklich "smooth" und es steht ja "may" und "no additional capacitors" ;-)

[Robert L.]

hatte am Vormittag nix zu tun (ausser auf den Truthahn aufzupassen)

Quick&Dirty DMX Debugger gebaut (also DMX Client/Empfänger/Receiver)
für Arduino Leonardo

man kann damit beliebige DMX Kanäle "überwachen" und bekommt bei jeder Änderung einen TimeStamp und die Werte (als CSV)
das kann man sich dann im Excel/Libre Office auswerten/darstellen..

Code:

https://sourceforge.net/p/udptodmx/c...urce/DMXDebug/

Beispiel:

millis	maxMS	Freq2	CH1	CH2	CH3	CH4	CH5
212671	6	219.20	254	0	0	0	0
212675	6	219.20	253	0	0	0	0
212680	6	219.20	252	0	0	0	0
212684	6	219.20	250	0	0	0	0
212689	6	219.20	249	0	0	0	0
212694	6	219.20	248	0	0	0	0
212699	6	219.20	247	0	0	0	0

[pmayer]

Ich bin mit V0.3 des Layouts soweit. Es gab ein paar Änderungen: Die Schutzbeschaltung mit Dioden des DMX ist zugunsten des SM712 rausgeflogen und das Quartz ist aus Platzgründen auf die Unsertseite gewandert. Ich habe testweise ein paar Keramikresonatoren bestellt, muss die aber noch testen und durch das Quartz auf der Unterseite konnte ich im Anschlussbereich alle Bauteile in das Gehäuse verschieben.
Auch habe ich mir die Sperrdiode für den 5V Betrieb gespart, da dort ja eben kein OKI eingelötet ist und dadurch nichts rückgespeist werden kann. Die 5V des FOCA sind nun nicht mehr mit der Schaltung verbunden, da wir ja knapp über 500mA (USB Spezifikation max) liegen.
Die Polyfuse und der Kondensator nach dem Oki sind jetzt nicht drauf... der OKI sieht am Oszilloskop wirklich knackscharf aus.
Ich muss sowieso noch 1-2 Nächte drüber schlafen und evtl kommt die Polyfuse mit einer Verpolungsschutzdiode noch rein - dann muss ich diese für die 5V Version allerdings anders bestücken...

Wie wichtig ist die 5V Version?

Die Platinen werde ich diesmal bei Multi-CB fertigen lassen, wo die Kosten fast gleich mit OSHPark liegen. Das Layout wurde deswegen auch mit deren DRC gebaut und erlaubt somit kleinere Abstände und Bohrungen.
Außerdem habe ich dort bessere Rabatte wenn es zu mehr als ein paar Platinen kommt. Ich habe bereits ein anderes Layout dort bestellt und sowie das zurück ist und alles in Ordnung ist, werde ich die UDP2DMX-Bridge-Platinen dort in Auftrag geben.

Grundliegend würde ich mich freuen wenn ihr noch mal über die Schaltung (PDF Anhang) abschließend drüber guckt. Dafür schon mal Danke :-)

[IFLUR]

Also was ich hier lese Hut ab und das alles so nebenbei. Aber ich bin raus das übersteigt meine Kenntnisse 😀😀 viel Erfolg

[pmayer]

Danke!

Dafür reicht dann mein technisches Verständnis auch nicht mehr. Aber super was du/ihr hier macht. Wenn du dann soweit bist würde ich aber immernoch eins nehmen.

[Robert L.]

Vorankündigung: ich Plane eine verbesserte Version des Arduino Sketch zu veröffentlich
möchte das aber erst tun, wenns bei mir ein paar Wochen stabiel läuft
und 2-3 Kleinigkeiten noch erledigt sind

falls jemand interesse hat, sich halbwegs dafür interessiert und nicht vorher einen C-Grundkurs erwartet
darf er sich gern als Beta-tester melden ;-)

Verbesserungen sind:
wenn man von 0% auf z.b. 100% schaltet, wurde bisher linear dort hin gedimmt, jetzt geschieht das mit der eingestellten Dimmkurve

das wars dann auch schon ;-)

die Umstellung ergab aber ein paar nette "Nebeneffekte"

auch kann man jetzt einen ENCJ2860 verwenden (der verbraucht aber sehr viel Speicher, macht also nur bedingt Sinn..)
usw.

[pmayer]

Count me in!

Dann kann ich es auch grad auf der Hardware testen. Die ist leider bei mir gerade ein wenig ins Hintertreffen geraten, weil ich zu viel um die Ohren habe.
Ich schaue, dass ich diese Woche den 5V-Modus raus schmeiße und noch eine Sicherung und eine Diode für den Verpolungsschutz einsetze.

[hismastersvoice]

Ich würde die Software auch gerne testen, habe die "bessere" DMX-Extension ja seit einigen Monaten in Betrieb und soweit auch Glücklich.

[joe15]

Hallo zusammen. Danke vorab für die Beiträge und Infos in diesem Forum.

ch bin in der Arduino Welt noch nicht so sehr vertraut und wollte mir einen UDP>DMX Modul zusammenbauen.
Ich benutze ein..
..Arduino UNO+W5100 Ethernet Shield + MAX485 Adapter (http://bit.ly/2sf0sSi) + 8CH DMX Controller + RGBW LED Stripe.

Hab alles verdrahtet (siehe Anhang) und das Programm und die Bibliotheken von Robert L. hochgeladen. Leider kein Erfolg. Wenn ich mit dem UDP Tester ein Befehl sende, dann blinkt auch die RX LED auf. Was ist das Problem? Wenn ich mit der Loxone sende. Blinkt nicht mal die RX LED, obwohl ich die UDP Kommunikation mit einem anderen Arduino Programm Erfolgreich testen konnte.

Der zweite Schaltplan funktioniert!

[joe15]

Hab das Problem gefunden. Bei den Eigenschaften des virtuellen Ausgangsbefehls in der LoxConfig, musste der Haken bei "Als Digitalausgang verwenden" verschwinden.

[sonorobby]

@joe15: kannst Du nochmal die korrekte Verschaltung skizzieren?

[joe15]

Hab ein zweiten Schaltplan beigefügt

[pmayer]

Kurzes Update: Habe endlich den nächsten Prototyp bestellt. der 5V-Modus ist rausgefallen und es gibt jetzt einen Verpolungsschutz mit Polyfuse sowie Schutz des DMX mit SM712.

https://twitter.com/pregopm/status/961707081354170369

[Labmaster]

Kann man jetzt auch die RS485 Richtung umschalten ?

[pmayer]

Leider nein. Ich habe mich im ersten Schritt dazu entschlossen "eine" Funktion zu bauen, da es ja auch noch keine fertige Software für die RS485 Variante gibt und - korrigier mich hier bitte - die RS485 Version ja dann auch nicht mehr mit Robert L.'s code zusammen laufen würde da dieser ja DMXSimple nutzt.

Auf Basis der Hardware aber eine weitere Version zu entwickeln, sollte ja dann kein Problem sein, denke ich :-)

Ergänzung:
Die Entwicklung auf anderer Hardware (ATMega 644) für zwei UART's, um einen zum debuggen zu haben und einen für den MAX485 zu nutzen, ist etwas ins Stocken geraten, da sich seit Arduino 1.6.9 Paul Stoffregens Ethernet-Bibliothek nicht mehr mit dem Mightycore zusammen nutzen lässt: https://github.com/MCUdude/MightyCore/issues/72
Aktuell hängt es wohl daran, dass Paul kein "read-to-use"-board mit ATMega644/1284 findet, mit dem er seine Bibliothek anzupassen/gegentesten kann.

[Robert L.]

> korrigier mich hier bitte ;

mein Code ist "umschaltbar" (per #define)
funktioniert mit beidem (DMXSImple oder DMXSerial)

[bobo]

Hallo,
ich versuche gerade dieses tolle Projekt auch selber umzusetzen, allerdings habe ich dabei ein paar Schwierigkeiten.

Ich verwende für meine Schaltung folgende Komponenten:
-DMX 512/1190 mit RGBW 4A/Kanal http://amzn.to/2FgThi4
-MAX485 Breakout http://amzn.to/2F3T6mx
-Arduino UNO
-Keyestudio W5100 Ethernet Shield

Allerdings habe ich nun das Problem, dass das UDP2DMX nicht funktioniert. Ich wollte mit dem Beispiel FadeUp aus der DmxSimple library überprüfen ob die Schaltung stimmt, allerdings passiert dabei gar nichts. Kanal wäre richtig ausgewählt, LED-Streifen ist auch richtig verkabelt, sowie auch die MAX485-DMX-Decoder Verbindung sollte passen.
Der Arduino ist wie im Bild mit dem MAX485 verkabelt. Am DMX Decoder ist eine grüne Signal LED die flackert wenn keine DMX Verbindung angeschlossen ist, schließe ich jedoch alles am DMX Decoder an und das Breakout Board ist mit Pin 3 verbunden, so leuchtet diese Konstant grün.
Es wurden auch die GNDs des LED-Netzteils und des Arduinos miteinander verbunden, sowie die RJ45 Pins 7-8 des Decoders auf GND gelegt.

Meine Vermutung ist daher dass ich am MAX485 etwas falsch bzw. nicht verkabelt habe.

Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen
Vielen Dank für eure Hilfe

[bobo]

Hallo, ja die sollte im Programm wie auf dem Decoder auf 1 eingestellt sein. Sollte ja passen wenn diese mit DmxSimple.write(1,brightness) eingestellt ist und am Decoder auch auf 1?
Vielen Dank

[joe15]

Hi. Habs bei grad nochmal aufgebaut. Verdrahtung wie bei dir. Kanal 1 beim DMX Decoder eingestellt. Und im Programm: DmxSimple.maxChannel(4); DmxSimple.write(1, brightness); Nun sollte Kanal 1 (bei RGB LED die Rote LED ständig langsam aufleuchten und wieder ausgehen. Die Status LED bei meinem Decoder beginnt zu blinken, sobald es mit dem MAX485 Board kommuniziert. Hast du mal A+B am MAX485 Board geatuscht?

[bobo]

Problem gelöst, lag leider nur an einem kaputten MAX485 Chip.
Vielen Dank für die Hilfe

[pmayer]

Hallo zusammen,

ich bin heute endlich dazu gekommen die aktuellen Prototypen zu bestücken :-) alle drei laufen! Bei einem war ein Kurzschluss auf TX/RX, ist aber behoben.



Bin gerade an der WEEE-Registrierung sowie der Registierung für die Verpackungsverodnung und habe die Woche einen zweitägigen CE-Kurs besucht um möglichst zu versuchen für die Platine die CE-Konformitätserklärung zu machen. Es gibt diesbezüglich noch viel zu klären.
Ich werde mal schauen wo ich die Platine zu welchen Preisen bestückt produzieren lassen kann. Ich denke mal, dass eine kleine Serie auch auf dem jetzigen Wege möglich ist aber wäre ja interessant, wo man damit preislich liegt.

Für die "Produktionsversion" würde ich aber noch die Netzwerkbuchse tauschen, weil ich mittlerweile günstigere gefunden habe und die hier verwendete Würth-Elektronik Buchse doch recht teuer ist.

Können wir irgendwie "zählen" wer eine haben möchte, damit ich abschätzen kann wie viele ich bauen soll?

Bis dahin,
Patrik

[Chris8519]

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[pmayer]

Hier noch ein paar Bilder wie es mit Gehäuse aussieht.