Einführung in die Steuerungs-Hardware

Viele Wege führen zum Ziel …

Elektronische Steuerungen lassen sich auf vielfältige Art und Weise realisieren. Am einfachsten ist es, ein fertiges Interface an einen PC zu hängen, die vorgefertigte Software in eigene Applikationen einzubinden, an die Outputs ein paar Relais anhängen – fertig ist das Gerät. Doch so ganz einfach ist es eben doch nicht.

Für die Steuerung hatte ich mir die folgenden Prämissen aufgestellt:

  • die Lasten (220-V-Geräte) sollen über Taster, nicht Schalter, bedient werden
  • die gesamte Steuerung soll sowohl mit als auch ohne PC funktionieren
  • parallel zu den lokalen Tastern soll auch eine Fernbedienung möglich sein
  • generell sollen verschiedene Schaltfunktionen parallel funktionieren
  • die gesamte Hardware soll flexibel und modular aufgebaut sowie später einfach änderbar sein

Aus diesen Prämissen lässt sich ableiten, dass ein einfaches PC-Interface-Board nicht geeignet ist, das Ziel zu erreichen. Vielmehr wird ein neues, noch zu entwickelndes elektronisches Herzstück gebraucht, dass ich Interconnection-Board getauft habe, und das hier beschrieben wird.

Es war zunächst eine grundlegende Entscheidung zu treffen, als ich mit der Entwicklung im Jahre 2005 anfing. Aus der Vergangenheit hatte ich gute Kenntnisse im Schaltungsbau mit TTL ICs gesammelt. Man hätte auch Microcontroller oder PICs einsetzen können, jedoch schien mir dieser Weg damals zu aufwändig zu sein, und so habe ich das Board komplett mit TTL Bausteinen aufgebaut.

Bevor wir in die Details der gesamten Steuerung einsteigen, hier ein Prinzip-Diagramm aller Geräte, die sich im Home Office befinden. Du siehst, es gibt viel zu bedienen und zu schalten:

Steigen wir jetzt also ein in die Erklärung der Steuerungs-Elemente und beginnen mit dem Gesamtkonzept der Steuerungs-Hardware.