Fachbeiträge

Energiesparen ist das Gebot der Stunde, und dafür ist es notwendig, den eigenen Verbrauch zu kennen und die Werte im Blick zu behalten. Der Aufbau von Smart Homes (oder smarten Wohnungen) boomt und damit auch der Einsatz von Haussteuerungszentralen. Auf dem großen Markt der Broker-Systeme tummeln sich immer mehr Softwareprodukte, und es ist nicht leicht, sich zu entscheiden. Eine Hilfestellung will diese mehrteilige Artikelserie bieten: Nach dem Start im ELVjournal 3/2022 mit dem ioBroker [1] und dem Teil 2 FHEM [2] in der Ausgabe 4/2022 ist nun die Software openHAB an der Reihe.

Ein praktischer Helfer für das smarte Zuhause ist der Bausatz Homematic IP Klingelsignalerkennung HmIP-DSD-PCB aus dem ELVjournal 1/2020. Mit ihm kann man herkömmliche Türgongs nachrüsten und in das Homematic IP System integrieren. Neben der mittlerweile erfolgten Integration in die Homematic IP App bieten wir nun auch eine 3D-Druckdatei für ein Gehäuse als Download an. Mit dem Gehäuse lässt sich die Platine nicht nur funktionell, sondern auch optisch gut in bestehende Türklingeln einbinden.

Nachdem der „Pico“ als erster Mikrocontroller der Raspberry Pi Foundation auf den Markt kam, konnte er sofort vom überragenden Erfolg der Raspberry-Pi-Reihe profitieren. Der günstige Preis und die gute Verfügbarkeit des Controller-Boards taten ihr Übriges. Im Gegensatz zu den klassischen Raspberry Pi Boards findet sich auf dem Pico kein Betriebssystem. Als reiner Controller benötigt der Chip immer ein eigenes Programm, um arbeiten zu können.

Wärmepumpen sollen mehr und mehr die Wärmeversorgung mit fossilen Energieträgern ergänzen und sie schon mittelfristig ersetzen. Wir stellen die Technik vor, betrachten die Installationsmöglichkeiten, die Nutzung im Bestands- und Neubau und werfen einen Blick auf die Möglichkeiten der Hausautomation in diesem Bereich.

Das Experimentierset Operationsverstärker besteht aus zahlreichen Bauteilen, die für grundlegende Experimente mit Operationsverstärkern verwendet werden können. Mit insgesamt 43 Prototypenadapter-Modulen, einem Breadboard, einem Steckkabelset und einem Ohrhörer können die in dem Sonderheft vorgestellten Schaltungen nachgebaut werden. Außer im Bundle aus Sonderheft und Experimentierset Operationsverstärker ist der Bausatz auch separat für eigene Versuche erhältlich.

In Experimentier- und Mikrocontrollerschaltungen kommt es nicht selten vor, dass Leistungselektronik wie z. B. Relais oder Leistungsendstufen benötigt werden. Da Steckboards (Breadboards) nicht für hohe Ströme ausgelegt sind, ist es ratsam, diese Leistungselektronik auf eine externe Prototypenplatine auszulagern. Mit der neuen MEXB-Prototypenplatine 1 MEXB-PP1 ermöglichen wir den Anschluss dieser Leistungselektronik. Der Bausatz kann in unserem Modularen Experimentierboard- System (MEXB) oder stand-alone genutzt werden.

Das Thema Energiesparen ist in aller Munde. Und dabei geht es nicht nur darum, Kosten zu sparen, sondern gleichzeitig auch darum, die Umwelt nachhaltig zu schonen. Die gute Nachricht: Mit intelligenten elektronischen Lösungen lassen sich diese Vorhaben recht einfach und preiswert angehen. Wir stellen sechs Elektronik-Rezepte vor, die für den Einsteiger bis zum Profi, Lösungswege zum Energiesparen aufzeigen.

Sensoren im LoRaWAN® zeichnen sich vor allem durch die energiearme Übertragung von Daten über große Entfernungen aus. Mit dem ELV-Modulsystem für LoRaWAN® bieten wir neben dem Basismodul ELV-LW-Base die entsprechenden Applikationsmodule an, die als Sensorik dienen. Die Spannungsversorgung der Module kann direkt über die USB-CBuchse an der ELV-LW-Base erfolgen, aber auch über Powermodule wie das ELV-Buttoncell und das ELV-EnergyHarv. Für Letzteres ist das ELV Erweiterungsmodul Solaradapter 1 gedacht, das wir in diesem ELVjournal vorstellen. Dieses kann einfach auf das Energy-Harvesting-Modul aufgesteckt werden und ermöglicht damit eine autarke Spannungsversorgung der Module aus dem LoRaWAN®-Experimentiersystem.

Was genau ist die Hochfrequenz-Abstimmung und warum müssen wir sie durchführen? Eigentlich brauchen wir diesen Schritt oft gar nicht unbedingt zu befolgen. Wir haben nämlich den wichtigsten Abgleich bereits im vorherigen Beitrag erklärt und durchgeführt, und zwar die Abstimmung der Zwischenfrequenz. Bei diesem Vorgang haben wir unser Radio so abgeglichen, dass es die beste Empfindlichkeit und Selektivität erreicht. Wir haben den ganzen Pfad von der Mischstufe bis zur Detektorsektion verfolgt, um das eingehende Antennensignal optimal zu verarbeiten. Und was ist davor? Nun, das ist genau das, was beim Hochfrequenz-Abgleich optimiert werden soll. Man kann diese Phase auch als „Hochfrequenz- und Oszillatorabgleich“ bezeichnen. Warum, das erklären wir in diesem Beitrag.

Das DDS-Breakout-Board DDS-BOB1 kann als Signalgenerator beispielsweise zur Erstellung oder Prüfung eines individuellen passiven Filters oder als Taktgeber für digitale Schaltungen genutzt werden. Mit dem kleinen Formfaktor kann die Platine, auf der ein spezieller DDS-Signalgenerator-IC verwendet wird, sowohl auf einem Breadboard zum Experimentieren als auch im Stand-alone-Betrieb verwendet werden. Alle für den Betrieb des DDS-Signalgenerator-ICs benötigen Leitungen sind auf Stiftleisten gelegt und ermöglichen so z. B. eine einfache Einbindung in eine Mikrocontrollerschaltung. Das DDS-BOB1 liefert zum einen das direkte Ausgangssignal vom DDS-IC, zum anderen zwei verstärkte Signale, bei dem eins von der Gleichspannung entkoppelt ist.

Das praktische Universalboard für kleine Experientierschaltungen − neben einem frei nutzbaren Breadboard-Steckfeld enthält das EXSB-Mini zahlreiche oft benötigte Standardbauteile wie Potentiometer, Schalter, Taster, eine Spannungsaufbereitung für die gängigen Spannungen 5 V und 3,3 V, Messpunkte, Schutzschaltungen und vier verschiedene Spannungsversorgungsmöglichkeiten.

Die langlebige „Pronto” passt sich mit ihrer Optik und ihrer angenehmen Lichtausstrahlung an viele Umgebungen an. Sie ist einfach zu montieren und verfügt über einen integrierten Radar-Bewegungsmelder, der die Leuchtenoptik nicht stört. Somit eignet sie sich hervorragend für den Einsatz in Hauswirtschafts- und Feuchträumen, Garagen und vielem mehr.

Energiesparen ist angesagter denn je. Dafür ist es notwendig, den eigenen Energieverbrauch zu kennen und die Werte im Blick zu behalten. Der Aufbau von Smart Homes (oder auch smarten Wohnungen) boomt und damit auch der Einsatz einer kleinen Smart Home Zentrale. Auf dem schnell wachsenden Markt der Haussteuerungen tummeln sich immer mehr Softwareprodukte, und es ist nicht leicht, sich zu entscheiden. Eine Hilfestellung will diese mehrteilige Artikelserie bieten: Nach dem Start im ELVjournal 3/2022 mit dem ioBroker ist nun die Software FHEM an der Reihe.

Der ELV Smart Home ARR-Bausatz des Schaltaktors für Markenschalter − 2-fach powered by Homematic IP eignet sich für die Montage in einer Unterputzdose für Schalter verschiedener Marken. Einmal installiert schaltet der netzversorgte ELV-SH-BS2 bis zu zwei angeschlossene Verbraucher (z. B. Leuchten) über zwei unabhängige Kanäle ein und aus. Der Schaltaktor ermöglicht eine komfortable Steuerung der angeschlossenen Verbraucher über die Tasterwippen des Schalters. Dabei steuert die obere Wippe des Tasters Kanal 1 und die untere Wippe Kanal 2 (jeweils im Toggle- Betrieb). Alternativ ist beispielsweise eine komfortable Bedienung per Funk-Fernbedienung über die CCU3 oder die Homematic IP App möglich.

Beim Bausatz ELV LoRaWAN® Energiezähler Sensor Schnittstelle ELV-LW-ESI handelt es sich um ein Schnittstellenmodul, das in Verbindung mit einem Funkmodul (im Bausatz enthalten) den Energieverbrauch direkt am Strom- oder Gaszähler erfasst und die ermittelten Daten via LoRaWAN® versendet. Die flexible Zählerablesung kann bequem und komfortabel für viele der gängigen Strom- und Gas-Verbrauchszähler realisiert werden. Dabei können verschiedene Sensoren zum Auslesen der Zähler zum Einsatz kommen, z. B. Stromzähler mit IEC- oder LED-Schnittstelle, Ferraris- oder Gaszähler. Die Sensoren sind separat erhältlich und so individuell für den Anwendungsfall anpassbar. Der Bausatz ELV-LW-ESI wird über eine USB-C-Buchse dauerversorgt und erfordert damit keinen Batteriewechsel.

Die ersten Messgeräte für elektrische Größen gab es schon vor über 200 Jahren. Seitdem hat sich die Technologie stetig weiterentwickelt. Vom analogen Messgerät für verschiedene elektrische und elektronische Parameter zur digitalen Variante mit manuell einstellbaren Bereichen bis hin zu Digital- Multimetern mit einer automatischen Ermittlung des Messbereichs. Die nächste Generation steht nun mit sogenannten smarten Multimetern an. Hier wird nicht nur der Bereich automatisch ermittelt, sondern auch der Typ der gemessenen Werte. Mit dem Enovalab SMART TrueRMS Digital-Multimeter MS0135 stellen wir ein günstiges Modell mit dieser Technologie vor.

Der letzte Teil dieser Beitragsreihe befasst sich mit dem Einsatz von Elektronenröhren in der Hochfrequenztechnik. Seinerzeit wurde gern auch von „Radioröhren“ gesprochen. Im Gegensatz beispielsweise zur Akustik, wo der menschliche Hörfrequenzbereich genau definiert ist, werden die Frequenzgrenzen der HF-Technik nicht immer ganz einheitlich benannt. Im Folgenden beschränken wir uns auf den Frequenzbereich von 30 kHz bis 300 MHz. In diesem Bereich wurde die HF-Technik bereits vor 100 Jahren für die Gesamtheit der Erzeugung und Fortleitung elektrischer Wechselströme und elektromagnetischer Felder verwendet, und zwar in den Anfangsjahren zunächst nur (!) mithilfe von Elektronenröhren.

Als der „NE555“ im Jahr 1972 bei Signetics das Licht der Welt erblickte, konnte niemand vorhersagen, welchen langen Weg durch die Welt der Elektronik dieser unscheinbare kleine Schaltkreis zurücklegen würde. Er ist bis heute der in der größten Stückzahl produzierte integrierte Schaltkreis der Welt. Ein Exkurs durch Geschichte, Technik und praktische Anwendung des achtbeinigen Universalisten.

Im vorhergehenden Beitrag dieser Artikelserie haben wir festgestellt, dass das Radio auf allen AM-Bändern im Mittelwellenbereich (LW, MW und KW) empfängt, was einen wichtigen Fortschritt für unser Restaurierungsprojekt bedeutet. Aber ist das empfangene und elektronisch verarbeitete Signal auch so gut, wie es praktisch möglich wäre? Dafür muss sichergestellt werden, dass das Radio in der Lage ist, den gewünschten Sender auszuwählen und ihn dann so wiederzugeben, dass das Signal klar durchkommt. Das erreicht man mit der Abstimmung der Zwischenfrequenz (ZF). Das Ziel dieses Arbeitsschritts ist es, das bestmögliche Signal mit optimierter Empfindlichkeit und Selektivität zu erhalten.

Der Mini-DDS-Signalgenerator MDS1 arbeitet nach dem DDS-Prinzip (Direct Digital Synthesis), bei dem ein Sinussignal auf digitale Weise generiert wird und dadurch sehr frequenzstabil ist. Neben einem Sinussignal erzeugt der MDS1 auch ein Rechtecksignal. Die Ausgangsfrequenz lässt sich im Bereich von 0,1 Hz bis 1 MHz in 0,1-Hz-Schritten einstellen, die maximale Signalamplitude beträgt 5 Vpp. Dank eines TFT-Farbdisplays, einem Drehinkrementalgeber (mit Taster) und zwei weiteren Tastern ist eine besonders einfache Bedienung des MDS1 möglich. Der MDS1 ist sowohl im Stand-alone-Betrieb, auf einem Breadboard als auch beispielsweise für das MEXB-System einsetzbar.

Ein wichtiger Anwendungsbereich der Künstlichen Intelligenz ist der Einsatz sogenannter autonomer Systeme. Der Begriff wird meist mit selbstfahrenden Autos, humanoiden Robotern oder Drohnen verbunden. Die zugrunde liegende Technik entwickelt sich rasant und eröffnet unzählige neue Möglichkeiten.

Besonders seit der Corona-Pandemie ist die Überwachung der Luftqualität am Arbeitsplatz, in Schulklassen oder anderen gemeinschaftlich genutzten Räumen in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Eine erhöhte CO2-Konzentration bedeutet nicht nur „dicke Luft“, die zu Kopfschmerzen und abnehmender Konzentrationsfähigkeit führen kann, sondern lässt begrenzt Rückschlüsse hinsichtlich der Gefährdung durch Viren zu. Mit dem ELV-CO2 Applikationsmodul lässt sich dies auch in weit auseinanderliegenden bzw. weiter entfernten Innenräumen überwachen.

Eine Lupenleuchte gehört bei vielen Arbeiten wie selbstverständlich auf den Werkstatttisch. Diese Leuchten gibt es schon lange, aber die LED-Technik und stetige Detailverbesserungen machen sie heute zu einem wirklich ergonomischen Helfer: gleichmäßiges, die Konzentration förderndes und Details besser hervorhebendes weißes LED-Licht, kein Flackern, weitgehend verzerrungsfreie Optik und ausgereifte Mechanik sind die Hauptmerkmale einer solchen modernen Leuchte. All diese Kriterien erfüllt die ELV LED-Lupenleuchte. Wir haben acht Leser zum Test gebeten und waren, vor allem nach dem überaus positiven Feedback im ELVshop, auf deren kritisches Urteil gespannt.

Der TYREinflate 2000 ist ein mobil einsetzbarer Helfer, wenn es darum geht, einen Reifen unterwegs aufzupumpen, Sportgeräte mit Luft zu befüllen oder Strom für den leeren Handyakku zu liefern. Eine integrierte Leuchte erleichtert die Arbeit oder kann als Notfall-Taschenlampe dienen. Vier Speicherplätze für Luftdruckwerte ermöglichen das exakte, automatische Füllen von z. B. Reifen mit automatischem Füllstopp. Der Akku des Geräts ermöglicht das Befüllen von bis zu neun Pkw-Reifen mit einer vollen Ladung. Wir baten zehn Leser um einen Test des handlichen und vielseitigen Geräts, hier ihr Fazit.