MODE 8 — Climate-Matrix

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Ziel & Anwendung

Mehrere Servos steuern gleichzeitig eine Jalousie aus Karton-Lamellen — jede Lamelle folgt der Umgebungstemperatur und öffnet automatisch bei Wärme. Der DC-Motor treibt einen kleinen Lüfter für Haustier-Komfort.

  • Mehrere Servos synchronisiert als Jalousie-Lamellen steuern.
  • BME280-Temperatur für automatische Lüftungs-Steuerung nutzen.
  • DC-Motor als Lüfter mit stufenloser Drehzahlkontrolle einsetzen.

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

AnschlussMotorAufgabe
S1180°-ServoLamelle 1 — öffnet synchron mit den anderen bei Wärme
S2180°-ServoLamelle 2 — öffnet synchron mit den anderen bei Wärme
S3180°-ServoLamelle 3 — reagiert zusätzlich auf Luftfeuchtigkeit
S4360°-ServoUmluft-Ventilator — unterstützt die Zirkulation bei Wärme
S5360°-ServoAbluft-Gegenstück — gegenläufig zu S4
S6180°-ServoStatus-Klappe — zeigt an, ob geheizt oder gekühlt wird
STEPPERSchrittmotorZeigt die eingestellte Komfort-Temperatur auf einer Skala
DCDC-MotorKurze Vibration, sobald die Zieltemperatur erreicht ist

Materialliste

  • 5–6 Kartonstreifen je ca. 15 × 4 cm als Jalousie-Lamellen
  • 2 Kartonstreifen je ca. 20 × 3 cm als seitliche Führungsschienen
  • Strohhalme als Lamellen-Achsen
  • Klebeband und Heißkleber
  • Propeller-Karton (4 Blätter, je 5 cm) als Lüfter-Flügel

Step-by-Step Tutorial

  1. Jalousie-Rahmen aufbauen

    Zwei Kartonstreifen (20 cm) als seitliche Schienen aufstellen. Strohhalm-Löcher gleichmäßig verteilt (je 3 cm Abstand). Karton-Lamellen mit Strohhalm-Achsen durch die Löcher fädeln. 3 Lamellen = 3 Servo-Positionen (S1, S2, S3).

    Check: Zwei seitliche Führungsschienen parallel — Lamellen-Achsen liegen darin waagerecht

    Tipp: Lamellen-Achsen (Strohhalme) müssen parallel und gleich hoch sein damit die Jalousie gleichmäßig öffnet.

  2. Servo-Lamellen-Verbindung herstellen

    S1, S2, S3 (180°) je hinter einer Lamelle montieren. Servo-Horn auf S1/S2/S3 schrauben. Lamellen-Ende mit Servo-Horn verbinden (Heißkleber oder Faden). Alle drei drehen synchron: Lamellen öffnen/schließen wie eine Jalousie.

    Check: S1, S2, S3 drehen je eine Lamelle — Jalousie öffnet und schließt gleichmäßig

    Tipp: Alle drei Servos sollten identische Winkel fahren für synchrone Jalousie. Im Code: alle drei auf denselben Wert setzen.

  3. DC-Lüfter aufbauen

    4 Kartonstreifen (5 cm) als Propeller-Blätter. Plastik-DC-Motor-Schaft-Adapter (Mitnehmer) — Blätter leicht schräggestellt ankleben. DC-Motor hinter der Jalousie montieren: bläst Luft durch die geöffneten Lamellen.

    Check: DC-Motor dreht Propeller — sichtbarer Luftstrom entsteht

    Tipp: Propeller-Blätter leicht schräg (ca. 15°) an den DC-Motor-Schaft kleben — dieser Winkel erzeugt Luftstrom.

  4. Leichtgängigkeits-Test (ohne Strom)

    S1/S2/S3 von Hand drehen: Lamellen öffnen synchron? Kein Klemmen? Propeller von Hand drehen: frei? DC-Motor bei Drehung keine Reibung am Gehäuse? Erst dann einschalten.

    Check: Alle Lamellen drehen leicht in Lagern. Propeller dreht frei. Lamellen öffnen/schließen ohne Hakeln.

    Tipp: Strohhalm-Lager mit Kugelschreiber aufweiten falls Lamellen klemmen. Reibung muss minimal sein.

  5. Umluft-Räder, Status-Klappe und Temperatur-Skala anbringen

    Klebe kleine Scheiben auf die verbleibenden 360°-Servos als Umluft-Unterstützung. Baue eine Status-Klappe, die Heizen/Kühlen anzeigt, und eine kleine Temperatur-Skala, deren Zeiger die eingestellte Komfort-Temperatur zeigt.

    Check: Beide Räder drehen gegenläufig, Status-Klappe und Skalen-Zeiger bewegen sich frei

  6. MODE 8 aktivieren — Temperatur-gesteuerte Jalousie

    Haustier → MODE 8. Raumtemperatur anzeigen (Display). Warmes Objekt neben BME280: Temperatur steigt. Ab 25°C: S1/S2/S3 öffnen Lamellen, DC-Motor Lüfter startet. Joystick Y: manuelle Lüfterdrehzahl überschreiben. Encoder: Temp-Schwellwert anpassen.

    Check: Temperatur < 22°C: Jalousie geschlossen, Lüfter aus. Temp > 25°C: Jalousie öffnet, Lüfter an.

    Tipp: Übergangsbereich 22–25°C: Jalousie teilweise offen, Lüfter auf halbe Kraft — sanfter Übergang.

Troubleshooting

  • Jalousie-Lamellen bewegen sich nicht synchron — Servo-Nullpunkte weichen ab. Alle drei Servos auf 1500µs kalibrieren und Lamellen in Neutral-Position (geschlossen) ausrichten. Dann gemeinsam ansteuern.
  • DC-Lüfter dreht sich kaum obwohl Temp hoch — Propeller zu schwer oder falscher Blatt-Winkel. Blätter leichter machen (dünner Karton). Blatt-Winkel von 15° auf 20° erhöhen.

Modifikationen & Sicherheit

  • Pro-Tipp: Hysterese einbauen (z.B. öffnet bei 25°C, schließt erst bei 22°C) — verhindert ständiges Schalten bei Grenztemperatur.
  • Erweiterung: LDR als Licht-Sensor: Jalousie schließt bei hellem Sonnenlicht um Tier vor Hitze zu schützen.
  • Sicherheit: DC-Motor-Propeller mit Schutzgitter (Karton-Gitter) abdecken — Tier-Pfoten nicht in laufenden Propeller.

Wichtige Code-Teile

// Temperatur-gesteuerte Jalousie
float temp = Temperature; // BME280
// Jalousie öffnet bei > 25°C
uint16_t lamellePos;
if(temp > 25.0f) lamellePos = map(constrain(temp, 25, 35), 25, 35, 1500, 1900);
else if(temp < 22.0f) lamellePos = 1100; // Geschlossen
else lamellePos = 1300; // Halb offen
servocontroller.setServoPulse(1, lamellePos);
servocontroller.setServoPulse(2, lamellePos);
servocontroller.setServoPulse(3, lamellePos);
// DC-Lüfter: Geschwindigkeit mit Temperatur
uint8_t fanSpeed = (temp > 25.0f) ? map(constrain(temp, 25, 35), 25, 35, 80, 255) : 0;
DCMotor.setSpeed(fanSpeed);
// Joystick Y: manuelle Lüfter-Überschreibung
int manualFan = applyDeadzone(map(JoystickY, 0, 4095, 0, 255), 0, 20);
if(manualFan > 0) DCMotor.setSpeed(manualFan);

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