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24V Unterputz-Einsatz für Berker Bewegungsmelder.
Beta-Tester gesucht! Bei Interesse, einfach melden.

Dieser Artikel beschreibt den Eigenbau und die technischen Grundlagen eines 24V Unterputzeinsatzes für die neuen Berker Bewegungsmelder, mit der Hager Elektronik. Somit ist es möglich, diese Geräte ohne Umwege an 24V DC zu betreiben. Für die alten Berker Melder, kann der Einsatz der Insta Melder berwendet werden.

Alle Erkenntnisse wurden durch Beobachten eines vorhandenen Relaiseinsatzes (851212xx) in Verbindung mit einer 853412 Linse herausgefunden und stellen meinen derzeitigen Wissensstand über diese Geräte dar. Diese müssen weder vollständig noch richtig sein.

Motivation.

Aufgrund der positiven Resonanz auf die Einsätze für die Insta-Melder (Jung, Gira) entschied ich mich, das derzeitige Angebot zu erweitern und zusätzliche Hersteller zu unterstützen. Somit kommen mehr Leute in den Genuss, zum Schalterprogramm passende Bewegungsmelder auf 24V Basis, verwenden zu könnne.

Kompatible Aufsätze.

Berker (Elektronik-Plattform):
- Bewegungsmelder 1,1 m (853411xx)
- Bewegungsmelder 2,2 m (853421xx)
- IR Bewegungsmelder Komfort 1,1 m (853412xx)
- IR Bewegungsmelder Komfort 2,2 m (853422xx)

Technische Grundlagen.

Alles hier beschriebenen Funktionen wurde durch Beobachtung der Schnittstelle zwischen einem 1-Kanal Relaiseinsatz und einem IR Bewegungsmelder Komfort herausgefunden. Welche eventuellen alternativen Funktionen manche Pins bieten, kann ich zum derzeitigen Zeitpunkt nicht sagen.

Pinnummern der Schnittstelle zwischen Einsatz und Aufsatz

Pin	Richtung	Signal	Beschreibung
1		NC
2	Ausgang	Versorgung	+3,3V
3	Ausgang		Normalbetrieb: GND Trigger: +3,3V 50Hz
4		???	10kΩ gegen +3,3V
5	Ausgang	Versorgung	+12,7V
6		???	10kΩ gegen +3,3V
7	Eingang	Licht Aus	Impuls 40ms +3V
8	Eingang	Licht Ein	Impuls 40ms +3V
9		Mode	1,37kΩ gegen GND
10	Ausgang	GND

Detailbeschreibung der einzelnen Pins.

Pin 1: Nicht verwendet

Pin 2: Der Relaiseinsatz stellt eine +3,3V Versorgung für den Bewegungsmelder zur Verfügung.

Pin 3: Der Relaiseinsatz stellt, für die länge des Tastendrucks, ein 50Hz Rechtecksignal mit +3,3V zur Verfügung, wenn mittels externen Taster der Bewegungsmelder angetriggert wird. Im Normalbetrieb wird dieser Pin auf Masse gezogen.

Pin 4 und 6: Keine Ahnung welchen Zweck diese beiden Pins haben, sie sind jedenfalls über je einen 10kΩ Widerstand mit +3,3V verbunden.

Pin 5: Der Relaiseinsatz stellt eine +12,7V Versorgung für den Bewegungsmelder zur Verfügung.

Pin 7: Der Bewegungsmelder legt an diesen Pin einen 40ms langen 3V Impuls, um das Relais ein zu schalten.

Pin 8: Der Bewegungsmelder legt an diesen Pin einen 40ms langen 3V Impuls, um das Relais aus zu schalten.

Pin 9: Dieser Pin ist mittels einem 1,37kΩ Widerstand mit Masse verbunden und dient vermutlich der Identifikation des Einsatzes.

Pin 10: Masse

Hardware Version 0.1.

Zur Zeit handelt es sich noch um Prototypen, welche in erster Linie der Erprobung dienen.

Technische Daten.

Versorgungsspannung: 24VDC ±10%
Stromaufnahme: max: 10mA (ohne Last)
1 Ausgang High-Side-schaltend max. 20mA (strombegrenzt, kurzschlussfest)
- Ausgang 1 (Licht): helligkeitsabhängig bei Bewegung mit am Bewegungsmelder einstellbarer Helligkeit und Nachlaufzeit
1 Eingang für externen Trigger:
LOW: 0V bis 5V; HIGH: 10V bis 30V

Schaltung.

Die Schaltung wurde an die der Insta-Melder angelehnt und ist nun nahezu vollständig in SMD aufgebaut.
Die Versorgung besteht in erster Linie aus dem Überspannungsschutz und den beiden Linearreglern für die 12,7V und 3,3V Versorgung des Bewegungemelders.
Der LTC555 erzeugt einen 100Hz Takt welcher vom nachgeschalteten 74HC73 halbiert wird, was den Vorteil eines symmetrischen Taktes mit sich bringt. Wird an den externen Trigger-Eingang eine Spannung zwischen 10V und 30V angelegt, so wird dieser 50Hz Takt an die Linse (Pin 3) geleitet, was zu einer Bewegungs-Auslösung führt. Im Normalbetrieb wird dieser Pin auf Masse gelegt. Die Eingangsbeschaltung des Trigger-Eingangs unterdrückt Überspannungen, verhindert Fehlauslösungen durch Einstreuungen und belastet mechanische Schaltkontakte kurzzeitig hoch genug, damit die an den Kontakten entstehende Oxidschicht weggebrannt wird. Die Ein-/Aus-Impulse des Bewegungsmelders werden vom zweiten Teil des 74HC73 ausgewertet und dem Ausgangstransistor zugeführt. Durch das Zusammenspiel des 100Ω Widerstands (R11) und der Z-Diode (D3) begrenzt der Transistor, den Ausgangsstrom, auf etwa 20mA. Was sich bei den ersten Tests als sehr praktisch heraus stellte, da man an die Ausgänge direkt Standard-LEDs anschließen kann.

Layout.

Das Layout wurde von den Insta-Meldern übernommen, die dort verwendeten Gehäuse von Hammond (1596B107) finden wieder Verwendung.
Da diese Einsätze nicht mehr als Bausätze geplant sind, sondern als industriell gefertigtes Fertiggerät, wurden durchwegs SMD-Bauteile verwendet. Alle Komponenten, welche Abwärme erzeugen, wurden mit Kupferflächen ausgestattet, damit sich die Kühlung verbessert. Dies trifft vor allem den Ausgangstransistor Q1, falls der Ausgang kurzgeschlossen ist, in diesem Fall muss er etwa 0,4W verbraten können.

Aufbau.

Die Frontplatte besteht beim Prototypen noch aus einer 1mm starken Leiterpaltte und wird später durch eine Aluminium-Front ersetzt. Die Schrauben der Frontplatte müssen versenkt werden, da sie nicht über die Frontplatte ragen dürfen, wenn man will, dass der Bewegungsmelder bündig auf der Wand sitzt.
Die Platine wird mit der Frontplatte über 17mm lange Abstandsbolzen verschraubt. Das Gehäuse wird anschließend, wie bei den Insta-Meldern, von hinten über die Platine gschoben und eingerastet.

Fotos.

Fotos vom ersten Prototypen:

Download.

Folgt noch...

Lizenzen.

Die Hardware und deren Dokumentation, sind als Open Hardware Projekt konzipiert und lizenziert. Die zur Anwendung kommende Lizenz, ist die TAPR Open Hardware License in der Version 1.0 oder höher. Die Lizenz kann unter http://www.tapr.org/OHL heruntergeladen werden und regelt die Weitergabe, Veränderung und Haftung des Produktes.