DE102007058170A1

DE102007058170A1 - Elektrisches/elektronisches Installationsgerät

Info

Publication number: DE102007058170A1
Application number: DE102007058170A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Hilleke; Lothar Dipl.-Ing. Bagger
Original assignee: Insta Elektro GmbH and Co KG
Current assignee: Insta GmbH
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: DE102007058170B4

Abstract

Es wird ein elektrisches/elektronisches Installationsgerät vorgeschlagen, welches zur Realisierung verschiedener Funktionsmöglichkeiten eine von einem Gehäuse aufgenommene erste Leiterplatte aufweist, auf dessen Oberseite alle zur Bedienung der zugeordneten Geräte notwendigen Funktionselemente angeordnet sind. Zu dem Zweck, ein elektrisches/elektronisches Installationsgerät zu schaffen, bei dem für den Benutzer auf besonders einfache und kostengünstige Art und Weise erweiterte Funktionsmöglichkeiten eröffnet werden, ohne dass zusätzlich ein weiteres elektrisches/elektronisches Installationsgerät verbaut werden muss, ist der Mikrocontroller der ersten Leiterplatte mit einer seriellen Schnittstelle verbunden, von der ausgehend über eine Verbindungsanordnung eine Verbindung zu einer zweiten Leiterplatte geschaffen ist, die zur Abbildung identischer Funktionsmöglichkeiten wie mit der ersten Leiterplatte möglich mit einer durch den Mikrocontroller beeinflussbaren Schieberegisteranordnung ausgerüstet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen/elektronischen Installationsgerät aus.
Derartige elektrische/elektronische Installationsgeräte sind in der Regel dafür vorgesehen, eine Vielzahl von in Gebäuden installierte Geräte (Jalousieantriebe, Beleuchtungseinrichtungen, Fühler, Wächter usw.) bedarfsgerecht zu beeinflussen. Zu diesem Zweck sind die unterschiedlichsten Installationseinrichtungen, wie Schalter, Taster, Dimmer usw. bekannt geworden. Diese können sowohl mit als linear zu betätigende Drucktasten, als auch mit als schwenkbar zu betätigende Wipptasten sowie gegebenenfalls mit einer Anzeigeeinrichtung versehen sein.
Durch die DE 10 2005 062 489 A1 ist ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechendes elektrisches/elektronisches Installationsgerät für die Gebäudesystemtechnik bekannt geworden. Bei diesem elektrischen/elektronischen Installationsgerät für die Gebäudesystemtechnik ist eine erste Leiterplatte vorgesehen, auf dessen Oberseite alle zur Bedienung der zugeordneten Geräte notwendigen Funktionselemente angeordnet sind, wobei die Bestückungsplätze der zur Beeinflussung der Geräte vorgesehenen Schaltelemente in einer Matrix angeordnet auf der Oberseite der ersten Leiterplatte vorhanden sind, so dass je nach Bedarf eine variable Bestückung mit Schalterbetätigungselementen vorgenommen werden kann und wobei auf der Unterseite der ersten Leiterplatte alle zur Realisierung der zugehörigen Funktionsmöglichkeiten notwendigen Bauteile sowie ein Mikrocontroller vorhanden sind. Bei einer solchen Ausbildung ist der Funktionsumfang bzw. sind die Funktionsmöglichkeiten hinsichtlich der Anzahl der Schaltelemente beschränkt, die auf der Oberseite der ersten Leiterplatte platziert werden können, das bedeutet, benötigt der Benutzer erweiterte Funktionsmöglichkeiten muss eine komplette Installation eines zusätzlichen elektrischen/elektronischen Installationsgerätes vorgenommen werden.
Ausgehend von einem derart ausgebildeten elektrischen/elektronischen Installationsgerät liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, dem Benutzer auf besonders einfache und kostengünstige Art und Weise in erheblichem Umfange erweitere Funktionsmöglichkeiten zu eröffnen, ohne dass zusätzlich ein weiteres elektrisches/elektronisches Installationsgerät verbaut werden muss.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.
Bei einer solchen Ausbildung ist besonders vorteilhaft, dass zur Verdopplung der Funktionsmöglichkeiten lediglich eine zweite Leiterplatte an die erste Leiterplatte angekoppelt werden muss ohne dass bei dieser Erweiterung Unterputzarbeiten notwendig werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung im Prinzip näher erläutert, dabei zeigt:
1: prinziphaft ein solches elektrisches/elektronisches Installationsgerät in Explosionsdarstellung;
2: prinziphaft die Oberseite der ersten Leiterplatte und der zweiten Leiterplatte eines solchen elektrischen/elektronischen Installationsgeräts, in räumlicher Darstellung;
3: prinziphaft die Unterseite der ersten Leiterplatte und der zweiten Leiterplatte eines solchen elektrischen/elektronischen Installationsgeräts, in räumlicher Darstellung;
4: ein Funktionsschaltbild des über die Leitungsverbindung mit der Schieberegisteranordnung in Verbindung stehenden Mikrocontrollers.
Wie aus den Figuren hervorgeht, weist ein solches elektrisches/elektronisches Installationsgerät für die Gebäudesystemtechnik eine erste Leiterplatte 1 auf, die von einem Gehäuse 2 aufgenommen ist. Zur Festlegung in einer Installationsdose 3 wird das Gehäuse 2 einer Tragplatte 4 zugeordnet. Auf der Oberseite der ersten Leiterplatte 1 sind alle zur Bedienung der zugeordneten Geräte notwendigen Funktionselemente angeordnet. Die Unterseite der ersten Leiterplatte 1 weist unter anderem einen Mikrocontroller 5 sowie alle übrigen für den Betrieb notwendigen Bauteile auf. Auch der Betrieb in einem Bussystem ist durch eine solche Anordnung sichergestellt. Wie des weiteren aus den Figuren hervorgeht, steht der Mikrocontroller 5 der ersten Leiterplatte 1 mit einer seriellen Schnittstelle 6 in Verbindung, von der ausgehend über eine Verbindungsanordnung eine zweite Leiterplatte 8 angekoppelt ist. Die zweite Leiterplatte 8 weist zur Abbildung identischer Funktionsmöglichkeiten, wie mit der ersten Leiterplatte 1 eine durch den Mikrocontroller 5 beeinflussbare Schieberegisteranordnung 9 auf. Im vorliegenden Fall besteht die Verbindungsanordnung aus einer der ersten Leiterplatte 1 zugeordneten ersten Steckverbindungskupplung, einer Leitungsverbindung 7 und einer der zweiten Leiterplatte 8 zugeordneten zweiten Steckverbindungskupplung. Für die Datenübertragung sind vier Verbindungsstrecken bzw. vier Leitungsadern vorgesehen. Selbstverständlich kann bei entsprechender Ausgestaltung die zweite Leiterplatte 8 auch direkt, d. h. ohne eine Leitungsverbindung über ihre zweite Steckverbindungskupplung an die erste Steckverbindungskupplung der ersten Leiterplatte 1 angekoppelt werden.
Wie des weiteren aus den Figuren hervorgeht, ist das Gehäuse 2 unter Zwischenschaltung eines Zierrahmens 10 an der an der Installationsdose 3 festgeschraubten Tragplatte 4 festlegbar. Damit auf einfache Art und Weise eine Festlegung in der Installationsdose 3 erfolgen kann, weist das Gehäuse 2 Federelemente 11 auf, die hinter entsprechend ausgebildete, der Einfachheit halber nicht dargestellte Haltenasen der Tragplatte 4 greifen. Auf der Oberseite der ersten Leiterplatte 1 und der zweiten Leiterplatte 8 sind die zur Beeinflussung der Geräte notwendigen Schaltelemente 12 vorhanden. Die Schaltelemente 12 sind in einer Matrix angeordnet auf der Oberseite der ersten Leiterplatte 1 und der zweiten Leiterplatte 8 vorhanden, im vorliegenden Fall sind diese als Mikroschalter bzw. Mikrotaster ausgeführt und von mehreren verstellbar am Gehäuse 2 gelagerten Betätigungselementen 13 überdeckt. Somit sind selbstverständlich auch die Bestückungsplätze für die Schaltelemente 12 in einer Matrix angeordnet. Es sind sechzehn Schaltelemente 12 bzw. Bestückungsplätze auf der Oberseite der ersten Leiterplatte 1 und sechzehn Schaltelemente 12 bzw. Bestückungsplätze auf der Oberseite der zweiten Leiterplatte 8 vorgesehen. Insgesamt stehen somit bei der Verwendung von zwei Leiterplatten zweiunddreißig Schaltelemente 12 bzw. Bestückungsplätze zur Realisierung von zugeordneten Funktionsmöglichkeiten zur Verfügung. Die Bestückungsplätze bzw. die Schaltelemente 12 der beiden Leiterplatten stehen mit einer Betätigungselementenartenstufe 14 in Verbindung, in der Platzierung und Größe der zu bestückenden Betätigungselemente 13 abgespeichert werden können. Außerdem stehen die Bestückungsplätze bzw. die Schaltelemente 12 der beiden Leiterplatten mit einer Betätigungsartenstufe 15 in Verbindung, in welcher die Betätigungsrichtung bzw. die Betätigungsrichtungen der zu bestückenden Betätigungselemente 13 abgespeichert werden können. Sowohl die Betätigungselementenartenstufe 14 als auch die Betätigungsartenstufe 15 sind in den Mikrocontroller 5 integriert, welcher auf der Unterseite der ersten Leiterplatte 1 angeordnet ist.
Wie des weiteren insbesondere aus 1 hervorgeht, sind im vorliegenden Fall der ersten Leiterplatte 1 drei beweglich am Gehäuse 2 gelagerte Betätigungselemente 13 zugeordnet. Zwei Betätigungselementen 13 sind dabei jeweils vier Schaltelemente 12 und einem Betätigungselement 13 sind dabei acht Schaltelemente 12 bzw. Bestückungsplätze zugeordnet. Außerdem sind der zweiten Leiterplatte 8 vier beweglich am Gehäuse 2 gelagerte Betätigungselemente 13 zugeordnet. Jedem der vier Betätigungselemente 13 sind dabei jeweils vier Schaltelemente 12 bzw. vier Bestückungsplätze zugeordnet. Die zweite Leiterplatte 8 ist mit einem eigenen weiteren Gehäuse 17 umgeben, welches über entsprechend ausgebildete Befestigungsteile sicher an der Tragplatte 4 festlegbar ist.
Wie insbesondere aus 3 hervorgeht, bilden mehrere auf der Unterseite der ersten Leiterplatte 1 angeordnete Bauteile inklusive des Mikrocontrollers 5 die Busankopplung, wobei für den Busanschluss zwei Steckkontaktstifte 16 vorgesehen sind.
Ausgehend von einem elektrischen/elektronischen Installationsgerät, welches nur mit einer ersten Leiterplatte 1 ausgerüstet ist, ergibt sich somit auf einfache Art und Weise bei Ankopplung einer zweiten Leiterplatte 8 eine Verdopplung der Funktionsmöglichkeiten, aufgrund des Vorhandenseins der doppelten Anzahl von Schaltelementen 12 bzw. Bestückungsplätzen. Um eine Verdopplung der Funktionsmöglichkeiten zu erreichen, muss lediglich die zweite Leiterplatte 8 über die Verbindungsanordnung bzw. über die Leitungsverbindung 7 und die serielle Schnittstelle 6 an die erste Leiterplatte 1 angekoppelt werden. Außerdem ist noch eine an die geänderten geometrischen Verhältnisse angepasste Tragplatte 4 vorzusehen und ein ebenfalls an die geänderten geometrischen Verhältnisse angepasster Zierrahmen 10 zu verwenden. Zusätzliche Installationsarbeiten sind nicht notwendig, weil der dem weiteren Gehäuse 17 der zweiten Leiterplatte 8 zugeordnete Tragplattenbereich der Tragplatte 4 mit seiner flachen Unterseite direkt auf der Wand zur Anlage kommt. Auf besonders einfache Art und Weise wird somit dem Benutzer bei Bedarf eine erhebliche (Verdopplung) Erweiterung von Funktionsmöglichkeiten geboten.
Der auf der Unterseite der ersten Leiterplatte 1 angeordnete Mikrocontroller 5 ist so dimensioniert, dass er alle zur Erfüllung der Funktionsmöglichkeiten der beiden Leiterplatten notwendigerweise zu verarbeitenden Daten bzw. Informationen bewältigen kann und entsprechend der gewünschten Funktionen eine Beeinflussung der auf der Unterseite der zweiten Leiterplatte 8 vorhandenen Schiebregisteranordnung 9 vornehmen kann. Im vorliegenden Fall besteht die Schieberegisteranordnung 9 aus zwei Schieberegistern. Durch eine derartige Anordnung bzw. Ausgestaltung ist es möglich, eine identische Abbildung der Funktionsmöglichkeiten der ersten Leiterplatte 1 auch auf die zweite Leiterplatte 8 zu übertragen. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit bei entsprechender Ausgestaltung des Mikrocontroller 5 und der zweiten Leiterplatte 8 an diese zur zusätzlichen Erweiterung der Funktionsmöglichkeiten zumindest eine weitere Leiterplatte anzukoppeln.
Wie insbesondere aus 4 hervorgeht, besteht die Schieberegisteranordnung 9 aus zwei Schieberegistern für eine parallele Dateneingabe und eine parallele Datenausgabe. Beide Schieberegister der Schieberegisteranordnung 9 werden gleichzeitig von dem Mikrocontroller 5 der Leiterplatte 1 über die vorhandene serielle Schnittstelle 6 angesteuert. Für die Steuerung der Schieberegister benötigt der Mikrocontroller 5 eine erste Steuerleitung C1 (Control) und eine zweite Steuerleitung C2 (Clock). Die Datenübertragung zu den beiden Schieberegistern der Schieberegisteranordnung 9 erfolgt durch eine erste Datenleitung D1 (Seriel Data In) und eine zweite Datenleitung D2 (Seriel Data Out). Über die zweite Datenleitung D2 werden die Daten vom Mikrocontroller 5 zu dem einen der beiden Schieberegister der Schieberegisteranordnung 9 seriell übertragen und von diesem parallel ausgegeben. Über die erste Datenleitung D1 werden von dem anderen Schieberegister der Schieberegisteranordnung 9 die Daten parallel eingelesen und seriell zum Mikrocontroller 5 übertragen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102005062489 A1 [0003]

Claims

Elektrisches/elektronisches Installationsgerät für die Gebäudesystemtechnik mit einer ersten Leiterplatte auf dessen Oberseite alle zur Bedienung der zugeordneten Geräte notwendigen Funktionselemente angeordnet sind und wobei die Bestückungsplätze der zur Beeinflussung der Geräte vorgesehenen Schaltelemente in einer Matrix angeordnet auf der Oberseite der ersten Leiterplatte vorhanden sind, so dass je nach Bedarf eine variabel Bestückung mit Schalterbetätigungselementen vorgenommen werden kann und wobei auf der Unterseite der ersten Leiterplatte alle zur Realisierung der zugehörigen Funktionsmöglichkeiten notwendigen Bauteile sowie ein Mikrocontroller vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (5) der ersten Leiterplatte (1) mit einer seriellen Schnittstelle (6) verbunden ist, von der ausgehend über eine Verbindungsanordnung eine Verbindung zu einer zweiten Leiterplatte (8) geschaffen ist, die zur Abbildung identischer Funktionsmöglichkeiten wie mit der ersten Leiterplatte (1) möglich mit einem durch den Mikrocontroller (5) beeinflussbarer Schieberegisteranordnung (9) ausgerüstet ist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung für die Datenübertragung vorzugsweise vier Verbindungsstrecken aufweist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung zumindest eine Steckverbindungskupplung aufweist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsanordnung zumindest eine Leitungsverbindung (7) aufweist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Betätigungselement (13) der ersten Leiterplatte (1) und/oder der zweiten Leiterplatte (8) zwei Schaltelemente (12) bzw. zwei zugehörige Bestückungsplätze zugeordnet sind.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Betätigungselement (13) der ersten Leiterplatte (1) und/oder der zweiten Leiterplatte (8) vier Schaltelemente (12) bzw. vier zugehörige Bestückungsplätze zugeordnet sind.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Betätigungselement (13) der ersten Leiterplatte (1) und/oder der zweiten Leiterplatte (8) acht Schaltelemente (12) bzw. acht zugehörige Bestückungsplätze zugeordnet sind.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Betätigungselement (13) als linear zu betätigende Drucktaste ausgeführt ist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Betätigungselement (13) als schwenkbar zu betätigende Wipptaste ausgeführt ist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (1) alle für den Betrieb in einem Bussystem notwendigen Funktionsbauteile angeordnet sind.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Schaltelement (12) ein als LED ausgebildetes Funktionselement zugeordnet ist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein auf der Leiterplatte (1) angeordnetes Bauteil als Speicher für die Anwendungssoftware ausgebildet ist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bauteil als Betätigungselementenartenstufe (14) ausgebildet ist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bauteil als Betätigungsartenstufe (15) ausgebildet ist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die Betätigungselemente (13) bzw. die Betätigungsrichtung(-en) betreffender Parameter während des Herstellungsprozesses in der Betätigungselementenartenstufe (14) und/oder in der Betätigungsartenstufe (15) abgelegt wird.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die Betätigungselemente (13) bzw. die Betätigungsrichtung(-en) betreffender Parameter während der Inbetriebnahme am Bestimmungsort in der Betätigungselementenartenstufe (14) und/oder in der Betätigungsartenstufe (15) abgelegt wird.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schaltelement (12) als oberflächenmontierbarer Mikroschalter ausgebildet ist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schaltelement (12) als Domschaltkontakt einer sogenannten Domschaltmatte ausführt ist.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere auf der Unterseite der Leiterplatte (1) vorhandene Funktionsbauteile eine Busankopplung bilden.
Elektrisches/elektronisches Installationsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieberegisteranordnung (9) zumindest zwei Schieberegister aufweist.