Sie sind hier: Home » Universalsender » Beschreibung US

Universeller Datensender V2

 

Inhaltsverzeichnis:

1       Beschreibung. 3

1.1        Bestückungsvarianten. 3

1.1.1         Speisung. 3

1.1.2         Bestückungsvariante Logik. 4

1.1.3         Bestückungsvariante HF-Modul 5

2       Peripherieanschlüsse. 5

2.1        Stecker X1. 6

2.2        Stecker X2. 6

2.3        Stecker X3 / Programmierstecker 6

2.4        Stecker X4. 6

2.5        DIL-Schalter 7

2.6        LED. 7

2.7        Spannungsüberwachung. 7

3       Schema. 8

4       Layout 9

4.1        Version S. 9

4.2        Version P. 10

5       Verwendete Bauteile. 10

 


Versionsverfolgung

 

Version

Datum

Bemerkung

 

V2.00

18.06.16

Initialversion

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1       Beschreibung

Beim universellen Datensender V2 handelt es sich um die 2te Version eines Moduls mit den Abmessungen 29 x 29 mm. Es beinhaltet den Prozessor ATMEL ATmega328P-AU im TQFP-Gehäuse (2 k RAM, 1 k EEProm, 32 k Flash) sowie ein Funkmodul von Hope. Alternativ können auch  der ATmega48, ATmega88 oder der ATmega168 eingesetzt werden.

Von diesem Modul gibt es zwei Ausführungen. Version S beinhaltet einen 6-poligen Pin-Header für die Programmierung. Version P beinhaltet anstelle des 6-poligen Pin-Headers 6 Kupferflächen, die die entsprechenden Signale führen.

Die Version S kann auch benutzt werden wenn die Signale MOSI, MISO und CLK extern verwendet werden sollen.

Version P wird vor allem für (Serie-)Anwendungen eingesetzt.

Ein DIL-Schalter dient zur individuellen Adressierung des Moduls; 2 LED’s zur Zustandsanzeige.

 

1.1     Bestückungsvarianten

1.1.1    Speisung

Als Speisung stehen als Standard eine Batterie CR2450 zur Verfügung. Als Variante steht auch die Batteriegrösse CR2432 und mit einem passenden Batteriehalter die Grössen CR2032 und CR2016 zur Verfügung.

Als zweite Möglichkeit kann das Modul mit einer Spannung von 5….12VDC versorgt werden. Dazu muss ein MCP1703 aufgelötet werden.

Eine dritte Möglichkeit ist die Spannungsversorgung ab einer normalen Batterie mit einer Spannung von 1…1.5VDC. Dazu müssen ein LTC3525 mit den zugehörigen Bauteilen auf der Leiterplattenrückseite aufgelötet werden.

5…12V DC mit Gleichspannungsregler IC2 / MCP1703

 MCP1703

1…1.5 V DC mit Up-Konverter IC3 / LTC3525

Der Up-Konverter wird auf der Rückseite bestückt.

 LTC3525


1.1.2    Bestückungsvariante Logik

Des Weiteren beinhaltet das Modul die Möglichkeit einen Realtime-Clock oder alternativ ein serielles EEProm aufzulöten. Dies ist dann von Vorteil wenn das Modul als autonomer Datenlogger eingesetzt wird.

 

Realtime Clock (RTC)

 RTC

 RTC 1

 

 

Serielles EEProm

EEProm

Die Adresse lautet: 0  0  0

Als Widerstand wird 1 kΩ verwendet

EEProm 1



1.1.3    Bestückungsvariante HF-Modul

Als Funkmodul von Hope können eingesetzt werden:

-        RFM12B

-        RFM69CW

-        RFM69W

RFM12B und RFM69CW

RFM69W

RFM12B

RFM69CW

Der Widerstand R13  kann wahlweise montiert werden wenn man den Reset-Pin des RFM12B verwenden will.

R11 ist nur notwendig wenn der RFM12B verwendet wird.

 

2       Peripherieanschlüsse

Für Erweiterungen ist das Board mit 3 Steckern (Pin-Header) versehen. Diese können, je nach Bedürfnis bestückt werden. Es ist auch möglich, die Header auf der Oberseite oder auf der Unterseite zu montieren. Wird jedoch ein Batteriehalter montiert so ist auf diesen gebührend Rücksicht zu nehmen (abgewinkelte Header).

Version S

Version P

Vers S

Vers P

 

 

 

2.1     Stecker X1

Stecker X1

Signal

Bemerkumg

1

Speisung ein

5 … 12VDC mit MCP1703 

1 … 2.5 VDC mit LTC3525

2

GND

Ground

3

Betriebsspannung 3.3V

Für externe Verwendung

 

2.2     Stecker X2

Stecker X2

Prozessor-Pin

Signal

Alternativ-Signal

Bemerkumg

1

3, 5, 21

GND

 

 

2

4, 6

VCC

3.3V DC

Betriebsspannung

3

30

PD0

TXD

Port / serielle aus

4

31

PD1

RXD

Port / seriell ein

5

27

PC4

SDA / ADC4

I2C-Bus / ADC Input Channel 4

6

28

PC5

SCL / ADC5

I2C-Bus / ADC Input Channel 5

7

1

PD3

INT1

Ext. Interrupt 1

8

2

PD4

T0

Port / Ext. Eingang für Timer0

9

9

PD5

T1

Port / Ext. Eingang für Timer1

10

10

PD6

AIN0

Analog Comparator Positive Input

 

 

2.3     Stecker X3 / Programmierstecker

Stecker X3

Prozessor-Pin

Signal

Alternativ-Signal

Bemerkumg

1

16

PB4

MISO

 

2

 

VCC

3.3V DC

 

3

17

PB5

SCK

 

4

15

PB3

MOSI

 

5

29

PC6

/Reset

 

6

 

GND

Ground

 

 

2.4     Stecker X4

Beim Stecker X4 handelt es sich um einen wahlweise bestückbaren HF-Stecker. Er wird bestückt wenn ein steckbares HF-Kabel notwendig ist. Als Alternative befindet sich daneben ein Lötpad an dem eine entsprechend lange Antenne angelötet werden kann.

 

2.5     DIL-Schalter

Um verschiedene sonst gleiche Module unterscheiden zu können ist eine On-Board-Adressierung mittels eines 4-poligen DIL Schalters vorhanden. Diese ermöglichen 16 individuelle Adressen.

SW1

Prozessor-Pin

Port

DIL-Wertigkeit

Bemerkung

SW1/1

23

PC0

20

log. 0

˄

|

|

˅

log.1

DIL

SW1/2

24

PC1

21

SW1/3

25

PC2

22

SW1/4

26

PC3

23

 

SW2

29

PC6

-----

Resetschalter

Bem: Die Ports sind nicht herausgeführt

 

2.6     LED

Zur Zustandssignalisierung besteht die Möglichkeit 2 LED΄s zu montieren. Standardmässig sind je eine grüne und eine rote LED vorgesehen:

 

Prozessor-Pin

Port

 

Bemerkung

D3

12

PB0

 

grüne LED 

D2

13

PB1

 

rote LED


Selbstverständlich können unter Berücksichtigung des Vorwiderstandes auch andersfarbige LED eingesetzt werden.

 

2.7     Spannungsüberwachung

Zur Überwachung der (Batterie-)Betriebsspannung ist ein Spannungsteiler vorhanden. Er ist auf den ADC-Eingang 7 (Pin 22) geführt. Damit kann das Lebensende der Batterie erkannt und entsprechende Massnahmen durchgeführt werden.

Für Batteriebetrieb beträgt der Spannungsteiler 100k zu 33k. Dies ergibt einen Messumfang von: 0…4.333V mit einer Auflösung von 4mV

Für 5V-Betrieb muss der Spannungsteiler angepasst werden. Er beträgt 150k zu 33k. Dies ergibt einen Messumfang von: 0 …6,1V mit einer Auflösung von 5.5mV

 


 


 

4       Layout

4.1     Version S

Layout S

4.2     Version P

Layout P

                                              

5       Verwendete Bauteile

 

Bezeichnung / Gehäuse

Lieferant

Best. Nummer

Bemerkung

IC1

ATmega328 / TQFP32

Reichelt

ATMEGA 328P-AU

Prozessor

IC2

MCP1703  / SOT89

Reichelt

MCP 1703-3302MB

DC-Spannungsregler

IC3

LTC3525  / SC6 (SC70)

DigiKey

 

Up-Konverter

IC4

RFM69W

 

 

HF-Modul High Power

IC5

RFM12/RFM69CW

 

 

HF-Modul

IC6

MCP79410  / SOIC8

Reichelt

MCP 79410-I/SN

RTC

D1

TS4148 / 0805

Reichelt

TS 4148-0805

Diode

D2

SMD-LED 0805 RT

Reichelt

SMD-LED 0805 RT

Leuchtdiode rot

D3

SMD-LED 0805 GN

Reichelt

SMD-LED 0805 GN

Leuchtdiode grün

D4

TSS40  / 0603

Reichelt

TSS 40U SMD

Schottky-Diode

Q1

CSTCE16

Reichelt

CSTCE 16,0

16 MHz

Q2

CC7V-T1A

Reichelt

32,768 CC7V-9

32.768 kHz mit 9 pF

R1

10k  /  0805

Reichelt

SMD-0805 10,0K

 

R2

10k  /  0805

Reichelt

SMD-0805 10,0K

 

R3

10k  /  0805

Reichelt

SMD-0805 10,0K

Für Resetverzögerung

R4

1k  /  0805

Reichelt

SMD-0805 1,00K

 

R5

1k  /  0805

Reichelt

SMD-0805 1,00K

 

R6

1k  /  0805

Reichelt

SMD-0805 1,00K

 

R7

33k / 0805

Reichelt

SMD-0805 33,0K

Spannungsteiler Spannungs-

überwachung

R8

100k / 0805

Reichelt

SMD-0805 100K

C1

9pF / 0805

Reichelt

NPO-G0805 8,2P

 

C2

9pF / 0805

Reichelt

NPO-G0805 8,2P

 

C3

10uF / 0805

Reichelt

X7R-G0805 1,0/16

Für Resetverzögerung

C4

10uF / 0805

Reichelt

X5R-G0805 10/16

 

C5

10uF / 0805

Reichelt

X5R-G0805 10/16

 

C6

1uF / 0805

Reichelt

X7R-G0805 1,0/16

 

C7

1uF / 0805

Reichelt

X7R-G0805 1,0/16

 

C8

100nF / 0805

Reichelt

X7R-G0805 100N

Entkopplung

C9

100nF / 0805

Reichelt

X7R-G0805 100N

Entkopplung

C10

1uF / 0805

Reichelt

X7R-G0805 1,0/16

Entkopplung Spannungsteiler

L1

10uH / 1210

Reichelt

LQH3C 10µ

 

X1

3-polig

 

 

 

X2

10-polig

 

 

 

X3

6-polig

 

 

 

X4

MML-Stecker

Reichelt

R302 302

 

B1

Batteriehalter

Reichelt

KZH 25-1

Alternativ: KZH 20-1

SW1

DIL-Schalter

Ebay

 

Raster 1.27

SW2

Taster

Reichelt

KMR 231 G LFS

Micro-Schalter

 

Bem: grau hinterlegt ist die Minimalbestückung mit Batterie