Beim universellen Datensender V3 handelt es sich um die 3te Version eines Moduls mit den Abmessungen 29 x 30 mm. Es beinhaltet den Controller ATMEL ATmega328P-AU im TQFP-Gehäuse (2 k RAM, 1 k EEProm, 32 k Flash) sowie einem Funkmodul von Hope. Es können folgende Funkmodule von Hope eingesetzt werden: RFM12B; RFM69CW; RFM69W und RFM69HW. Weiter können als Controller auch der ATmega48, ATmega88 oder der ATmega168 eingesetzt werden.

Ein DIL-Schalter dient zur individuellen Adressierung des Moduls.

2 Controlleranschlüsse können entweder zur Zustandsanzeige durch 2 LED’s oder als zusätzliche Funkmodulanschlüsse verwendet werden wenn diese aus irgendwelchen Gründen benötigt werden.

1.1 Bestückungsvarianten

1.1.1 Speisung

Als Speisung ist als Standard eine Batterie CR2450 vorgesehen. 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 Speiespannung von 5….12VDC versorgt werden. Dazu muss der Spannungsregler MCP1703 aufgelötet werden.

5…12V DC mit Gleichspannungsregler IC2 / MCP1703

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)

Einsetzbar: MCP79410 oder

DS1307

Serielles EEProm

Die Basis-Adresse lautet: 0 0 0

Als Widerstand wird ein Wert von 1 kΩ verwendet

1.1.3 Bestückungsvariante HF-Modul

Als Funkmodul von Hope können eingesetzt werden:

- RFM12B

- RFM69CW

- RFM69W

- RFM69HW

RFM12B und RFM69CW	RFM69W uns RFM69HW

RFM12B	RFM69W

R11 ist nur notwendig wenn der RFM12B verwendet wird.

RFM69CW	RFM69HW

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.

Version S

2.1 Stecker X1

Stecker X1	Signal	Bemerkumg
1	Speisung ein	5 … 12VDC mit MCP1703
2	GND	Ground
3	Betriebsspannung 3.3V	Für externe Verwendung

2.2 Stecker X2

Stecker X2	Prozessor-Pin	Port	Signal	Bemerkumg
1	3, 5, 21	GND
2	4, 6	VCC	3.3V DC	Betriebsspannung
3	30	PD0	RXD	Port / serielle ein
4	31	PD1	TXD	Port / seriell aus
5	27	PC4	SDA / ADC4	I2C-Bus / ADC Input Channel 4
6	28	PC5	SCL / ADC5	I2C-Bus / ADC Input Channel 5
7	2	PD4	T0	Port / Ext. Eingang für Timer0
8	9	PD5	T1	Port / Ext. Eingang für Timer1
9	10	PD6	AIN0	Analog Input / Output 0
10	11	PD7	AIN1	Analog Input / Output 1

2.3 Stecker X3 / Programmierstecker

Stecker X3	Prozessor-Pin	Port	Signal	Alternatives Signal
1	16	PB4	MISO	AtMega328PB-AU = RxD1
2		VCC	3.3V DC
3	17	PB5	SCK
4	15	PB3	MOSI	AtMega328PB-AU = TxD1
5	29	PC6	/Reset
6		GND	Ground
7	Antenne	ANT	Antenne	optional

2.4 Stecker X4

Beim Stecker X4 handelt es sich um einen wahlweise bestückbaren u.FL-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. Weiter kann der Stecker X3 auf 7 Pin verlängert werden und beinhaltet dann auf Pin 7 den Antennenanschluss.

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.

Die einzelnen Schalter können jedoch auch für andere Zwecke eingesetzt werden; z.B. um einen Testmode ein- resp. auszuschalten.

SW1	Prozessor-Pin	Port	DIL-Wertigkeit	Bemerkung
SW1/1	23	PC0	2⁰	log. 0 ˄ \| \| ˅ log.1
SW1/2	24	PC1	2¹
SW1/3	25	PC2	2²
SW1/4	26	PC3	2³

SW2

PC6

-----

Resettaster

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 Alternative Funkmodul-IO

Alternativ können die 2 Ports der roten und grünen LED für die Anbindung von 2 weiteren IO-Pins des Funkmoduls verwendet werden. Die LED’s entfallen dann und müssen, wenn nötig, durch Widerstände ersetzt werden. PortB.1 ist dann bei allen Funkmodulen mit dem Reset-Ein- /Ausgang verbunden. PortB.0 kann gemäss nachfolgender Tabelle durch Kurzschliessen der entsprechenden Lötbrücke mit einem Ausgang des RFM69-Moduls verbunden werden.

Bei der Verwendung des Reset muss berücksichtigt werden dass beim RFM12 der Resetein-/Ausgang log. 0 ist, beim RFM69 der Reseteingang jedoch log.1. Dies muss bei der Bestückungsrichtung der Diode D6 berücksichtigt werden. Je nach Anwendung müssen auch die Widerstände R6 und R10 angepasst werden.

LED	Prozessor-Pin	Port	RFM12B	RFM69CW		RFM69W & RFM69HW
D3	12	PB0	----	DIO1	DIO3	DIO1	DIO3		DIO4
				SJ1	SJ2	SJ4	SJ3		SJ5
D2	13	PB1	Reset	Reset		Reset		Reset

Mögliche zusätzliche Eingangssignale im Packet Mode beim RFM69xx:

		RFM69CW; RFM69W; RFM69HW		RFM69W; RFM69HW
Mode	DIO-Mapping	SJ1/SJ4 = DIO1	SJ2/SJ3 = DIO3	SJ5 = DIO4
TX	00	FifoLevel	FifoFull	ModeReady
	01	FifoFull	TxReady	TxReady
	10	FifoNot Empty	---	---
	11	PllLock	PllLock	PllLock
Rx	00	FifoLevel	FifoFull	Timeout
	01	FifoFull	Rssi	Rssi
	10	FifoNotEmpty	SyncAddress	RxReady
	11	Timeout	PllLock	PllLock

2.8 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.

Der Spannungsteiler beträgt 1.5M zu 560k. Dies ergibt einen Messumfang von: 0…4V mit einer Auflösung von ca. 4mV. Stromverbrauch: 3.3V/2.06M = 1.6uA.

3 Schema

4 Layout

Layout Top:

Bottom Layout:

5 Verwendete Bauteile

	Bezeichnung / Gehäuse	Lieferant	Best. Nummer	Bemerkung
IC1	ATmega328P-PU / TQFP32	Reichelt	ATMEGA 328P-AU	Prozessor
IC2	MCP1703 / SOT89	Reichelt	MCP 1703-3302MB	DC-Spannungsregler
IC4	RFM69W / RFM69HW	Pollin		HF-Modul High Power
IC5	RFM12B / RFM69CW	eBay		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 / CSTNE16M0V53Z000R0	Reichelt DigiKey	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	Spannungsteiler Spannungs- überwachung
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
X1	3-polige Stiftleiste	Reichelt
X2	10-polige Stiftleiste	Reichelt
X3	6(7)-polige Stiftleiste	Reichelt
X4	u.FL-Stecker	Ebay
B1	Batteriehalter	Reichelt	KZH 25-1	Alternativ: KZH 20-1
SW1	DIL-Schalter	Ebay		4-polig, Raster 1.27
SW2	Taster	Reichelt	KMR 231 G LFS	Micro-Schalter

Bem: grau hinterlegt ist die Minimalbestückung mit Batterie

6 HF-Parameter

Sendefrequenz:          868.300 MHz
Sendeleistung:            3 mW (5 dBm)
Hub:                            ±45 kHz
Bandbreite:                 67 kHz
Baudrate Air:              4800 / 9600 /19200 Baud

		Codes für RFM12B

h80xx	Configuration Setting	h80E8
h82xx	Power Management	Rx: h82D9 Tx: h8238
hAxxx	Frequency Setting	hA67C
hC6xx	Air Data Rate	4800: hC647 9600: hC623 19200: hC611
H9xxx	Receiver Control	h95D2
hC2xx	Data Filter	hC2AD
hCAxx	FIFO and Reset Mode	stop: hCA81 enable: hCA83
hCED4	Synchron Pattern	hCED4
hB0xx	Receiver FIFO Read	hB000
hC4xx	AFC	hC483
H9xxx	TX Configuration Control	h9820
hCCxx	PLL Setting	hCC76
hB8xx	Transmitter Register Write	hB800
hE/Fxxx	Wake-Up Timer	hE000
hC8xx	Low Duty-Cycle	hC800
hC0xx	Low Battery Detector and Microcontroller Clock Divider	hC000

4.8 kbps

9.6 kbps

19.2 kbps

BW=67 kHz

δf _FSK=45kHz

BW=67 kHz

δf _FSK=45 kHz

BW=67 kHz

δf _FSK=45 kHz

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