PCB vorbereiten
Die relevanten Dokumente für die Leitplatte sind hier zu finden:
- Design-Dateien: Github Repo (https://github.com/RWTH-E3D/ressourcenwaechter) –
./hardware/pcb - Produktionsdateien: Github repo (https://github.com/RWTH-E3D/ressourcenwaechter) –
./hardware/pcb/output
Wir haben KiCAD für das Design verwendet. Um den Selbstbau so einfach wie möglich zu gestalten, haben wir THT-Bauteile anstelle von SMD-Bauteilen gewählt. Sie können die neueste Version der .zip-Datei im Produktionsdatei-Ordner an den Hersteller des PCBs zur Produktion weitergeben.
Da es keine komplexen Schaltungen gibt und um die Kosten zu senken, haben wir uns für eine einfaches doppellagiges PCB entschieden, und die Schaltpläne für die obere und untere Lage sind unten dargestellt:
Löten Sie die folgenden Bauteile auf jedes PCB:
- Stiftsockel (Abstand 2,54 mm / Höhe <= 8,5 mm)
- 1x 22-Ohm-Widerstand
- 1x 220-Ohm-Widerstand
- 4x 10k-Ohm-Widerstand
- 1x 10 uF Elektrolytkondensator (radial, 100 V)
- 1x Taster (6 x 6 x 9,5 mm oder höher) (SW2), oder Tastaturschalter (SW1)
Wir haben zwei Arten von Stiftsockeln gekauft: a) mit einem Abstand von 2,54 mm und einer Höhe von 8,5 mm für den Mikrocontroller und b) den teureren mit einem Abstand von 2,54 mm und einer Höhe von 7,0 mm für die Sensorschnittstelle (für eine sicherere Jumperdrahtverbindung). Das gelötete PCB ist in der Abbildung unten dargestellt:
Die reservierten Schnittstellen, wie z.B. RFID- und Fenstersensor-Schnittstellen, und der 22 Ohm Widerstand für den Leistungssensor sind in den obigen Bildern nicht verlötet und können nach den tatsächlichen Bedürfnissen angepasst werden. Wichtig: Der 22-Ohm-Widerstand ist für den Leistungssensor SCT-013-000 (0-100A) mit ESP32 (3,3V) ausgelegt, wenn Sie andere Module des SCT-013 verwenden, müssen Sie den benötigten Ohm-Wert berechnen, siehe das Tutorial von OpenEnergyMonitor.
Als nächstes wird das Power-Interface-Modul auf das PCB gelötet. Da das Nextion-Display mit einem Micro-USB-Stromversorgungsmodul geliefert wird, haben wir keine separate Stromversorgungsschnittstelle direkt auf dem PCB entworfen. Obwohl die Lötmaske auf dem PCB sicherstellt, dass keine elektrische Verbindung zwischen den freiliegenden Lötpads auf der Rückseite des Stromversorgungs-Schnittstellenmoduls und dem PCB besteht, empfehlen wir dennoch, zur Sicherheit eine Lage Isolierband auf die Rückseite des Moduls zu kleben.
Sie können auch andere Typen wie z. B. ein 4-poliges USB-Typ-C-Modul für die Stromversorgung separat erwerben (J16 anstelle von J3):
Nachdem Sie die oben genannten Schritte durchgeführt haben, können Sie mit dem Zusammenbau des Ressourcenwächters beginnen.