Platine für FiPy

#89

Bei meiner “Sandwich”-Version – BOB-Platine zwischen Expansion-Board und FiPy müssen wir nur die längeren stackable header verwenden, diese werden von unten an die Platine anlöten und oben dann der FiPy draufgesteckt, auch nicht mehr oder weniger Arbeit als die sehr langen Stifteleisten an der Platine anzulöten.

Das würde dann so aussehen:

Bei der Variante BOB-Platine über Expansion-Board und über LoPy können wir nicht die normalen, “kurzen” Stifteleisten verwenden, hier zur Demo links die (zu) kurzen und rechts die langen Stifteleisten:

Mit Platine würde das dann so aussehen, oben brauchen wir aber noch mehr Platz, da die Federklemmen auch noch drauf müssen, meine Version wäre etwas flacher, da hier die Federklemmen rechts und lins des FiPys sind und damit nicht so weit hinausragen.

Wie viele Gehäuse von PyCom haben wir denn?? Der Vorteil meiner Platine wäre, dass die auch ohne das Expansion-Board (mit LiPo oder Strom-Kabel mit JST-Stecker) funktionieren würde und man ggf. das PyCom-Gehäuse verwenden könnte. Nachteil wäre, dass da kein Platz z.B. für ein OLED mehr ist, das ist aber eh nur für eine Version relevant, die immer am Strom hängt!

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#92

Ein schneller Aufbau auf Streifenplatine …

pycom-stripboard-quickndirty_v0.1.fzz (723.8 KB)

… und in natura:

Bitte nicht wegen der Stifteleisten in den Schraubklemmen meckern, ist eigentlich für Kabel gedacht, die Mini-Waage hat aber Buchsen dran, die ich nicht abklemmen wollte, nur grobe Testinstallation! ;-)

#95

Bei mir sieht der Sandwich ähnlich aus, der BOB-HAT wird mit 15 mm langen Stiftleisten verbunden:

Die Doku ist in

BOB-HAT-Prototyp3.pdf (5,9 MB)

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#98

Noch mal das Thema. Wie bekommen wir einen USB-Stecker wasserdicht in die Box? Das wäre ja dann auch für die BeagleBones relevant:

@didilamken hat ja netterweise schon getestet und herausgefunden, dass einige USB-Stecker durch die M16er Kabelverschraubungen durchpassen.

edit: Habe gerade auch versucht ca. 8 verschiedene MicroUSB-Stecker, die ich hier rumfliegen habe durch eine M16-Kabelverschraubung (ich glaube von Spelsberg) zu bekommen. Kein einziger Stecker ging durch? Mit Cuttermesser hätte man vielleicht 2 so weit gebracht.

Jedenfalls gibt es die Kabelverschraubungen auch mit einem Reduzierdichteinsatz. Wenn wir den mit einem scharfen Cuttermesser durchtrennen könnte man zuerst den USB-Stecker durchfädeln (wenn er denn klein genug ist), dann den an einer Seite aufgeschnittenen Dichteinsatz aufs Kabel stecken und dann mit der Kabelverschraubung wasserdicht zu bekommen.


oder
https://www.voelkner.de/products/500994/Wiska-ESKV-RDE-16-Kabelverschraubung-M16-Polyamid-Licht-Grau-RAL-7035-50St..html

Andere Idee JST-to-USB-Kabel, habe mir ein paar selbst gebastet, muss mal schauen, ob es so was gibt. Alternative: Kabel roh durchfädeln und an einer 5V-Schrau-/Federklemme befestigen. Aber gerade das wollten wir ja nicht wegen der Gefahr der verpolung wollten wir ja genau dafür eine verpolungssichere Lösung, wie USB oder JST-Stecker!!

So ein kurzes Stück bringt uns aber auch nix, da dann der USB-A-Stecker 10 cm vom wasserdichten Gehäuse aus in der Luft hängt.

#99

Der untere 2-pol Schraubstecker ist für die Stromversorgung von 5 Volt vorgesehen. Wenn man ein USB-Netzteil verwendet, kann man von einem USB-Kabel den MicroUSB-Stecker abschneiden, das Kabel durch die Verschraubung fädeln und an den 2-pol. Stecker schrauben ( rot an +5V, schwarz an GND ), die beiden anderen Drähte kann man abschneiden.
Ich habe mir ein 5 m langes USB-Kabel besorgt. Das reicht von meinem Fahrradschuppen mit Steckdose zum Bienenstock. Evtl. kann man auch gut die grosse Box vom Workshop für die Stromversorgung nutzen.

Auf Verpolungen muss man immer achten, die Sensoren BME280 und DS18B20 müssen auch nicht eine Verpolung vertragen können. Bei einem verpolten DS18B20 hat es mir nicht den Sensor, sondern den Spannungsregler auf einem RaspberryPi zerlegt. Da muss man vorher doppelt hinschauen.

Auch aus diesem Grund empfehle ich die Verwendung von Buchse/Schraubstecker.

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#100

Heute kam Post von Aisler :

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Develop BOB on FiPy
#101

Und wo passen der Akku und die 4 Verschraubungen hin?

#102

Hallo liebe Community,

Nach längerer Zeit möchte ich mich auch mal wieder zu Wort melden. Ihr habt ja mal wieder sehr tolle Arbeit geleistet und das Projekt ein weiteres Stück vorangebracht.

Ich möchte eine weitere Idee in den Raum werfen:

Ich hatte mit Didi letztes Wochenende mal wieder philosophiert und wir sind zu dem Entschluss gekommen, dass es echt sinnvoll wäre, wenn man die Box von allen Sensoren abstöpseln könnte (sein es zum umprogrammieren auf dem Schreibtisch zu Hause per USB, updaten, Platinen austauschen, die ganze Box tauschen etc.

Nun ist es mit den Schraubklemmen nicht sooo einfach. Etwas besser sind da schon die schwarzen Schraubstecker, die Didi gerne verwendet. Am besten wäre jedoch ein (wasserdichter) Sensorstecker, den man an die Box anschließt. Das heißt die Box bleibt immer zu und wird an der Beute an die verlegten Sensoren angeschlossen (natürlich muss dann jeder Sensor oder Solar … seinen Stecker haben, um Verwechslungen bzw. Verpolungen auszuschließen)

Es grüßt
Hermann

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#105

@Hermann, Ziel ist ja ein setup, das 1x entwickelt wird, ein mal konfiguriert wird und dann im Feld einfach funktioniert. Stecker, noch dazu wasserdicht sind teuer und müssen wieder an Platine und Sensor angelötet werden. Viel zu viel Aufwand und zu teuer!

Updates sollen over the air möglich sein und Parameter per Server oder eben auch per Wifi geändert werden können.

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#107

Danke, wir schauen uns diesbzgl. auch gerade um. Danke auch an @tonke. Und eine Frage an dieser Stelle an @wtf und @weef: Sind die bei Versuchsaufbau "Autonome Zelle": Solar-Feinstaub-Wetter-Vergleichsding verwendeten XLR-Buchsen denn von Haus aus wasserdicht/wetterfest? Die sind vermutlich am günstigsten, genauso wahrscheinlich ist da aber noch viel Luft nach oben.

#108

XLR von Neutrik für draußen? Hahaha… ;)

#109

Na gut, ich denke mir schon, dass Ihr keinen Schrott verbaut. Ich meinte das nur so in die Richtung: Wenn man nach mehrpoligen Steckverbindungen von Neutrik, Harting oder ähnlicher Qualitätsklassen schaut (also mehr als 3), wird der Preis vermutlich noch deutlich nach oben gehen?

#113

Hallo,
ich habe für die Stromversorgung diese Stecker/Buchsen verwendet, die Wägezelle wird aber direkt auf die Platine gelötet.

Qualität ist gut, für mich absolut ausreichend.
Andere Frage, darf/soll die Wägezelle überhaupt über einen Stecker an den HX711 angebunden werden, ist Löten nicht besser? Ich denke in Richtung Steckverbindung, Störungen, unterschiedliche Kontaktwiderstände,etc. Oder seht ihr hier kein Risiko?

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#115

Wir sollten hier verschiedene Szenarien unterscheiden. Ziel hier beim BOB-Projekt war immer, dass auch (elektronisch) ungeübte Imker das Ding zusammenbauen können, daher sollten so wenig wie möglich (am Besten keine) Lötarbeiten bei der Inbetriebnahme nötig sein.

Falls wir was löten müssen, soll das vorab und auch im Autrag (Firma, die das übernimmt, “Cheflöter” im Imkerverein) passieren können - z.B. das Löten der Bauteile auf die Platine.

Weiter brauchen wir einen guten Kompromiss zwischen “Teile austauschen können”, Aufwand und Haltbarkeit! Eine Wägezelle oder ein Sensor wird ein mal an die Platine angeschlossen und soll dann die nächsten Jahre Daten liefern. Wir haben kein Messgerät, dass heute Bienenvolk A (oder Auto X) misst und morgen Volk B!

Daher sollte das default-Szenario sein, dass Kabel möglichst einfach aber dennoch mit guter Konnektivität an die Platine angeschlossen werden können. Federklemmen scheinen hier das Mittel der Wahl zu sein. Wer dennoch Stecker haben möchte, kann die 2x anlöten (1x an die Platine und 1x an den Sensor). Der verbindliche Normalfall für alle Imker sollte das bei BOB nicht sein!

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#116

Da man die (meine) Platine auch ohne Expansion Board verwenden kann, würde es in die PyCom-Gehäuse auch mit Akku reingehen.

Die Platine (Version 0.0.14) hat ein paar Schönheitsmacken

  • footprint für FiPy ist um ein paar mm verschoben, daher ist die Platine nicht 100%ig genau über den Expansion Board
  • der 2. I2C-Anschluss ist mit Schraubklemme zur Seite nicht brauchbar, da ist der FiPy zu nah dran, entweder Klemmen 45° oder top entry
  • der footprint der von @weef empfohlenen Federklemmen passt nicht zu dem der aktuell verwendeten Schraubklemmen
  • wir haben noch keinen voltage divider drauf zur Messung der LiPo-Spannung (ohne Verwendung des Expansions Boards)
  • die Löcher für die JST sind etwas knapp
  • das Bohrloch auf der Seite des HX711 ist mit gelötetem HX711 nicht mehr nutzbar

Elektronisch funktioniert alles, erste Daten liegen schon auf dem Server.

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#117

Auf dem Kabel zur Wägezelle liegen zwischen E+ und E- ca. 2,5V, zwischen A+ und E- ca. 1.25V (Wheatstonebrücke) zwischen A+ und A- nur wenige mV, das Kabel ist abgeschirmt. Die Ströme sind sehr gering, so dass Kontaktwiderstände nicht stören. Deshalb sind Steckverbindungen kein Problem. Mikrofone werden auch durch Stecker an einen Verstärker angeschlossen, nur die Abschirmung muss passen.

#118

Der +Anschluss für den Akku ist mit dem 5V-Anschluss des FiPy verbunden. Das ist die USB-Spannung von ca. 4.8 bis 5.3V, Der 3.7V LiPo-Akku hat aber je nach Ladezustand eine Spannung von 3.3 bis 4.1V. Ob das so funktioniert, sollte man prüfen.

Powerbanks lösen das Problem mit 2 DC/DC-Wandlern:

zum Laden mit einem StepDownWandler von USB ( 4.8 bis 5.3V ) mit Ladekennlinie auf LiPo ( 3.3 bis 4.1V ) mit Spannungs- und Strom-Überwachung.

zum Entladen mit einem StepUpWandler von LiPo auf USB, ebenfalls mit Überwachung.
Auf dem ExtensionBoard ist ein Lade-Wandler eingebaut mit einstellbarem Ladestrom (Jumper CHG).
Einen Entladewandler kann ich nicht erkennen, vermutlich wird die LiPo-Spannung auf 3.3V runtergeregelt ( bin mir nicht ganz sicher ).

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#119

Ja, guter Punkt! Ich hatte vor einiger Zeit schon mal den LoPy an einem LiPo betrieben, das ging damals ganz gut und auch beim pin out des FiPy steht beim Vin-pin 3,5 bis 5,5 V:

2019-04-04%2021_45_44-pycom%20fipy%20pinout%20-%20Google-Suche%20-%20SeaMonkey

Etwas schade ist nur, dass man den dann nicht mir 4x AA (oder AAA) betreiben kann. 4x 1,5 V oder auch 1,6 V bei neuen Batterien sind bis zu 6,4 V und damit zu viel für die PyCom-Boards. Der Adafruit HUZZAH ESP8266, den ich für den Open Hive WiFi Solar / Adafruit HUZZAH verwendet hatte vertrug bis 6 V, die erste Generation sogar noch mehr, da ging das gut mit 4x AA. Im Winter vertragen Alkalines doch etwas mehr Minus-Temperatur als die LiPos.

#121

Neue Version meiner Platine v0.0.16
pycom-expansion-board_v0.16.fzz (54.5 KB)

#122

@didilamken, @caro: Die PyCom-Gehäuse sind für einige Anwendungen (Pycom mit Extension Board, um die SD als Backup zu nutzen, zusätzliches OLED) vom Raum zu knapp, auch eine Solarzelle unter einem transparenten Deckel ist nicht möglich. Daher schlägt nun Caro vor eine zweite / Alternativ-Version für BOB zu machen: Mein Vorschlag dazu wäre:

  • Lasst uns das von @caro vorgeschlagene und von @didilamken getestete Spelsberg-Gehäuse verwenden, allerdings in der Version für den Außeneinsatz, d.h. in der Polycarbonat-Version (PC) und mit den ausbrechbaren M16 Kabeldurchführungen!
  • Mein Vorschlag wäre @didilamken Platinengröße zu verwenden, allerdings den FiPy nach oben zu setzen statt zwischen Extension-Board und Platine
    – wir brauchen die Platine ja nur zum Programmieren, ggf. um die SD-Karte zu nutzen und ggf. einen LiPo per USB (! nicht Solar!!) zu laden. Wenn wir die Platine in die Mittte nehmen, wäre es auch möglich den FiPy plus Platine ohne das Expansion-Board zu verwenden, ein Imker oder Verein bräuchte dann nur 1x das Expansion-Board, nämlich zum initialen Programmieren, und könnte dann auch weitere FiPys nur mit der DIY-Platine betreiben! Was meint ihr dazu? Platz sollten wir ja genug haben!
  • Weiter würde ich die Möglichkeit schaffen statt des HX711 auch eine Anschlussklemme einzulöten, um den HX711 bei Bedarf nicht im Elektronk-Gehäuse, sondern weiter weg zu platzieren und somit 4-Zellen-Setups und / oder kurze analoge Leitungen zu ermöglichen.
  • Da Platz da ist würde ich auch eine zweite Klemme aufs Board machen, um zwei parallel angeschlossene Wägezellen zu ermöglichen (ggf. auch über den B-Kanal??)
  • Zur (optionalen) Programmierung über die Arduino-IDE muss pin GPIO23 mit GND verbunden werden, dafür würde ich einen Jumper vorsehen.