Platine für FiPy


#22

Einige Pins haben die internen pullups / pulldowns nicht und können auch nur als input verwendet werden, das sind laut pinout-Diagramm GPIO34-GPIO39, also genau die pins, die du für die Taster vorgesehen hast, nämlich P13, P14, P16! ;-)


#23

Der Pin P12 ist laut Datenblatt ein Schalter, ob für WLan/Bluetooth die interne oder eine externe Antenne benutzt werden soll. Ich weiß nicht, ob man ihn ohne Probleme als Ausgang nutzen kann, ohne das man Probleme mit dem WLan bekommt.
Hast Du das schon getestet?


#24

Das sollte passen!

Beim DS18x20 auf P11 / GPIO22 habe ich noch kurz überlegt den (ist auch MOSI) freizuräumen, falls wir perspektivisch SPI brauchen. Wäre aber eh eine größere Nummer, da CLK auch (von I²C) belegt ist und wir sowieso nix mehr frei haben. Könnte man später aber auch per Software ändern!

P14 ist eh mit einem Button des Erweiterungsboard verbunden. P16 liest am Erweiterungsboard die Batteriespannung, den könnten wir wenn wir auch die Spannung lesen nicht für einen Taster verwenden.

P12 ist – wie @vinz geschrieben hat der Auswahl-Pin für externe / Interne WLAN-Antenne, können wir damit nicht verwenden.

Genau, das passt!

Der Reset-Button ist ja schon auf dem FiPy, kannst du mit dem expansion board den FiPy ohne Tasten flashen? Hast du die Version 2 oder die Version 3 des expansion boards? s.
https://docs.pycom.io/datasheets/boards/expansion3.html#differences-between-v20-and-v30


#25

Der Reset-Button ist ja schon auf dem FiPy, kannst du mit dem expansion board den FiPy ohne Tasten flashen? Hast du die Version 2 oder die Version 3 des expansion boards?

Ich habe das Expansionboard V3.1. MicroPython lässt sich wie dokumentiert flashen, mit der Arduino-IDE geht das leider nicht.
Die Tasten sind sehr klein und lassen sich schwer erreichen, wenn alles in einem Gehäuse versteckt ist. Wenn man alles per Software ( Konfiguration usw. ) machen kann, braucht man auf dem BOB-HAT die Tasten und LEDs nicht zu bestücken und hat freie Hand.

Ich würde gerne den BOB-HAT als Übungsplatine für Anfänger benutzen können. Dann kann man die LEDs blinken lassen, die Taster abfragen, die Sensoren einzeln testen usw. Ich könnte die Testprogrammen schreiben ( oder gibt es das schon ? ), so wie ich es mit der Arduino-IDE für ESP32 DevKitC gemacht habe. Der und mein FiPy laufen in der Garage vor sich hin und haben bald 1 Mio Messungen gemacht.

Das könnte auch Hobbyimker interessieren, die kein WLAN an der Beute haben. Die Prototypen messen Waage, BME280 und DS18B20 und geben die Messwerte auf dem Display aus. Der Abgleich funktioniert auf Tastendruck. Geplant ist die Speicherung auf der SD-Karte. Die kann dann ab und zu ausgelesen werden.

Ich messe so die Daten meiner Solaranlagen seit 2004 und habe sie bis 2016 auf einen Server der Hochschule Bremen übertragen.

http://solarserver.hs-bremen.de/
Das Haus dort ist meins. Die Daten sind leider nicht mehr sichtbar.

Viele Grüsse
Didi


#26

Pinbelegung FiPy

** Diese Tabelle kann jede_r bearbeiten **

Pin Funktion GPIO
RST Taster-Reset
P2 Taster-Flash
P3 LED1 GPIO4
P4 SD_CMD GPIO15
P5 LoRa_CLK
P6 LoRa_MOSI
P7 LoRa_MISO
P8 SD-DATA GPIO15
P9 I²C-SDA GPIO12
P10 I²C-SCL GPIO13
P11 DS18x20 GPIO22
P12 LED2 WiFi external/internal GPIO21
P13 SW3 GPIO36
P14 SW2 GPIO37
P15 LTE_WAKE
P16 SW1 Vbat GPIO39
P17 LTE_CTS
P18 LTE_RX
P19 LTE_RTS
P20 LTE_TX
P21 HX711-DT GPIO26
P22 HX711-SCK GPIO25
P23 SD_CLK GPIO14

#28

Seit ein paar Tagen übe ich mit Fritzing für den BOB-HAT. Dabei ist mir folgendes aufgefallen:

  • die neueste Version ist 3 Jahre alt
    Download our latest version 0.9.3b released on Juni 2, 2016
  • es gibt jede Menge komplexe Bauteile von verschiedensten Herstellern, aber kaum einfache Bauteile wie verschiedene Widerstände und Buchsen / Stecker
  • mit dem Bauteileeditor kann ich keinen Widerstand mit kleinerem Beinchenabstand erstellen.
  • für die Buchsen mit 3,5 mm Abstand habe ich nur einen 2-poligen gefunden, ein 3-poliger sieht völlig anders aus. Für den 4-poligen nehme ich 2 2-polige und für den 5-poligen einen 2er und 3er. Das ist nicht sehr professionell, geht aber auf der Leiterplatte.
  • ich habe im Netz kaum Beispiel-Platinen gefunden, und wenn, dann nur mit wenigen Bauteilen.

Kann mir jemand weiterhelfen?

Didi


#29

Ich versuche es einmal! ;-)

Ja, Fritzing ist nicht mehr ganz frisch, die Bauteile, gerade die Standardbauteile sollte aber alle vorhanden sein.

Wichtig ist, dass es nicht nur ein Bauteil gibt, sondern auch Bauteilgruppen, du kannst also einfach einen normalen Widerstand auf die breadboard-Ansicht ziehen und dann links unten eine Vairante wählen. In der Breadboard-Sicht bleibt der Widerstand ein bedrahteter Standardwiderstand, in der Platinen-Ansicht wird er aber zu seinem SMD-Teil oder was du auch immer gewählt hast.

Hier kannst du z.B. den Beinchenabstand einstellen:

… und hier die Bauform:

Auf der Platine schauen die verschiedene Widerstände – ich habe immer den einen Standard-Widerstand verwendet und nur den Beinabstand bzw. die Bauform verändert!! – so aus:

2019-03-22%2019_32_33-Greenshot

Brauchst du alles nicht, ;-) geht auch wieder wie oben! Bei den Bauteilen unter “core” im Abschnitt “Verbindung” das Bauteil “screw terminal” verwenden, dann kannst du unten auch wieder Beinabstand und Anzahl der Kontakte einstellen:


#30

Herzlichen Dank für das Tutorial. Jetzt kann ich weitermachen.

Didi


#31

FiPy

  • Den FiPy habe ich als Fritzing-Part bisher nicht gefunden, allerdings den WiPy: uPyDistance/wipy.fzz at master · lemariva/uPyDistance · GitHub Traue dem Design aber nicht ganz. Die Löcher scheinen einen Tick weiter auseinander zu sein als die 8 Standard 0,1 inch-Abstände!
  • Größe: 55 x 20 mm, siehe auch S. 25 für weitere Abstände
  • 14 pins mit 8 Pin-Reihen Abstand

PyCom Expansion Board 3.0

  • Größe: 65 x 50 mm, leider keine weiteren Größen- und Abstandsangaben

#32

@didilamken magst du hier mal drüber schauen, könnte das so passen?

pycom-expansion-board_v0.9.fzz (47.3 KB)

fzz_%20-%20Fritzing%20-%20%5BLeiterplattenansicht%5D

edit: Noch ein Nachtrag, gestern war es spät! ;-)

  • wir brauchen die etwas längeren stackable header, da die Jumper auf dem extension board recht hoch noch oben ragen.
  • auf der Platine links unten ist die 4-polige Stifteleiste für ein CN3065 breakout solar charger, z.B. 1S Solar Lader Regler 35 - 1000mA für Lithium Polymer Akku 3,7V LiPo | eBay, todo cg: checken, ob der sich mit der Ladeelektronik des extension boards in die Haare kommt, ggf. Hinweis auf PCB ergänzen
  • habe zwei I2C-Anschlüsse vorgesehen (der rechts vielleicht zu eng am PyCom-Board), z.B. für einen optionalen zweiten BME280 für Außen-Temperatur und -Feuchte, war bei BOB afaik bisher nicht vorgesehen.
  • Logo ist von @caro geklaut, gibt es ein offizielles BOB-Logo oder ernennen wir das dazu? ;-) Ich finde es sehr hübsch!
  • [done] ein paar Beschriftungen fehlen noch: Temperaturrechen, Feuchte/Temp bzw. I2C, Wägezelle
  • [done] Abstände (besonders solar-Platine, screw terminals (da sind die Umrandungen nicht identisch mit der tatsächlichen Größe)) muss ich noch doublechecke, habe gestern schon mehrfach gemessen, Praxistest steht aber noch aus!
  • [done] ich werde als Alternative zum HX711 noch ein screw terminal auf die Platine packen, damit man statt des Wägezellenkabels auch ein 4-adriges Kabel mit Vcc, SCK, DT, GND anschließen kann um damit aus der Elektronk-Box raus zu gehen und dann eine HX711-Platine in direkter Nähe zur Wägezelle, z.B. mit dem HX711 Junction Board für 4 Wägezellen anschließen zu können

#33

Neue Version 0.0.12:
pycom-expansion-board_v0.12.fzz (52.2 KB)


#34

Ich habe es auf Lochraster nachgebaut:

Ich finde die Schraubklemmen etwas klein, wenn man draussen an der Beute mit einem kleinen Schraubendreher rumfummeln muss. Ausserdem sind die Kabel an drei Seiten, das ist unpraktisch beim Umklappen oder Umstellen. Wie willst Du den FiPy ohne USB-Buchse programmieren? Oder die Steckerleisten müssen weiter auseinander für das Expansion-Board.

Bei meinem Entwurf benutze ich Buchsen/Stecker, die man draussen nur anstecken braucht. Auch gehen die Kabel nur zu einer Seite. Bei der Einfachversion werden sie einfach durch Kerben nach draussen geführt, sonst benötigt man M12-Kabel-Verschraubungen.

Die Taster und LEDs brauchen bei der Profiversion nicht bestückt werden. Sie könnten dem Anfänger aber zum Programmieren nützlich sein.

Mein Fritzing-Entwurf ist fast fertig. Ich habe jetzt die gewünschten Bauteile. Es fehlt nur noch das Feintuning.

Liebe Grüße
Didi


#35

Das ist lustig, @didilamken, ich sitze auch gerade mit eine Papierausdruck und schaue, ob die Bauteile passen! ;-)

Die Schraubklemmen sind schon welche mit 3,5 mm Beinabstand, ich glaube größer können wir da nicht werden. Bisher gehe ich davon aus, dass man die Sachen zuhause zusammenbaut und bei den Bienen dann nur unter die Beute stellt.

Meine Idee war bisher die Erweiterungsplatine in der Größe des Expansion boards zu machen, dann könnte man die auch in den PyCom-Gehäusen verwenden, mit LoRa könnte das auch mit einem 2000 mAh-Akku eine Zeit lang ohne Solar funktionieren. Wenn wir ein Gehäuse mit transparentem Deckel für die Soarzelle verwenden, ist das wieder anders und man könnte auch eine größere Platine machen.

Programmieren würde ich den FiPy ausserhalb des Gehäuses und dann erst ins Gehäuse einbauen. Wenn wir die Konfiguration über die Weboberfläche machen, sollte das nur selten nötig sein.

Hmm, meinst du die Kerben funktionieren zuverlässig? Müsste man ja dann mit Silikon oder Heißkleber abdichten? Für die M12er Verschraubung wird vermutlich die schmal e Siete der Box nicht reichen, da müssen die Kabel dann an zwei Seiten nach außen.

Taster und LED sind auf dem Expansion-Board, da man die nicht oder nur sehr selten braucht wollte ich das nicht nochmal auf dem shield nachbauen. [edit] Vielleicht braucht man aber doch einen Reset, wenn man den FiPy aus dem Schlaufmodus wecken muss, um die die Konfiguration zu ändern. Der ist ja am FiPy zugänglich, wenn man - wie bei meiner Version den FiPy nach oben setzt.


#36

Jetzt kommt mein Fritzing-Entwurf. Die Pin-Abstände und Leiterbahn-Abstände sind noch nicht überprüft.
BOB-HAT-V1.fzz (43,3 KB)

Ich finde es praktisch, wenn man an der Beute die 4 Kabel der Box abstecken kann. Dann kann man die Box einzeln nach Hause nehmen, z.B. zur Fehlersuche oder Umprogrammierung.

Das Pycom-Gehäuse ist mir zu klein und die vielen Nippel stören mich. Mit ExpansionBoard passt auch der Akku nicht richtig hinein, die Verschraubungen auch nicht. Wir sollten das Gehäuse nicht zu klein wählen, es sollen ja auch Hobbyimker ohne grosse Erfahrung alles aufbauen können.
Ich habe einen Elektronik-Arbeitsplatz mit Leuchtlupe und notfalls Mikroskop. Aber das hat ja nicht jeder.
Vor 20 Jahren habe ich einen Analog-Regler für eine solar betriebene Teichpumpe und Teichbeleuchtung gebaut, geschützt vor Regen in einer kleinen Holzhütte. Das hat 15 Jahre funktioniert und wurde von Ohrenkneifern bewohnt. In den Lampen wohnten Ameisen. Ich probiere erst einmal die Kerben-Methode ohne alles.


#40

@didilamken, habe nochmal mit unserem Elektronik-Experten @weef gesprochen, der mehr als deutlich von der Kerben"lösung" abrät. Wir bekommen das nicht IP65/7, oder was das wasserdichte Gehäuse hergibt! Wir wollen mit der Elektronik Spannungen im µV-Bereich messen (HX711) und da kann Feuchtigkeit ein großer Störfaktor bei der Messung sein, Auch wird es schwierig wenn Feuchte in die Taster kriecht und z.B. damit ein Reset, oder was auch immer belegt ist, auslöst! Daher plädiert er ganz klar für eine “state of the art”-Lösung, nämlich ensprechende wasserdichte Kabeldurchführungen!!

Noch eine Überlegung, wenn du die selbst gemachte Platine nicht ganz oben aufsetzt, sondern dazwischen bzw. unter dem FiPy kommst du auch an den Reset-Taster des FiPy ran und kannst auch die eingebaute RGB-LED nutzen und brauchst nicht dafür pins, Bautele und Platz opfern.

@caro, @didilamken haben wir jetzt schon eine Entscheidung für oder gegen eine Solarzelle im Standard-Setup getroffen? Davon hängt z.B. das Geäuse ab (klarer Deckel oder nicht) und der charging-chip. Über die USB-Ladefunktion geht das normalerweise nicht.


#42

@clemens Als wir uns im November über die Entwicklungsaufgaben für “die Node im Feld Phase 1” abgestimmt haben, war von Solar keine Rede. Ich wundere mich etwas, dass das jetzt auf diese Weise zur Sprache kommt.
Ich fände es für den Gesamtprojektverlauf immer noch total erstrebenswert, dass wir die Nodes für Phase 1 VOR der Schwarmsaison im Feld haben. Für mich sieht es im Moment nicht so aus, als wäre da noch viel Luft, im Sinne von freien Kapazitäten im Entwickler*innenteam, um das Arbeitspaket Solar noch rechtzeitig zu schaffen.

Es spricht meiner Ansicht nach allerdings nichts dagegen, den Anschluss von Solar für Phase 2 auf dem Hat vorzubereiten.

Feedback zum Hat:

  • die Kabel nur auf 2 Seiten hinaus zu führen ist auf Clemens Entwurf scheinbar leicht machbar, wenn der HX711-Block um 180 Grad gedreht wird.
  • die schraubbaren Stecker passen nicht durch die M12 Kabeldurchführungen. Damit scheint mir wenig gewonnen. Ich hatte bei unserem Prototypen aber auch häufig über das Gefummele mit den kleinen Schraubklemmen geflucht. Denn der Fall, dass man nur einen Sensor tauschen möchte und nicht alles abbaut und mit ins Haus nimmt, kam häufiger vor. Daher der Vorschlag: lasst uns Klemmen mit Federanschluss verwenden, zB diese. Die sind etwas größer, sollten aber noch passen.
  • auf Clemens Layout nimmt der FiPy etwa ein Drittel der Fläche ein, der Platz wirkt irgendwie verschenkt. Der Vorteil davon, dass der FiPy ganz oben ist, ist die gute Erreichbarkeit der Antennenanschlüsse, des Buttons und die Sichtbarkeit der LED. Wäre der FiPy wie bei Didi in der Mitte zwischen Hat und Extensionboard, könnte man sich diese Vorteile erhalten, wenn man das Hat nur 4cm breit macht, etwa so breit wie das “Kernmodul” des FiPy.
  • der Kauf der Pycom-Cases mit diesen ganzen Nubsis drin war ein Fehler. Lasst uns nicht an ihnen festhalten. Ich bitte um eine Abstimmung, welche Cases wir statt dessen nehmen sollten. Mein Vorschlag waren diese, die wurden aber wegen ihrer zu großen Kabeldurchführungen schon kritisiert. Ich bin gerne bereit, eure Vorschläge hierzu umzusetzen. (Ich darf als Uni leider NICHT bei Amazon und ebay kaufen).

#45

Diese Elektronik hat von 1998 bis 2013 vor Regen geschützt in meinem Garten überlebt. Inhalt: Anschluss von 50 W Solarmodul, analoges Wattmeter bis 50 W, Leistungsregler für Teichpumpe, Funkfernbedienung für Teichbeleuchtung mit Zeitschaltuhr, Anschluss für Solarakku. Als erstes hat die Teichbeleuchtung ( Energiesparlampen 12 V ) aufgegeben, dann war die Pumpe zerschlissen. Als dann 2013 das Kabel zum Akku zerbröselte, habe ich abgebaut. Die Elektronik sollte noch funktionieren.

Didi


#48

Ich fürchte, dieses Gehäuse wird wohl nicht mehr aufzutreiben sein :)


#49

Bei Conrad gibt es das noch!! Aber die neuen von Reichelt sind besser.
Didi


#52

Ich finde Caros Vorschlag für das Gehäuse gut. Es ist geräumig und man hat genügend Platz für das Board mit HX711, die Kabel und Verschraubungen. (Edit: ich hatte für das Bild leider nicht genug Schraubklemmen mit 3,5 mm Pin-Abstand )

Wer will, kann das Board nach Bedarf weiter bestücken mit OLED-Display, Tastern, LEDs und Buchsen/Schraub-Steckern.

Dann ist der BOB-HAT ein vollständiges Entwicklungsboard für die Entwicklung mit MicroPython und Arduino-IDE, Taster Reset und Flash sind leicht zugänglich. Auch LTE- und LoRa-Antenne passen gut ins Gehäuse. Vom Expansion-Board kann die USB-Schnittstelle, die SD-Card und das Laden des Akkus benutzt werden.
Die solare Stromversorgung sollte im 2. Schritt in einem extra Gehäuse erfolgen. Ich habe vorbereitet:

  • flexibles Solarmodul 20 Wp,
  • Stepdown-Regler 6 – 30 V auf 5 V,
  • Powerbank 10000 mAh.
    Diese Box kann dann das USB-Netzteil ersetzen.

Viele Grüsse
Didi