Electronics4You Bauanleitung. Funkuhr V2. Colin Burch

Transkript

1 Electronics4You Bauanleitung Funkuhr V2 Colin Burch 11. September 2018

2 Inhaltsverzeichnis 1 Funktionsbeschreibung 1 2 Aufbau Oberseite LED Fototransistor Unterseite ICs Ferrit Kondensatoren Widerstände Diode Buchsen Taster Signalgeber Batteriehalter Inbetriebnahme Plexiglas Bluetooth-Name ändern Stückliste und Schema 8 Dieses Werk steht unter einer Creative Commons Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Schweiz Lizenz. Weitere Details unter: HSR Hochschule für Technik Rapperswil, i

3 1 Funktionsbeschreibung Die Funkuhr ist ein PCB das als Zeitanzeige dient. Zudem kann ein Wecker gestellt werden, dies durch die Touchbedienung auf den Seiten der Funkuhr oder mit dem Smartphone durch eine Bluetooth Verbindung. Die Funkuhr hat insgesamt vier verschiedene Touchflächen die zur Auswahl der Funktionen zur Verfügung stehen. Das Zeitsignal wird von einem GNSS 1 -Empfänger geliefert. Es sind zwei verschiedene Netzteilbuchsen vorhanden, die diverse Platzierungsmöglichkeiten ermöglichen. 2 Aufbau Hinweis Solltest du Fragen haben, zögere nicht, einen Betreuer um Hilfe zu bitten. Probiere nichts aus ohne zu wissen was du tust, weil sonst Werkzeug, Material und womöglich auch du Schaden nehmen könnten. Bestücke den Print in der unten beschriebenen Reihenfolge! Die rot markierten Bauteile in den Tabellen haben eine Polarität! Für den Aufbau werden folgende Materialien und Werkzeuge benötigt: 1. Lötkolben, Lötzinn, ev. Entlötlitze 2. Pinzette 3. Seitenschneider 4. Torx-Schraubenzieher T10 5. Senker (6.3 mm) 1 englisch: Global Navigation Satellite System 1

4 2.1 Oberseite Abbildung 1: Bestückungsplan Oberseite 2

5 2.1.1 LED Abbildung 2 zeigt die Ausrichtung der RGB Leuchtioden. Benutze eine feine Lötspitze und achte auf gute Lötstellen. U7-U68 Leuchtdiode NeoPixel Nano 2.4 mm 2.7 mm Abbildung 2: Polarität der Leuchtdioden Fototransistor Abbildung 3 zeigt die Ausrichtung des Fototransistors. Die Polarität des Fototransistors ist durch ein kleines T auf der Unterseite des Bauteiles markiert. Q1 Fototransistor SFH mm 1.35 mm Abbildung 3: Polarität des Fototransistors 3

6 2.2 Unterseite Abbildung 4: Bestückungsplan Unterseite 4

7 2.2.1 ICs Achte bei den rot markierten Bauteile auf die korrekte Ausrichtung!. Das GPS Modul sowie das Bluetooth Modul zuerst an einem Pin auf einer Seite anlöten, dann ein zweiter Pin auf der gegenüber liegenden Seite, bevor man alles der Reihe nach anlötet. Den IC U5 lötest du am besten mit der Hohlspitze und Flussmittel. Den Lötkolben mit der Hohlspitze findest du beim Lehrerpult. U1 Pegelwandler SN74LV1T34DBVR SOT23-5 U2 Spannungsregler LP5907MFX-3.3/NOPB SOT23-5 U3 GNSS Empfänger CAM-M8Q U4 Spannungsregler MCP1701AT-3302I/CB SOT23 U5 Microcontroller MSP430G2955IDA38R TSSOP38 U6 Bluetooth Transceiver RN42-I/RM630 Q2 Transistor NPN BCW72LT1G SOT Ferrit L1,L2,L3 Ferritperle 600 Ω, Kondensatoren Die verschiedenen Kondensatoren sehen sehr ähnlich aus. Nimm dir immer nur Kondensatoren eines bestimmten Wertes an den Platz z.b. alle 100 nf. Nicht, dass du die verschiedenen Werte aus Versehen vertauschst. Die grossen 470 µf Kondensatoren haben eine Polarität. C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C47,C48,C52 Kondesator 10 µf 1206 C8 Kondensator 1 nf 0805 C9-C42, C49,C50,C51 Kondensator 100 nf 0805 C43,C44,C45,C46 Kondensator 470 µf 5

8 2.2.4 Widerstände R1 Widerstand 100 kω 0805 R2 Widerstand 5.1 kω 0805 R3,R4 Widerstand 10 kω 0805 R5 Widerstand 470 Ω 0805 R6 Widerstand 15 Ω 0805 R7,R8 Widerstand 220 Ω Diode D2 Schottky Diode LL101A-GS18 SOD Buchsen J1 Buchse 2 mm 5.5 mm liegend J2 Buchse 2 mm 5.5 mm stehend Taster SW1 Taster PTS645SM43SMTR92 LFS SMD Signalgeber Achte auf die Polarität. Die Beinchen nach dem Löten möglichst nahe abtrennen. LS1 Signalgeber F/UCW 03, 2.3 khz THT Batteriehalter BT1 Batteriehalter BU2032SM-BT-GTR SMD 6

9 3 Inbetriebnahme Hinweis Bevor du die Funkuhr mit dem 5 V-Netzteil verbindest, lass deine Funkuhr von einem Betreuer kontrollieren und programmieren. Einfach die Funkuhr mit dem Netzteil verbinden und mit Bluetooth zugreifen. Alternativ kann man den Wecker natürlich auch manuell mit der Touchbedienung an der Funkuhr einstellen. Die Bedienungsanleitung findest du unter Plexiglas Nach der Inbetriebnahme kann das Plexiglas vorbereitet werden. Die Löcher für die Befestigungsschrauben müssen zuerst mit dem Senker passend abgeschrägt werden, damit die Senkschrauben bündig mit der Plexi-Oberfläche zu liegen kommen. Dann können die Plexiglasplatten montiert werden. Zuerst kommt die schwarze Plexiglasplatte mit den Aussparungen für die LEDs, danach die Frontplatte. Die Rückwand muss mit den Distanzhaltern montiert werden. Plexiglas Front weiss 165 mm 65 mm Plexiglas mit Aussparung schwarz 165 mm 65 mm Plexiglas Rückwand durchsichtig 165 mm 65 mm Distanzhalter M3 25 mm Senkschrauben M3 6 mm Senkschrauben M3 12 mm 3.2 Bluetooth-Name ändern Hinweis Folgende Befehle dürfen nur durch instruierte Personen durchgeführt werden. Details findet man im RN41/RN42 Bluetooth Data Module Command Reference User s Guide: 1. Kopple das Bluetooth-Modul mit dem Computer. Der Pincode lautet: Starte das Serial-Terminal-Programm und verbinde es mit dem virtuellen COM-Port. 3. Sende $$$ (ohne LF-, CR- oder CRLF-Endzeichen), um in den Command Mode zu gelangen. 4. Sende S-,<string> mit einem CR-Endzeichen, wobei <string> mit dem gewünschten Name ersetzt werden soll. Die maximale Länge des Namens beträgt 15 Zeichen. Zusätzlich werden automatisch die letzten vier Hex-Ziffern der MAC-Adresse hinzugefügt, z.b. MyDevice-ABCD. 5. Sende --- mit einem CR-Endzeichen, um den Command Mode zu verlassen. Viel Spass mit der Funkuhr wünscht das E4You-Team! 7

10 4 Stückliste und Schema U7-U68 Leuchtdiode NeoPixel Nano 2.4 mm 2.7 mm Q1 Fototransistor SFH mm 1.35 mm U1 Pegelwandler SN74LV1T34DBVR SOT23-5 U2 Spannungsregler LP5907MFX-3.3/NOPB SOT23-5 U3 GNSS Empfänger CAM-M8Q U4 Spannungsregler MCP1701AT-3302I/CB SOT23 U5 Microcontroller MSP430G2955IDA38R TSSOP38 U6 Bluetooth Transceiver RN42-I/RM630 Q2 Transistor NPN BCW72LT1G SOT23 Y1 Quarz nicht bestücken L1,L2,L3 Ferritperle 600 Ω, C1-C7,C47,C48,C52 Kondensator 10 µf 1206 C8 Kondensator 1 nf 0805 C9-C42,C49,C50,C51 Kondensator 100 nf 0805 C43,C44,C45,C46 Kondensator 470 µf R1 Widerstand 100 kω 0805 R2 Widerstand 5.1 kω 0805 R3,R4 Widerstand 10 kω 0805 R5 Widerstand 470 Ω 0805 R6 Widerstand 15 Ω 0805 R7,R8 Widerstand 220 Ω 0805 D1 LED nicht bestücken D2 Schottky Diode LL101A-GS18 SOD80 J1 Buchse 2 mm 5.5 mm liegend J2 Buchse 2 mm 5.5 mm stehend SW1 Taster PTS645SM43SMTR92 LFS SMD LS1 Signalgeber F/UCW 03, 2.3 khz THT BT1 Batteriehalter BU2032SM-BT-GTR SMD Plexiglas Front Weiss 165 mm 65 mm Plexiglas mit Aussparung Schwarz 165 mm 65 mm Plexiglas Rückwand Durchsichtig 165 mm 65 mm Distanzhalter M3 25 mm Senkschrauben M3 6 mm Senkschrauben M3 12 mm Netzteil 5 V 10 W AC/DC PCB Leiterplatte Tabelle 1: Stückliste 8

11 Abbildung 5: Schema Hauptteil 9

12 Abbildung 6: Schema LEDs 10