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1 Die * *Bei fehlenden oder falschen Informationen bitte ich um eine an: freebusparts@hotmail.com

2 Einschub SD Karte Datensicherung

3 Inhaltsverzeichnis Kapitel Seite Vorwort 1.) Bezugsquellen für die Platinen 8 2.) Platinendaten 9 3.) LPC Programmer ) Notizen 4.) 2 TE Controller Board mit LPC922 Controller V3.5f ) Notizen 5.) Das LED Board für den LPC922 Controller 4TE ) 4TE Controller Board mit LPC922 Controller V ) Schaltplan Controller Board LPC 6.3.) Fehlersuhe Controller Board LPC / Messpunkte am Board 6.4.) Notizen 7.) Flashen des LPC922 mit dem LPC Programmer ) Notizen 8.) Universl-/ Tasterschnittstelle 4-fach V ) Verwendete IC Bausteine der Univesal-/ Tasterschnittstelle 8.3.) Die verschiedenen SMD Bauformen die verwendet werden 8.4.) Schaltplan der Universal-/ Tasterschnittstelle 8.5.) Fehlersuche Tasterschnittstelle / Messpunkte am Board 8.6.) Schaltplan der Tasterschnittstelle (/ Verwendung als Taster mit Rückmeldung 8.7.) Notizen 9.) Das Flashen des LPC922FDH auf der Universal-/ tasterschnittstellle 4-fach 9.2.) Das Verbindungskabel von der LPC Programmer Platine zum PC 9.3.) Notizen 10.) Die Universal-/ Tasterschnittstelle in Verbindung mit dem Original GIRA Radio Bedienteil Artikel Nr ) Schaltplan des original GIRA Radio-Bedeinteil Artikel Nr ) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 3 von 234

4 11.) Controller Board mit Atmel 168P V ) Fehlersuche Controller Board mit Atmel 168P / Messpunkte am Board 11.3.) Notizen 12.) Flashen des ATmega Bausteins mit dem AVRISP mk Programmierer und AVR Studio ) Notizen 13.) 8-fach Binäreingang 12 24V DC V ) Notizen 14.) 2-fac Dimmer V ) Flashen des LPC 14.3.) Notizen 15.) 8-fach Binäreingang 230V AC V ) Technische Daten 15.3.) Stromlaufplan 15.4.) Bestückungsplan 15.5.) Versionsübersicht Komplettmodul 15.6.) Stückliste 15.7.) Notizen 16.) 8-fach Relaisaktor 230V AC V8.3b ) Technische Daten 16.3.) Stromlaufplan 16.4.) Bestückungsplan 16.5.) Versionsübersicht Komplettmodul 16.6.) Stückliste 16.7.) Notizen 17.) 4-fach Relais Aktor 230V Jalousie V8.3b ) Notizen 18.) 2 fach Audio Aktor ) Stromlaufplan 18.3.) Anschlussplan 18.4.) Notizen 19.) 8 fach Heizungs Aktor mit Solid State Relais ( SSR ) V ) Stromlaufplan 19.3.) Anschlussschema 19.4.) Notizen 20.) LED Farben am Controller Board 112 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 4 von 234

5 21.) Aufbau des ERT30 Raumthermostates V ) Fehlersuche ERT 30 / Messpunkte am Board 21.3.) Stromlaufplan ERT30 Heizungsthermostat 21.4.) Verwendete IC s des ERT30 Raumthermostates 21.5.) Flashen des ERT30 Raumthermostates 21.6.) Umbau des ERT30 Raumthermostates 21.7.) Notizen 22.) Umbau des WRT54GL Routers ) Öffnen des Gehäuses und ausbauen der Platine 22.3.) Benötigte Lötarbeiten 22.4.) OPENWRT Firmware auf dem WRT54GL installieren 22.5.) Tools auf dem Router installieren 22.6.) Notizen 23.) RS232 Schnittstelle ) S0 Impulszähler für analoge Dreh- und Wechselstromzähler ) Notizen 25.) DCF77 Zeitgeber ) Notizen 26.) Logikbaustein ) Notizen 27.) Fingerprintsensor F ) Die Schaltung 27.3.) Die Inbetriebnahme des Fingerprint 27.4.) Anschlussplan F007 EIB 27.5.) Notizen 28.) Hinweis ) Anbringen der Löcher und LED s im Gehäuse ) Notizen 30.) Grundlagen beim Elektronik Selbstbau ) Widerstände 30.3.) Kondensatoren 30.4.) Elektrolytkondensatoren (Elkos) 30.5.) Dioden 30.6.) Bipolartransistoren 30.7.) Feldeffekt - Transistoren (FET s) 30.8.) IC s (Integrated Chip Circuits, Integrierte Schaltkreise) 30.9.) Induktivitäten ) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 5 von 234

6 31.) Professionelles Löten von Lochrasterplatinen* ) Einleitung 31.3.) Erstellung von Layouts 31.4.) Regeln für das Layout 31.5.) Werkzeuge 31.6.) Bleifreies Löten Ja oder Nein 31.7.) Erste Schritte 31.8.) Das Löten 31.9.) Kritische Punkte ( B und C ) ) Diagonale Verbindungen ) Bestückung der Leiterplatte ) Hinweise zum Bestücken ) Notizen 32.) Konvertierung von EAGLE Dateien in das GERBER Format 32.2.) Notizen 33.) Einlöten von SMD Bauteilen ) Handlöten 33.3.) Löten von Widerständen, Kondensatoren und anderen 2 - Pinnern 33.4.) Lötpaste 33.5.) Löten von Bauteilen im SO - Package 33.6.) Löten von (T)SSOP s und QFP s 33.7.) Der Trick mit der Entlötlitze 34.) LED Treppenlauflicht ) Flashen des ATMega Bausteins mit dem AVRISP mk2 Programmierer und AVR Studio ) Inbetriebnahme der Treppenlauflicht Platine 34.4.) Aufbau der Module und Funktionen 34.5.) Aufbau und Inbetriebnahme der Lichtschranken 35.) Sammelsurium ) Danksagung 224 Notizen Freebus - Label und Nummern für Physikalische Adressen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 6 von 234

7 Vorwort Sensibilisiertes Energiebewusstsein und ständige Änderungen im Zweckbau führen heute bei der konventionellen Elektroinstallation sehr schnell an die Grenzen der Schaltungsmöglichkeiten. Die Gebäudesystemtechnik ist aber durch zunehmende Ansprüche der Betreiber von elektrischen Anlagen und durch fortschreitende technische Entwicklungen eine Technik mit kontinuierlich wachsenden Perspektiven. Wünschenswert war daher eine flexibel schaltbare Installation, die Schaltungsvarianten durch Umprogrammieren statt durch Umverdrahten löst. Das ist einfacher durchführbar, und diese Anlagen sind leichter und schneller zu bedienen. Mit dem Europäischen Installationsbus, EIB, wurde deshalb ein praktisches Instrument der programmierbaren Bedienung von Elektroinstallationen entwickelt ein Baustein, der bei Innovationen in der Gebäudesystemtechnik auch zukünftig komfortable und kostengünstige Problemlösungen garantiert. Getragen wird diese Entwicklung von mehr als 200 namhaften europäischen Industriefirmen, die sich im Dachverband EIBA sc, Brüssel, zusammengeschlossen haben. Als Alternative wird hier eine Eigenentwicklung von verschiedensten Entwicklern aufgezeigt, welche sich auf der Internetseite begründet haben. Kenntnisse der herkömmlichen Installation, Elektronikarbeiten und die Benutzeroberfläche Windows werden vorausgesetzt. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 7 von 234

8 1.) Bezugsquellen für die Platinen und Bauteile Alle Platinen können im Freebus Shop auf der Homepage bestellt werden. Der Shop ist sehr zu empfehlen und alle freigegebenen Module sind verfügbar. Es ist eine runde Sache und es werden hochwertige Platinen angeboten. Eine komplette Bauteileliste aller benötigter Teile rund um das Thema Freebus und seine Module kann unter der adresse kostenlos angefordert werden. Dort gibt es alle Bauteile zu vergünstigten Preisen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 8 von 234

9 2.) Platinendaten Die Layoutdaten liegen im Gerber - Format bzw. im EAGLE Format auf der Homepage vor. Die benötigen Files sind in einem Zip - File gepackt und können somit ggf. direkt zum Platinenhersteller übertragen werden. ( Die Umwandlung von EAGLE-Files auf Gerber-Files wird in Kapitel 32 beschrieben ) Die folgende Übersicht zeigt die für die Herstellung benötigten Files, welche das GERBER- Format zur Verfügung stellt. *.drl Drill rack data *.drd Excellon drill description *.dri Excellon drill tool description *.cmp Component side data *.sol Solder side data *.plc Component side silk screen data *.stc Component side solder stop mask data *.sts Solder side solder stop mask data *.gpi Gerber photoplotter information data Platinendaten, welche für eine Fertigung angegeben werden müssen, sind wie folgt: 1.) Anzahl der Layer: SINGLE or DOUBLE ( Bedeutet Einseitig oder Beidseitig. Es kommt hierbei auf die Gestaltung der Platine auf an ) 2.) Platinen Stärke: 0,5 / 0,8 / 1,0 / 1,2 / 1,6 / 2,0 / 2,5 / 3,0 mm Freebus Stärke: 1,2 / 1,6 mm 3.) Leiterbahnen Stärke: 17,5 / 35 / 70 µm Freebus Stärke: 35 µm / 70 µm 4.) Beschichtung: Verzinnt bleifrei / Verzinnt / Gold Freebus Beschichtung: Verzinnt bleifrei 5.) Beschriftung: Ein- oder Zweiseitig ( ergibt sich aus den Platinendaten ) 6.) Farbe der Platine: Grün / Rot / Blau / Gelb / Weiß / Schwarz 7.) Farbe der Beschriftung: Grün / Rot / Blau / Gelb / Weiß / Schwarz 8.) Abmessung in mm: X x Y ( mm ) ( ergibt sich aus den Platinendaten ) 9.) SMD Bauteile vorhanden: Ja / Nein 10.) Electrical Test: Ja / Nein 11.) Stückzahl: Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 9 von 234

10 3.) LPC - Programmer ( ca. Bauzeit 20 Minuten ) Ein hilfreicher Link ist dieser hier: Unter gibt es eine Warenkorb aller benötigter Bauteile Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) Hier die überarbeitete komplette Bauteileliste ( Die unten aufgeführte Liste empfiehlt sich auch als Lötreihenfolge ) Bauteil- Artikel - Nr. Bezeichnung Stückzahl name* D1 * 1 1N 4148 Planar Epitaxial Schaltdiode, DO35, 100V, 0,15A 1 R1, R2, R3, R4 1/4W 47K Kohleschichtwiderstand 1/4W, 5%, 47 K-Ohm 4 R5 1/4W 4,7K Kohleschichtwiderstand 1/4W, 5%, 4,7 K-Ohm 1 R6 1/4W 470 Kohleschichtwiderstand 1/4W, 5%, 470 Ohm 1 R7 1/4W 330 Kohleschichtwiderstand 1/4W, 5%, 330 Ohm 1 R8 1/4W 560 Kohleschichtwiderstand 1/4W, 5%, 560 Ohm 1 R10 1/4W 1,2 K Kohleschichtwiderstand 1/4W, 5%, 1,2 K-Ohm 1 C5, C6 X7R-2,5 100N Vielschicht - Keramikkondensator 100N, 10% 2 C7 X7R-5 100N Vielschicht - Keramikkondensator 100N, 10% 1 #IC2 * 2 GS 14P IC - Sockel, 14 - polig, superflach, gedreht, vergoldet 1 #IC1 * 2 GS 16P IC - Sockel, 16 - polig, superflach, gedreht, vergoldet 1 #U1 * 2 GS 20P IC - Sockel, 10 - polig, superflach, gedreht, vergoldet 1 LED1 * 3 LED 3MM 2MA RT LED 3mm, low - Current, rot 1 JP1 SL 1X36G 2,54 36pol. Stiftleiste, gerade, RM 2,54 1 X1 D-SUB BU 09EU D - Sub - Buchse, 9 - polig, gewinkelt, RM 9,4 1 C1, C2, C3, C4 * 4 RAD 105 1,0/100 Elektrolytkondensator, 105 C, RM 2,5mm 4 X2 AKL Anreihklemme 2 - polig RM 5,08 / Lift 1 Q1 BC557C Transistor PNP TO-92 45V 0,1A 0,5W 1 IC4 LM 317 TO 92 Spannungsregler, TO-92 1 S1* 5 MS 500F Kippschalter,2 - polig,3a-250vac, Ein - Aus 1 IC2 74HCT 02 IC - Schaltung 1 IC1 MAX 232 EPE RS232E Interface, DIL-16 1 IC5 * 6 µa 7805 Spannungsregler 1A positiv, TO #R9, R11 Hier handelt es sich um 2 Drahtbrücken auf der Platine 2 * Bezeichnungen des Bestückungsdrucks auf der Platine * 1 Einbaurichtung beachten ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen schwarzen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) * 2 Einbaurichtung beachten wegen der Kerbe des IC s * 3 Das längere Beinchen muss Richtung der IC s gedreht werden * 4 Bitte darauf achten das C1 und C2 / C3 und C4 auf der Platine um 180 verdreht sind * 5 Wird für die reine Programmierung des LPC922 nicht benötigt * 6 Metallseite Richtung Anreihklemme drehen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 10 von 234

11 Schaltplan LPC Programmer ohne Quarz und C8 / C9 Schaltplan LPC Programmer mit Quarz und C8 / C9 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 11 von 234

12 LPC Programmer Board ohne Quarz und C8 / C9 LPC Programmer Board mit Quarz und C8 / C9 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 12 von 234

13 3.2.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 13 von 234

14 4.) 2TE Controller - Board mit LPC922 Controller V 3.5f ( ca. Bauzeit 60 Minuten ) 2TE Controller - Board LPC922 V 3.5f ( Bestückungs- und Lötseite ) Die benötigten Informationen habe ich aus dem folgenden Link: Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: 1.) Die Diode D1 ( BAT46 ) ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen schwarzen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 2.) Dioden D4 ( 1N4148 ) ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen weißen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 3.) Die Widerstände R1 ( 3R3 ), R2 ( 3K6 ) und R10 ( 2K2 ) 4.) Die Diode D5 ( ZF7,5V ) ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen schwarzen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 5.) Halterungen für die IC s einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 6.) Standardquarz ( 7,3728 Mhz ) ( Einbaurichtung egal ) 7.) C7 und C8 ( 33pf ) ( Einbaurichtung egal ) 8.) C1, C2 und C4 ( 100nF ) ( Einbaurichtung egal ) 9.) C6 ( 470pF ) ( Einbaurichtung egal ) 10.) Q1 ( BC557B ), Q2 ( 2N7000 ) und Q3 ( BC640 ) ( Einbaurichtung beachten ) ( Drehen wie auf dem Bestückungsdruck ) 11.) Dioden D2 und D3 ( 1N4148 ) ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen weißen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 12.) Widerstände R3 (100K ), R4 ( 5K6 ), R6 (12K ), R7 ( 82K ) R8 und R17 ( 47K ), R9 und R12 ( 10K ), R11 ( 100R ), R14 (1K ) und R18 ( 12R ) R5 ( 22K ) ( R5 muss 33K und nicht 22K sein!!! ) 13.) Drosselspule L1 ( Einbaurichtung egal ) 14.) Leiste JP1 ( 9x1 polige Stiftleiste ) anbringen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 14 von 234

15 15.) Leiste JP2 ( 6x1 polige Stiftleiste ) anbringen ( wird auf der Platinen-Unterseite angelötet ) 16.) Leiste JP3 ( ISP ) ( 6x1 polige Stiftleiste ) anbringen und PIN 1 ( V OUT ) und PIN 2 ( V IN ) mit einem Jumper versehen 17.) Kondensatoren C3 ( 100uF/16V ) ( Einbaurichtung beachten ) ( Der Pluspol ist meistens daran zu erkennen dass das Beinchen länger ist. Außerdem hat der Minuspol zumeist einen weißen Strich, welcher mit (-) beschriftet ist ) 18.) Kondensatoren C5 ( 100uF/63V ) ( Einbaurichtung beachten ) ( Der Pluspol ist meistens daran zu erkennen dass das Beinchen länger ist. Außerdem hat der Minuspol zumeist einen weißen Strich, welcher mit (-) beschriftet ist ) 19.) Stehende Induktivität L2 ( Einbaurichtung egal ) Bitte die Spule messen. Sie gehen oft beim biegen oder löten kaputt. Im nicht eingebauten Zustand sollte der messbare Widerstand bei ca. 160R liegen. Im eingebauten Zustand bei etwa 170R. Bei größeren Werten ist die Spule defekt!!! 20.) Die beiden IC s einstecken ( Einbaurichtung beachten ) 21.) Die LED 9 wird wie folgt eingebaut: Sie wird auf der Bestückungsseite eingebaut. Das lange Beinchen wird Richtung Außenseite der Platine gesteckt 22.) Taster S1 einbauen 23.) Flachbandkabel beidseitig mit Steckern versehen. Eine Länge von 10 cm ist ideal. Falls der Programmiertaster nicht bestückt wird, müssen bei der einseitigen Platine die inneren beiden Kontakte gebrückt werden. (GND)??? Was ist das? Oldi fragen. Im Betrieb gehört am ISP Stecker ein Jumper über Pin1 ( Vout ) und Pin2 ( Vin ) und Pin3 ( RST ) Um die Platine in dem Gehäuse zu verschrauben müssen die Schrauben 2 mm gekürzt werden, da sie ansonsten auf der Gehäuserückseite wieder heraus kommen. Fertiges 2TE Controller - Board LPC922 V 3.5f Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 15 von 234

16 Der 89LPC922FN Baustein Der MC34063AD Baustein Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 16 von 234

17 4.2.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 17 von 234

18 5.) Das LED- Board für den LPC922 Controller 4TE LED-Board im Verbund mit dem LPC Controller Board Als Stützpfosten wurden Schrauben M1.6 x 16 mm verwendet bzw. eine Buchsenleiste und eine Stiftleiste Für die M1.6 Schrauben wurden die Platinenlöcher auf 2mm aufgebohrt Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 18 von 234

19 Zusammen gebautes Modul LPC Controller mit LED Board ( hier in Kombination mit dem Heizungsaktor ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 19 von 234

20 6.) 4TE Controller - Board mit LPC922 Controller V 3.43 ( ca. Bauzeit 75 Minuten ) 4TE Controller - Board LPC922 V 3.43 ( Bestückungs- und Lötseite ) Die benötigten Bauteile habe ich aus dem folgenden Link: mainmenu-65 bzw. aus dem Reichelt Warenkorb: Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: 1.) Die Diode D1, D3, D5 ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen schwarzen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 2.) Dioden D2 ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen weißen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 3.) Die Diode D4 ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen schwarzen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 4.) Widerstände R1-R12, R18-R20 ( R5 muss 330K und nicht 220K sein!!! ) 5.) Drosselspule L1 ( Einbaurichtung egal ) 6.) Halterungen für die IC s einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 8.) Leiste JP1 ( 10x2 polige Stiftleiste ) anbringen 9.) Leiste JP3 ( 6x1 polige Stiftleiste ) anbringen und PIN 1 ( V OUT ) und PIN 2 ( V IN ) mit einem Jumper versehen 11.) C7 und C8 ( 33pf ) ( Einbaurichtung egal ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 20 von 234

21 12.) C2, C3. C4, C5 ( Einbaurichtung egal ) ( C2 unbedingt so niedrig wie möglich einlöten ) 13.) Q1, Q2 und Q3 ( Einbaurichtung beachten ) ( Drehen wie auf dem Bestückungsdruck ) ( Q1 unbedingt so niedrig wie möglich einlöten ) 14.) Standardquarz ( Einbaurichtung egal ) 15.) Kondensatoren C1 und C6 ( Einbaurichtung beachten ) ( Der Pluspol ist meistens daran zu erkennen dass das Beinchen länger ist. Außerdem hat der Minuspol zumeist einen weißen Strich, welcher mit (-) beschriftet ist ) 16.) Stehende Induktivität L2 ( Einbaurichtung egal ) Bitte die Spule messen. Sie gehen oft beim biegen oder löten kaputt. Im nicht eingebauten Zustand sollte der messbare Widerstand bei ca. 160R liegen. Im eingebauten Zustand bei etwa 170R. Bei größeren Werten ist die Spule defekt!!! 17.) Die beiden IC s einstecken ( Einbaurichtung beachten ) 18.) Leiste JP2 ( 10x1 polige Stiftleiste ) wird auf der Lötseite angebracht 19.) Die LED 9 wird wie folgt eingebaut: Sie wird auf der Bestückungsseite eingebaut. Das kurze Beinchen wird Richtung Schalter gesteckt 20.) Taster S1 einbauen 21.) Flachbandkabel beidseitig mit Steckern versehen. Eine Länge von 10 cm ist ideal. Falls der Programmiertaster nicht bestückt wird, müssen bei der einseitigen Platine die inneren beiden Kontakte gebrückt werden. (GND)??? Was ist das? Oldi fragen. Im Betrieb gehört am ISP Stecker ein Jumper über Pin1 ( Vout ) und Pin2 ( Vin ) und Pin3 ( RST ) Um die Platine in dem Gehäuse zu verschrauben müssen die Schrauben 2 mm gekürzt werden, da sie ansonsten auf der Gehäuserückseite wieder heraus kommen. Fertiges 4TE Controller - Board LPC922 V 3.43 ( Bestückungsseite ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 21 von 234

22 Der 89LPC922FN Baustein Der MC34063AD Baustein Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 22 von 234

23 6.2.) Schaltplan Controller - Board LPC Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 23 von 234

24 6.3.) Fehlersuche Controller - Board LPC / Messpunkte am Board Die Werte in blau sind Messpunkte angegeben in Volt (V) ( Taster wurde nicht betätigt ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 24 von 234

25 6.4.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 25 von 234

26 7.) Flashen des LPC922 mit dem LPC Programmer Um die Firmware auf den LPC922 zu schreiben wird das Programm Flash Magic benötigt. Dieses kann man unter kostenlos herunterladen. Die Firmware ( HEX - File ) gibt es auf der Internetseite Um beispielsweise den WRT Router nutzen zu können, muss im Softwaredownload der HEX - File Firmware für LPC - FT 1.2 Adapter runtergeladen werden. Jetzt den LPC Programmer mit dem Computer verbinden. Ich habe dazu einen USB / RS 232 Adapter verwendet. An die Anreihklemmen werden externe 9 12 DC angeschlossen. Jetzt sollte einmal geprüft werden ob die Spannung am Mikrocontroller in Ordnung ist. Diese sollte bei ca. 3,3 3,5 V liegen. ( Dazu ist der mittlere PIN des LM317-TO92 gegen Null zu messen ) Sollte die Spannung zu hoch sein, liegt es sehr wahrscheinlich an einem der im Umlauf befindlichen fehlerhaften LM317. Abhilfe schafft das Drehen des LM317 um 180 Grad. Jetzt des LPC922 in den Sockel stecken und das Programm Flash Magic starten. Wenn ein LPC am LPC Board geflasht wird, wird die 6-polige ISP Schnittstelle von der Programmer-Platine mit dem LPC-Board verbunden. An die beiden Anreihklemmen + und - des Moduls ist EIB+ und EIB- anzuschließen um das Modul während dem flashen mit Spannung zu versorgen. Die Einstellungen Step 1 Communications wie im Bereich 1 zusehen einstellen. Mit dem Button Browse das entsprechende HEX - File auswählen. Mit dem Button Start das Flashen starten. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 26 von 234

27 Es wird empfohlen die Controllerplatine des LPC922 mit dem Quarz Mhz, sowie den Kondensatoren C7 und C8 zu bestücken. ( jeweils 27 pf ) Nach dem flashen ist darauf zu achten das der Oszillator auf Quarz eingestellt wird, ansonsten läuft der interne ( manchmal falsch kalibrierte ) RC - Oszillator. Dazu im Flash - Magic ISP/Device Configuration auswählen. ( Der Quarz und die beiden Kondensatoren C7 und C8 können auch vor dem flashen bereits auf das Board aufgebracht werden ) Jetzt bei Clock High Frequenzy Crystal/Resonator (4MHz 12MHz) auswählen und Reprogram drücken Die Meldung Operation completed successfully mit OK bestätigen. Der LPC922 kann jetzt seine Verwendung im Controller - Board, bzw. im Dimmer finden. ( Der Schritt Clock auf High Frequenzy Chrystal/Resonator braucht bei dem LPC922 der in der Dimmerplatine sitzt nicht durchgeführt werden ) Möchte man einen schon einmal geflashten LPC flashen ( keinen jungfräulichen ), dann muss zusätzlich ein Haken bei Erase all flash gesetzt werden. Bitte darauf achten das beim abziehen der Stecker alles STROMLOS ist!!! Sollte ein LPC geflasht werden, welcher sich nicht in dem IC-Sockel des LPC- Programmers befindet, sondern wo der LPC direkt auf einer Controllerplatine sitzt, dann muss das jeweilige Controllerboard mit EIB Spannung versorgt werden. Der LPC-Programmer muss dann mit einem 6-poligen Kabel mit der ISP Schnittstelle der Controllerplatine verbunden werden. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 27 von 234

28 7.2.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 28 von 234

29 8.) Universal- / Tasterschnittstelle 4 fach V1.3 ( ca. Bauzeit 120 Minuten ) Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise ) Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: 1.) Den LPC922FDH einlöten (Der Punkt ist in Richtung der Stecker einzulöten) (Am besten vor dem Löten alle PIN s mit einem Flux-Pen bemalen. Entstandene Lötbrücken können hinterher mit Entlötlitze entfernt werden. Ich schlage eine Breite der Litze von 1,5 mm vor. Hier sollte nach dem einlöten jeder nebeneinander liegende PIN gemessen werden ob keine Lötbrücken entstanden sind. Zwischen nebeneinander liegenden Pin s gibt es keine Verbindung) 2.) IC 1 einlöten Hierbei vorgehen wie oben beschrieben. Die Schräge ist entgegen des Einschnittes der Platine einzulöten. 3.) Kondensator C2 einlöten (100nF) ( Einbaurichtung egal ) 4.) Widerstände R9 (82K), R13 (3K6), R12 (3R3), R7 (10K), R1 (100K) einlöten 5.) Kondensator C5 einlöten (470pF) ( Einbaurichtung egal ) 6.) Widerstand R11 (2K2) 7.) Widerstand R8 (47K) 8.) Q2 einlöten (BC856) ( Wie auf dem Platinendruck vorgegeben ) 9.) Widerstände R10 (10K), R14 (680R) 10.) Den Taster S1 einlöten ( Die Drei-Pin-Seite Richtung Außenseite / die Zwei-Pin-Seite Richtung IC 1 ) 11.) Die LED1 einlöten ( Einbaurichtung beachten ) ( Leider sind die SMD Dioden in der SMD Bauform 1206 nicht eindeutig gekennzeichnet. Manche Hersteller bemarken die Kathode mit einem Punkt, andere Hersteller die Anode. Hier muss auf das Datenblatt des jeweiligen Herstellers zurückgegriffen werden ) 12.) Kondensator C1 einlöten (100nF) ( Einbaurichtung egal ) 13.) Widerstände R2 (12R), R15 (680R), R16 (680R), R17 (680R), R18 (680R) einlöten 14.) Die Dioden D2 (1N4148) und D3 (1N4148) einlöten ( Einbaurichtung beachten ) ( Schwarzer Balken Richtung der Auskerbung an der Platine ) 15.) Die Diode D6 (BAT46) ( Einbaurichtung beachten ) ( Schwarzer Balken Richtung dem Strich des Bestückungsdrucks ) 16.) Die Diode D1 (SMAJ40CA) ( Einbaurichtung egal ) 17.) Den Widerstand R5 (220K) ( Dieser Widerstand muss 330K sein ) 18.) Die Diode D4 (1N4148) ( Einbaurichtung beachten ) ( Schwarzer Balken Richtung dem Strich des Bestückungsdrucks ) 19.) Den Widerstand R6 (12K) 20.) Die beiden Kondensatoren C6 (33pF) und C7 (33pF) ( Einbaurichtung egal ) 21.) Den Kondensator C3 (100nF) ( Einbaurichtung egal ) 22.) Die Diode Q3 (2N7002) ( Wie auf dem Platinendruck vorgegeben ) 23.) Die Diode D5 einlöten (ZF 7,5V) ( Einbaurichtung beachten ) ( Blauer Balken Richtung der Auskerbung an der Platine ) 24.) Widerstände R3 (100R) und R4 (5K6) 25.) Den Transistor Q1 (BCP52) einlöten ( Wie auf dem Platinendruck vorgegeben ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 29 von 234

30 26.) Die ISP Steckerleiste (3x2-polig) 27.) Den Kondensator C4 (100uF/16V) einlöten ( Einbaurichtung beachten. Der Pluspol ist auf dem Bestückungsdruck zu finden (+) Zeichen ) 28.) Den Kondensator C8 (100uF/50V) einlöten ( Einbaurichtung beachten ) ( Minus-Pol Richtung C4 ) 29.) Die Induktivität L2 (150mH) einlöten ( Einbaurichtung egal ) Bitte die Spule messen. Sie gehen oft beim biegen oder löten kaputt. Im nicht eingebauten Zustand sollte der messbare Widerstand bei ca. 160R liegen. Im eingebauten Zustand bei etwa 170R. Bei größeren Werten ist die Spule defekt!!! 30.) Das Quarz Q4 einlöten ( Einbaurichtung egal ) 31.) Die Spule L1 (220uH) einlöten ( Einbaurichtung egal ) 32.) Die EIB Anschlussklemme (2-polige Anreihklemme ) 33.) Die Klemmen JP1 (5-polig), JP2 (3-polig) und JP3 (3-polig) einlöten Die 3 Löcher für eine evtl. 3X1 - polige Steckerleiste bleibt unbestückt. Bestückungsplan der Platinenunterseite EIB- EIB+ Bestückung der Platinenoberseite Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 30 von 234

31 Kabelbelegung ( LED1 fehlt auf dem Bild ) Die Farben der Anschlusskabel sind nun wie folgt belegt: SCHWARZ = GND Jumper 1.1 DUNKEL GELB = Taster 1 (IO1) Jumper 1.2 GRAU = Taster 2 (IO2) Jumper 1.3 ORANGE = Taster 3 (IO3) Jumper 1.4 BRAUN = Taster 4 (IO4) Jumper 1.5 BLAU = Betriebs LED / Prog LED Jumper 2.1 ROT = VCC Jumper 2.2 GRÜN = LED 1 (IO5) Jumper 2.3 HELLGELB = LED 2 (IO6) Jumper 3.1 LILA = LED 3 (IO7) Jumper 3.2 WEIß = LED 4 (IO8) Jumper 3.3 Die Betriebs LED / Prog LED wird gegen VCC geschaltet. Sie kann als Betriebs - LED in der ETS eingestellt werden ( An / Aus ), im Programmier - Modus blinkt sie. Bei der Tasterschnittstelle bleibt beim ersten aufspielen des Applikationsprogrammes in der ETS die LED dauerhaft an. ( Soll als Orientierungslicht bei der Verwendung als Taster dienen ) Sollte die Tasterschnittstelle z.b. Unterputz verwendet werden, so sollte die LED in der ETS einmalig ausgeschaltet werden. Dazu auf Parameter bearbeiten klicken und bei Funktion Allgemein bei Funktion Betriebs-LED AUS anwählen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 31 von 234

32 Beim Import der Produktdatenbank in die ETS, ist das Applikationsprogramm "Universal/Schalten " auszuwählen, bzw. dieses später unter Applikationsprogramm ändern auszuwählen. Bestückungsdruckseite ( Richtige Jumperposition ist mit rotem Balken angedeutet ) Die Belegung des ISP Steckers ist wie folgt: ( Während dem Betrieb der Universal- / Tasterschnittstelle gehört ein Jumper über VCC VCC_IN ) GND V CC V CC_IN RST RXD TXD Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 32 von 234

33 Fertige Universal- / Tasterschnittstelle Fertige Universal- / Tasterschnittstelle Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 33 von 234

34 8.2.) Verwendete IC Bausteine der Universal- / Tasterschnittstelle IC 1 ( MC34063AD ) Bei der SMD Version ist eine Seite angefast Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 34 von 234

35 IC2 ( LPC922FDH ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 35 von 234

36 8.3.) Die verschiedenen SMD Bauformen die verwendet werden Diode Bauform MINIMELF Diode Bauform SMB Kondensator / Widerstand Bauform 1206 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 36 von 234

37 Transistor Bauform SOT23 Transistor Bauform SOT223 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 37 von 234

38 8.4.) Schaltplan der Universal- / Tasterschnittstelle Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 38 von 234

39 8.5.) Fehlersuche Tasterschnittstelle / Messpunkte am Board Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 39 von 234

40 8.6.) Schaltplan der Tasterschnittstelle / Verwendung als Taster mit Rückmeldung Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 40 von 234

41 8.7.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 41 von 234

42 9.) Das Flashen des LPC922FDH auf der Universal- / Tasterschnittstelle 4 - fach Um den LPC auf der Universal- / Tasterschnittstelle zu flashen wird die Platine LPC - Programmer benötigt ( siehe hierzu Kapitel 17) ) Um die Firmware auf den LPC922 zu schreiben wird das Programm Flash Magic benötigt. Dieses kann man unter kostenlos herunterladen. Die Firmware ( HEX - File ) gibt es auf der Internetseite Um die Universal- / Tasterschnittstelle zu flashen, muss im Softwaredownload das entsprechende HEX - File heruntergeladen werden. Jetzt den LPC Programmer mit dem Computer verbinden. Ich habe dazu einen USB / RS 232 Adapter verwendet. ( Informationen zu dem Kabel siehe weiter hinten in diesem Kapitel ) An die beiden Anreihklemmen des LPC-Programmers werden externe 9 12 DC angeschlossen. Jetzt den LPC - Programmer mit dem ISP Stecker auf der Universal- / Tasterschnittstelle verbinden und das Programm Flash Magic starten. 6-poliges Flachbandkabel Zuordnung der Stecker um die Verbindung zwischen LPC - Programmer und Universal- / Tasterschnittstelle herzustellen V CC V CC_IN RST TXD RXD GND An die beiden Anreihklemmen der Tasterschnittstelle ist EIB+ und EIB- anzuschließen um die Platine der Tasterschnittstelle während dem flashen mit Spannung zu versorgen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 42 von 234

43 Die Einstellungen Step 1 Communications wie im Bereich 1 zusehen einstellen. Bitte prüfen ob der richtige COM Port angegeben ist. Mit dem Button Browse das entsprechende HEX - File auswählen. Mit dem Button Start das Flashen starten. War das Flashen erfolgreich erscheint unten links im Flash Magic Finished Nach dem flashen ist darauf zu achten das der Oszillator auf Quarz eingestellt wird, ansonsten läuft der interne ( manchmal falsch kalibrierte ) RC - Oszillator. Dazu im Flash - Magic ISP/Device Configuration auswählen. Jetzt bei Clock High Frequenzy Crystal/Resonator (4MHz 12MHz) auswählen und Reprogram drücken Die Meldung Operation completed successfully mit OK bestätigen. Der LPC922 wurde jetzt programmiert und die Universal- / Tasterschnittstelle kann ihre Verwendung finden. Möchte man einen schon einmal geflashten LPC flashen ( keinen jungfräulichen ), dann muss zusätzlich ein Haken bei Erase all flash gesetzt werden. Bitte darauf achten das beim abziehen der Stecker alles STROMLOS ist!!! Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 43 von 234

44 Während dem Programmiervorgang ( flashen ) der Tasterschnittstellen glimmen bei einigen Tastschnittstellen die LED auf der Tasterschnittstelle, bei andern nicht. Beim verwenden der Tasterschnittstelle ( nach Erstprogrammierung durch die ETS ) ist dieses glimmen der LED fort. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 44 von 234

45 9.2.) Das Verbindungskabel von der LPC-Programmer Platine zum PC Es wird empfohlen eine originale RS232 serielle Schnittstelle zu verwenden. Einige USB-RS232 Adaptern gehen nicht, andere wiederum funktionieren einwandfrei. Bei dem RS232 seriellen Kabel handelt es sich um ein 1:1 Kabel. Ein Referenzkabel ist zum Beispiel dieses: ( Reichelt Artikel-Nr. AK 2300 ) /index.html?;ACTION=3;LA=444;GROUP=EK1;GROUPID=4811;ARTICLE=30035;STAR T=0;SORT=artnr;OFFSET=16;SID=13TdYmTH8AAAIAAF2mk805e108b49aca1fd5ed4d95ad3 4c42064b Abkürzung Name Beschreibung DCD, CD, RLSD RxD, RX, RD TxD,TX, TD DTR GND DSR RTS CTS RI (Data) Carier Detect Receive Data Transmit Data Data Terminal Ready Ground Data Set Ready Request to Send Clear to Send Ring Indicator Mit einem High Pegel an diesem Eingang signalisiert die Gegenstelle, das sie einlaufende Daten auf der Leitung erkennt und an DTE weitergeben möchte Leitung für eingehende (von DTE zu empfangende) Daten (negative Logik) Leitung für ausgehende (von DTE gesendete) Daten (negative Logik) Mit einem High-Pegel an diesem Ausgang signalisiertdte seine Betriebsbereitschaft an die Gegenstell. Damit kann die Gegenstelle, z.b. ein Modem, aktiviert oder auch zurückgesetzt werden. Üblicherweise antwortet die Gegenstelle mit einem High-Pegel auf DSR Signalmasse. Die Signalspannungen werden gegen diese Leitung gemessen Ein High-Pegel an diesem Eingang ist ein Signal der Gegenstelle, dass sie im Prinzip einsatzbereit ist (aber nicht notwendigerweise auch empfangsbereit, siehe CTS ) Sendeanforderung ; Ein High-Pegel an diesem Ausgang signalisiert das DTE Daten senden möchte Sendeerlaubnis ; Ein High-Pegel an diesem Eingang ist ein Signal der Gegenstelle, dass sie Daten vom DTE entgegen nehmen kann Ein High-Pegel an diesem Eingang signalisiert dem DTE-Gerät, dass ein Anruf ankommt, d.h. dass jemand eine Datenverbindung aufzubauen wünscht Pin- Nr. 9-pol. Richtung beim DTE ( z.b. PC ) Richtung beim DCE ( z.b. LPC ) PIN 1 Eingang Ausgang PIN 2 Eingang Ausgang PIN 3 Ausgang Eingang PIN 4 Ausgang Eingang PIN PIN 6 Eingang Ausgang PIN 7 Ausgang Eingang PIN 8 Eingang Ausgang PIN 9 Eingang Ausgang Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 45 von 234

46 9.3.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 46 von 234

47 10.) Die Universal- / Tasterschnittstelle in Verbindung mit dem original GIRA Radio-Bedienteil Artikel-Nr Die Universal- / Tasterschnittstelle kann als Busankoppler zum EIB in Verbindung mit dem GIRA Radio-Bedienteil Artikel-Nr ( Auslaufartikel ) betrieben werden. In dieser Verbindung ergibt sich ein absolut vergleichbares Produkt wie das GIRA Original Teil mit der Artikel-Nr ( GIRA Tastsensor 2 3-fach ) Hier die Bilder der beiden Produkte: Folgende Änderungen müssen am Radio-Bedienteil durchgeführt werden: 1.) Entfernen der Kondensatoren C3 und C4 2.) Bestücken der Widerstände R7 und R8 ( 3K9, SMD 0805 ) 3.) Bestücken der LED3 und LED 4 ( LED Rot, SMD 0805 ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 47 von 234

48 Zur Verbindung der Tasterschnittstelle mit dem Radio-Bedienteil wird ein Adapterkabel benötigt. Die Belegung der 2X5 Anschlußleiste des Radio-Bedienteils ist wie folgt: Radiobedienteil GND V CC Das Kabel wird wie folgt hergestellt: Tasterschnittstelle GND V CC CLK I/O 1 RW I/O 2 SER_IN I/O 3 SER_OUT I/O 4 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXx Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 48 von 234

49 10.2.) Schaltplan des original GIRA Radio-Bedienteil Artikel-Nr Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 49 von 234

50 10.3.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 50 von 234

51 11.) Controller - Board mit Atmel 168P V3.00 ( ca. Bauzeit 75 Minuten ) Controller - Board ATMega ( Bestückungs- und Lötseite ) Die benötigten Bauteile habe ich aus der Baugruppenbeschreibung CtrlBoard_AVR_Reg4.pdf Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) Für die Zuordnung der Bauteilnamen zu den Kenngrößen wird die folgende Beschreibung benötigt: CtrlBoard_AVR_Reg4.pdf Seite 9 und 10 ( Verfügbar auf der Internetseite ) Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: 1.) Die Diode D5 ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen schwarzen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 2.) Dioden D1, D3, D4 und D6 ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen schwarzen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 3.) Widerstände R1-R13 ( Info: Bei R13 ist auf dem Bestückungsdruck in der 3 ein Loch ) 4.) Die Diode D2 ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen weißen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 5.) Drosselspule L1 ( Einbaurichtung egal ) 6.) Halterungen für die IC s einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 7.) RN1 und RN2 ( Einbaurichtung beachten ) ( Der Punkt auf den Widerstandsnetzwerken muss Richtung 1 auf dem Bestückungsdruck gedreht sein ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 51 von 234

52 8.) C8 und C9 ( Einbaurichtung egal ) 9.) C2, C4. C5, C7, C10 ( Einbaurichtung egal ) 10.) C3 ( Einbaurichtung egal ) 11.) Leiste JP1 ( 1x2 polige Stiftleiste ) anbringen und JP1 mit einem Jumper versehen 12.) Stecker Leiste X1 ( 2x10 polige Stiftleiste ) 13.) Leiste JP3 ( 3x2 polige Stiftleiste ) 14.) Q1, Q2 und Q6 ( Einbaurichtung beachten ) ( Drehen wie auf dem Bestückungsdruck ) 15.) Standardquarz Q3 ( Einbaurichtung egal ) 16.) Kondensatoren C1 und C6 ( Einbaurichtung beachten ) ( Der Pluspol ist meistens daran zu erkennen das das Beinchen länger ist. Außerdem hat der Minuspol zumeist einen weißen Strich, welcher mit (-) beschriftet ist ) 17.) Stehende Induktivität L2 ( Einbaurichtung egal ) Bitte die Spule messen. Sie gehen oft beim biegen oder löten kaputt. Im nicht eingebauten Zustand sollte der messbare Widerstand bei ca. 170R liegen. Im eingebauten Zustand bei etwa 200R. Bei größeren Werten ist die Spule defekt!!! 18.) Die beiden IC s einstecken ( Einbaurichtung beachten ) 19.) Flachbandkabel beidseitig mit Steckern versehen. Eine Länge von 10 cm ist ideal. 20.) Die LED s werden wie folgt eingebaut: Grundsätzlich werden Sie falsch herum auf der Platinenunterseite angebracht, damit Sie hinterher in der Front des Gehäuses zu sehen sind. Betrachtet man die Lötseite der Platine, so müssen bei allen LED s die kurzen Beinchen nach links gedreht werden. ( Lange Beine Richtung 20 - poliger Steckerleiste ) Siehe hierzu auch Kapital 20 ( Anbringen der Löcher und LED s im Gehäuse ) 21.) Wird die Controller - Platine für den 24V Binäreingang verwendet müssen noch der Taster S1 und die Diode LED9 auf dem Board angebracht werden. LED9: Das längere Beinchen ( die Anode ) wird in Richtung der Außenseite der Platine eingelötet. ( Ich empfehle die LED gleichhoch mit dem Kondensator einzulöten ) Schalter S1 ( Es ist ein Taster ). Den Taster einfach einstecken. Die Beinchen passen auf die Lötbohrungen. Ein verdrehen von 180 Grad macht nichts. Um die Platine in dem Gehäuse zu verschrauben müssen die Schrauben 2 mm gekürzt werden, da sie ansonsten auf der Gehäuserückseite wieder heraus kommen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 52 von 234

53 Controller - Board ATMega Bestückungsseite Der ATMega 168P Baustein Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 53 von 234

54 Controller - Board ATMega Lötseite mit LED für Statusanzeige der 8 Aktorenausgänge 8 - fach Aktor 230V OUT mit Controller - Board ATMega eingebaut in Hutschienengehäuse C4 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 54 von 234

55 11.1.) Schaltplan Controller - Board mit Atmel 168P Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 55 von 234

56 11.2.) Fehlersuche Controller - Board mit Atmel 168P / Messpunkte am Board Die Werte in rot sind Messpunkte angegeben in Volt (V) ( Taster wurde nicht betätigt ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 56 von 234

57 11.3.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 57 von 234

58 12.) Flashen des ATMega Bausteines mit dem AVRISP mk2 Programmierer und AVR Studio 4* 11 ( Im Großen und Ganzen der Anleitung faq-atmega168.pdf von Matthias Fechner und Christian Hohmann vom 22. Juni 2009 entnommen ) 1.) Installieren des Programms AVR Studio 4 von der mitgelieferten CD. Dabei wird auch ggf. der USB Treiber für den AVRISP mk2 Programmer installiert. 2.) Wird der AVRISP mk2 jetzt über USB eingesteckt wird der Treiber geladen und der Programmer zeigt die Bereitschaft an indem die grüne LED leuchtet. 3.) Jetzt den 6 - fach Stecker des AVRISP mk2 mit der Platine verbinden. Nur zur Info. Steckerbelegung der Programmer Bei dem Flachbandkabel von dem ISP Programmer ist das rote Kabel das Kabel welches auf Stecker Nummer 1 geht. Steckerposition: Steckerposition des 6 - fach Steckers zum AVR Programmer Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 58 von 234

59 Minimal benötigter Aufbau um den ATMega zu flashen 4.) AVR Studio 4 starten. Die Applikationsplatine muss mit dem Programmer und mit EIB Spannung verbunden sein. 5.) Den Assistenten mit Cancel beenden. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 59 von 234

60 6.) CON anklicken 7.) Jetzt den entsprechenden AVR Programmer auswählen. Bei mir was das z.b. der AVRISPmkII mit USB Anschluß. Die Verbindung wird mit dem Button hergestellt. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 60 von 234

61 8.) AVR anklicken 9.) Es öffnet sich das folgende Fenster: 10.) Zunächst den Reiter anwählen. 11.) Es öffnet sich das folgende Fenster Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 61 von 234

62 12.) Dort muss zuerst das richtige Device ausgewählt werden (1.). Da ich das Controller - Board ATMega verwende muss der Chip ATmega168P ausgewählt werden. Dann auf Read Signature (2.) klicken. Anschließend muss bei (3.) eine Signatur auftauchen. Falls das nicht klappt, ist entweder der Controller nicht am Bus angeschlossen, die Verbindung zwischen dem Programmer und dem Controller - Board passt nicht oder die Platine ist nicht korrekt bestückt. 13.) Als nächstes werden die Fuses programmiert. Dazu auf den Reiter klicken. Der Reiter sieht wie folgt aus: Im untern Bereich (1.) die folgenden Werte eingeben: EXTENDED: 0xF9 HIGH: 0xDD LOW: 0xCF Die Eingabe der Werte und Programmierung an den Controller erfolgt durch drücken des Buttons. 14.) Unten im Statusfenster sollte nun die folgende Meldung erscheinen: Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 62 von 234

63 15.) Jetzt wird die Firmware auf den Controller geladen. Hierfür den Reiter anwählen. Es öffnet sich das folgende Fenster: Die beiden Haken bei Erase device before flash programming und Verify device after programming müssen gesetzt sein. Jetzt das entsprechende HEX File auswählen (1.) und anschließend das Programmieren mit dem Button starten (2.) Unten im Statusfenster sollte die nun die folgende Meldung erscheinen: Damit ist der Controller komplett mit der Firmware beschrieben und kann ganz normal aus der ETS programmiert werden. * 11 Auszüge sind aus der Beschreibung von Idefix Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 63 von 234

64 12.2.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 64 von 234

65 13.) 8 - fach Binäreingang 12-24V DC V3.2 ( Bauzeit ca. 30 Minuten ) 8 - fach Binäreingang 24 V IN ( Bestückungs- und Lötseite ) Die Teile habe ich aus dem folgenden Link Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) Für die Zuordnung der Bauteilnamen zu den Kenngrößen wird die Beschreibung von der folgenden Internetseite benötigt: fach-binaereingang-24vdc Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: 1.) Widerstände 2.) RN1 ( Einbaurichtung beachten ) ( Der Punkt auf dem Widerstandsnetzwerk muss auf der Platine in Richtung des Viereckes bzw. der Beschriftung RN1 ) 3.) 8 IC Halter ( Einbaurichtung beachten ) 4.) 10x2 polige Steckerleiste 5.) 9 Anreihklemmen 6.) IC s einstecken ( Einbaurichtung beachten ) ( Hierbei auf die Kerbe bzw. den Punkt zwecks Einbaurichtung achten ) 7.) Diode als SMD Bauteil auf der Platinenunterseite einlöten. ( Diese Diode fehlt in dem REICHELT WARENKORB ) Es ist ein Bi - Direktionales Bauteil und die Einbaurichtung muss daher nicht beachtet werden. Zunächst die Platine auf beiden Seiten verzinnen und anschließend das SMD Bauteil auf die Zinnbetten auflöten. Um die Platine in dem Gehäuse zu verschrauben, müssen die Schrauben 2 mm gekürzt werden, da sie ansonsten auf der Gehäuserückseite wieder heraus kommen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 65 von 234

66 Die Klemmen sind nun wie folgt belegt: Klemme 1: Binäreingang 24 V Kanal 5.1 (+) Klemme 2: Binäreingang 24 V Kanal 5.2 (-) Klemme 3: Binäreingang 24 V Kanal 6.1 (+) Klemme 4: Binäreingang 24 V Kanal 6.2 (-) Klemme 5: Binäreingang 24 V Kanal 7.1 (+) Klemme 6: Binäreingang 24 V Kanal 7.2 (-) Klemme 7: Binäreingang 24 V Kanal 8.1 (+) Klemme 8: Binäreingang 24 V Kanal 8.2 (-) Klemme 14: Binäreingang 24 V Kanal 4.2 (-) Klemme 15: Binäreingang 24 V Kanal 4.1 (+) Klemme 16: Binäreingang 24 V Kanal 3.2 (-) Klemme 17: Binäreingang 24 V Kanal 3.1 (+) Klemme 18: Binäreingang 24 V Kanal 2.2 (-) Klemme 19: Binäreingang 24 V Kanal 2.1 (+) Klemme 20: Binäreingang 24 V Kanal 1.2 (-) Klemme 21: Binäreingang 24 V Kanal 1.1 (+) Klemme 24: Bus (+) Klemme 25: Bus (-) 8 - fach Binäreingang 24 V IN Platinen Bestückungsseite Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 66 von 234

67 Fertiger 8 - fach Binäreingang 24 V im Gehäuse Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 67 von 234

68 13.2.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 68 von 234

69 14.) 2 - fach Dimmer V1 ( Bauzeit ca. 60 Minuten )* fach Dimmer Platinen ( Bestückungs- und Lötseite ) Diese Schaltung besteht im Lastteil aus 4 Mofset s (IRFP 460), die mit 18,5A / 500V sehr robust dimensioniert sind. Zurzeit ist die Schaltung mit Lasten bis 300W getestet und zeigt in diesem Betrieb keine nennenswerte Erwärmung. Angesteuert wird die Lastseite über Optokoppler von einem LPC 922, wie er von der Controllerplatine bekannt ist. Zur Erfassung der Netzspannung bzw. des Phasenwinkels wird ebenfalls ein Optokoppler eingesetzt. Die Schaltung arbeitet nach dem Phasenabschnittsprinzip und ist somit für den Einsatz von ohmschen Lasten (Glüh- und Hochvolt Halogenleuchtmitten) sowie elektronischen Transformatoren geeignet. Bitte vor dem Einsatz von elektronischen Transformatoren prüfen, ob diese für den Einsatz an Dimmer geeignet sind. Die Verbindung zum EIB wird wie gewohnt von einer Controllerplatine mit der neuen Grundschaltung. (z.b. LPC - 4TE ab Version 3.42) hergestellt. Folgende Funktionen sind bereits implementiert: Dimmen Grundhelligkeit Einschalthelligkeit Verhalten bei Busspannungswiederkehr ( auch letzter Wert möglich ) Verhalten beim Empfang eines Wertes ( andimmen oder anspringen ) Wertobjekte Lesen der Objekte Rückmeldeobjekte ( 1 bit 1 byte ) Sperrfunktion Lichtszenenfunktion Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 69 von 234

70 Die Teile habe ich aus dem folgenden Link Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) Für die Zuordnung der Bauteilnamen zu den Kenngrößen wird die Beschreibung von der folgenden Internetseite benötigt: 73/dimmer Achtung!!! Sollte der Dimmer mit dem Controller - Board LPC922 betrieben werden, müssen die Widerstände R13 und R14 ersatzlos auf der Dimmer - Platine weggelassen werden. Des Weiteren muss der BC557 auf dem LPC Controllerboard so tief wie möglich verlötet werden. Andernfalls gibt es Platzprobleme beim Verschließen des Hutschienengehäuses. Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: 1.) 12 Widerstände ( ohne R13 und R14 bei Betrieb mit LPC922 Board ) 2.) 7 Dioden ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen weißen bzw. schwarzen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 3.) 4 IC Sockel IC 1, IC 2 und IC 3, sowie den IC Sockel IC 4. ( Einbaurichtung beachten ) 4.) Kondensator C5 ( Einbaurichtung egal ) 5.) Die beiden Klemmen K1 und SV1 anlöten. 6.) Die 3 Kondensatoren C2, C6 und C7 ( Einbaurichtung egal ) anbringen. 7.) Kondensatoren C1 und C3 anbringen ( Einbaurichtung beachten ). ( Der Pluspol ist meistens daran zu erkennen, dass das Beinchen länger ist. Außerdem hat der Minuspol zumeist einen weißen Strich, welcher mit (-) beschriftet ist ) 8.) 2 Anreihklemmen 9.) Jetzt noch die beiden Sicherungshalter und die 4 Leistungs - MOFSETS anbringen. ( Die MOFSETS einlöten wie auf der Platine aufgedruckt. Beim Löten ggf. etwas Zeit lassen, da die MOFSETS die Wärme vom Lötkolben wegnehmen. Daher ist der Lötkolben nicht immer warm genug ) 10.) IC und die drei Optokoppler, sowie die beiden Sicherungen einstecken und fertig. ( Hierbei auf die Kerbe bzw. den Punkt zwecks Einbaurichtung achten ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 70 von 234

71 Um die Platine in dem Gehäuse zu verschrauben müssen die Schrauben 2 mm gekürzt werden, da sie ansonsten auf der Gehäuserückseite wieder heraus kommen. Die Klemmen sind nun wie folgt belegt: Klemme 5: Kanal 1 Klemme 6: Kanal 2 Klemme 7: L1 Klemme 8: N Klemme 24: Bus (+) Klemme 25: Bus (-) Beim Anschluss des Dimmer - Board ist auf den richtigen Anschluss von Phase L1 und dem N- Leiter zu achten!!! 2 - fach Dimmer bestückt 2 - fach Dimmer bestückt im Hutschienen - Gehäuse Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 71 von 234

72 Technische Daten IRFP460 Die Leiste K1 ist die Leiste die verwendet wird um mit dem ISP Programmierer den Baustein zu flashen. Die beiden PINS der Leiste K1 ( welche am weitesten von der Busklemme entfernt sind ) müssen mit einem Jumper gebrückt werden wenn der Dimmer in Betrieb ist. Zum flashen des Bausteines den Jumper entfernen. Der Jumper JP1 wird momentan nicht benötigt. Er soll später evtl. einmal verwendet werden um zwischen Phasenanschnitt bzw. Phasenabschnittsdimmer wechseln zu können. Die Kabelverbindung der 20 - poligen Stecker ( hier am Beispiel eines 20 - poligen Flachbandkabels, wobei Draht Nummer 1 ROT ist und Drähte 2-20 GRAU ) ( Die Steckverbindung ist bei dem Dimmer um 90 ver dreht. Daher wird einer der beiden Stecker am Flachbandkabel anders herum angebracht! ) Dimmerplatine: Den Stecker so aufstecken, dass der ROTE Draht am 20 - poligen Stecker in Richtung des Kondensators C5 zeigt Controllerplatine LPC922: Den Stecker so aufstecken, dass der ROTE Draht am 20 - poligen Stecker in Richtung der Beschriftung JP1 APP zeigt Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 72 von 234

73 Bei der Platinenversion Dimmer V1 kam es zu Problemen mit den FET S ( IRFP460 ). Das Problem ist zu lösen, in dem jeweils ein 1M-Ohm und einen Kondensator??? Widerstand bei den FET s Q3 und Q4 zwischen PIN 2 und 3 ( Drain ( D ) Source ( S ) ) gelötet wird. Position der beiden 1M-Ohm Widerstände an den IRFP460 s Q3 und Q4 * 4 Auszüge sind aus der Dimmerbeschreibung von Andreas Krebs Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 73 von 234

74 14.2.) Flashen des LPC922 Bitte hierzu das Kapitel Flashen des LPC922 mit dem LPC Programmer anschauen. Bitte beachten dass bei dem Dimmer sowohl im Controller - Board als auch am Dimmer-Board jeweils ein LPC922 sitzen. Die HEX - Files gibt es auf der Internetseite Die Datei app_dim2.hex muss auf den LPC922 der Dimmerplatine geflasht werden. Die Datei dim_lpc.hex muss auf den LPC 922 der LPC - Controllerplatine geflasht werden. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 74 von 234

75 14.3.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 75 von 234

76 15.) 8 - fach Binäreingang 230 V AC V4.1* 6 ( Bauzeit ca. 75 Minuten ) 8 - fach Binäreingang 230 V IN ( Bestückungs- und Lötseite ) Die benötigten Teile habe ich aus dem folgenden Link Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) ( Zusätzlich zu dem Warenkorb muss noch die SMD Diode bestellt werden ) Für die Zuordnung der Bauteilnamen zu den Kenngrößen wird die Stückliste unter 5.5) benötigt: Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: 1.) Diode D3 als SMD Bauteil einlöten. Es ist ein Bi - Direktionales Bauteil und die Einbaurichtung muss daher nicht beachtet werden. Zunächst die Platine auf beiden Seiten verzinnen und anschließend das SMD Bauteil auf die Zinnbetten auflöten. 2.) Widerstand R1 und die beiden Widerstandnetzwerke RN1 und RN2 anbringen. ( Bei dem Widerstandsnetzwerk die Einbaurichtung beachten. Den Punkt auf den Widerstandsnetzwerken Richtung JP1 drehen ) 3.) Nun die Halterungen für die IC s einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 4.) Jetzt die 16 Dioden 1N4007 stehende einlöten ( Einbaurichtung beachten ) Die Kathode wird bei den 16 Dioden immer nach unten auf den großen Kreis gelötet. ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen weißen Ring gekennzeichnet ) 5.) Widerstände R2 bis R17 einbauen. 6.) Nun werden die 9 Kondensatoren C1, C3, C5, C7, C9, C11, C13, C15 und C17 angelötet ( Einbaurichtung beachten ) ( Der Pluspol ist meistens daran zu erkennen dass das Beinchen länger ist. Außerdem hat der Minuspol zumeist einen weißen Strich, welcher mit (-) beschriftet ist ) 7.) Dann geht es mit den Kondensatoren C18 und C19 weiter ( Einbaurichtung egal ) 8.) Leiste JP1 anbringen ( 2x10 polige Stiftleiste ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 76 von 234

77 9.) Schalter S1 ( Es ist ein Taster ). Den Taster einfach einstecken. Die Beinchen passen auf die Lötbohrungen. Ein verdrehen von 180 Grad macht nichts. 10.) Die 8 Kondensatoren C2, C4, C6. C8. C10. C12. C14 und C16 einlöten ( Einbaurichtung egal ) 11.) 9 Anreihklemmen 12.) Die rote LED. Das kürze Beinchen ( die Kathode ) wird in Richtung des S1 eingelötet. ( Ich empfehle die LED gleichhoch mit den Anreihklemmen einzulöten. Dazu einfach die LED einstecken, Platine rumdrehen und Diode nach unten fallen lassen. ) 13.) Die beiden IC1 und IC2 und die 8 Optokoppler einstecken und fertig. ( Hierbei auf die Kerbe bzw. den Punkt zwecks Einbaurichtung achten ) Um die Platine in dem Gehäuse zu verschrauben müssen die Schrauben 2 mm gekürzt werden, da sie ansonsten auf der Gehäuserückseite wieder heraus kommen. Klemme 1 und 2: Binäreingang 230 V Kanal 5 Klemme 3 und 4: Binäreingang 230 V Kanal 6 Klemme 5 und 6: Binäreingang 230 V Kanal 7 Klemme 7 und 8: Binäreingang 230 V Kanal 8 Klemme 10: PROG - Taster Klemme 11: PROG - LED Klemme 14 und 15: Binäreingang 230 V Kanal 4 Klemme 16 und 17: Binäreingang 230 V Kanal 3 Klemme 18 und 19: Binäreingang 230 V Kanal 2 Klemme 20 und 21: Binäreingang 230 V Kanal 1 Klemme 24: Bus (+) Klemme 25: Bus (-) 15.2.) Technische Daten Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 77 von 234

78 Funktionsbeschreibung: Das Freebus Modul Input8x230 ermöglicht den Anschluss von 8 unabhängigen Spannungssignalen mit einer Nennspannung von 230 V. Die zugehörige Software sendet entsprechend der parametrierten Funktionen die Steuerinformationen mittels Telegrammen über den Bus. Technische Daten: Modultyp: Abmessungen (Breite): Modulversorgung: Leistungsaufnahme: Binäreingang 8 - fach, 230 V Hutschienenmontage 4 TE (70 mm) (je nach Gehäusetyp sind Abweichungen möglich) Über den Bus max. xxxx W (muss noch verifiziert werden) Signalspannung: 0-Signal: 1-Signal: 230 V ± 10%, 50/60 Hz V > 112 V Signalstrom: Anschluss: Schutzart: Umgebungstemperatur: Schraubklemmen eindrähtig 4 mm 2 AWG 12 mit Gehäuse IP20 (ohne Gehäuse IP 00) 0 45 C (keine Betauung zulä ssig) 15.3.) Stromlaufplan Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 78 von 234

79 15.4.) Bestückungsplan Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 79 von 234

80 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 80 von 234

81 15.5.) Versionsübersicht Komplettmodul Die Baugruppe kann nur in Kombination mit einem Freebus - Controller - Board und der zugehörigen Firmware betrieben werden. Die folgende Übersicht zeigt die möglichen Kombinationen: Applikations - Board App Input8x230, Rev. 4.1 Controller - Board Ctrl AVR Reg, Rev. 3.0 Firmware Firmware in Arbeit Applikations - Board App Input8x230, Rev. 4.1 Controller - Board Ctrl LPC 4TE, Rev Firmware Firmware in Arbeit Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 81 von 234

82 15.6.) Stückliste Pos. Kennung Bezeichnung Anzahl Bestellnummer E-Preis 1 IC1, IC2 74HC14N 2 74HC 14 0,12 2 OK1, OK2, CNY17-II 8 CNY 17/II 0,18 OK3, OK4, OK5, OK6, OK7, OK8 3 D1_1, D1_2, 1N N ,02 D1_3, D1_4, D1_5, D1_6, D1_7, D1_8, D2_1, D2_2, D2_3, D2_4, D2_5, D2_6, D2_7, D2_8 4 LED1 LED rot, 3 mm 1 LED 3MM 2MA RT 0,092 low current 5 D3 SMAJ40CA ,22 6 R1 Widerstand 1K, 1 %, ¼ W, 1 METALL 1,00K 0,082 Bauform R3, R5, R7, R9, R11, R13, R15, R17 Widerstand 6K8, 1 %, ¼ W, Bauform METALL 6,80K 0,082 8 R2, R4, R6, R8, R10, R12, R14, R16 Widerstand 2K7, 1 %, ¼ W, Bauform METALL 2,70K 0,082 9 RN1, RN2 Widerstandsnetzwerk 10K 2 SIL K 0, C1 Kondensator 10 µf / 16 V 1 SM 10/16RAD 0,072 Radiale, RM 1,5 mm 11 C3, C5, C7, C9, C11, C13, C15, C17 Kondensator 10 µf / 16 V Radiale, RM 1,5 mm 8 SM 10/16RAD 0, C2, C4, C6, C8, C10, C12, C14, C16 Kondensator 47 nf/630 V DC WIMA MKP4, RM 7, ,14 alternativ: Kondensator 47 nf/275v AC MKP-X2, RM 7,5 13 C18, C19 Kondensator 100 nf 2 X7R-2,5 100N 0,12 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 82 von 234

83 Pos. Kennung Bezeichnung Anzahl Bestellnummer E-Preis 14 S1 Taster, 2xSchliesser 1 TASTER 3301D 0,12 Höhe 12,5 mm 15 JP1 Stiftleiste 2x10 1 SL 2X10G 2,54 0,13 16 X11, X12, PTR Anreihklemmen 8 ca. 0,30 X13, X14, X15, X16, X17, X18 AKZ700/ Alternative Anreihklemme 2-polig 8 AKL ,30 RM5,08 / Lift 17 X19 PTR Anreihklemmen 1 ca. 0,30 AKZ700/ Alternative Anreihklemme 2-polig 1 AKL ,30 RM5,08 / Lift 18 Gehäuse Hutschienengehäuse 1 HUT 4-C 6,65 Serie MR, Alternativ: Hutschienengehäuse APra Rail, Fa. Apra Norm 19 IC-Sockel 14 pol. 2 GS 14P 0,17 20 IC-Sockel 6 pol. 8 GS 6P 0,09 21 Platine Platine 1 ca Input8x230, Rev Befestigungsschrauben 2 SBL ,2 x 6,5mm (muss gekürzt werden!) 23 Pfostenbuchse, 20-polig, 2 PFL 20 0,13 mit Zugentlastung 24 Flachbandkabel AWG28, 20-pol., grau, 3m ca. 10 cm 1 AWG 28-20G 3M Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 83 von 234

84 Fertiger 8 - fach Binäreingang 230 V im Gehäuse * 6 Auszüge sind aus der Beschreibung von Tiger Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 84 von 234

85 15.7.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 85 von 234

86 16.) 8 - fach Relais - Aktor 230 V V8.3b* 7 ( Bauzeit ca. 45 Minuten ) 8 - fach Aktor 230 V OUT ( Relais und Jalousie ) ( Bestückungs- und Lötseite ) Die benötigten Bauteile habe ich aus dem folgenden Link Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) ( Zusätzlich zu dem Warenkorb muss noch die SMD Diode bestellt werden ) Für die Zuordnung der Bauteilnamen zu den Kenngrößen wird die folgende Beschreibung benötigt: AppBoard_Relais8x230 Rev8.3b.pdf Seite 10 und 11 ( Verfügbar auf der Internetseite ) Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: 1.) Die Diode D1 als SMD Bauteil einlöten. Es ist ein Bi - Direktionales Bauteil und die Einbaurichtung muss daher nicht beachtet werden. Zunächst die Platine auf beiden Seiten verzinnen und anschließend das SMD Bauteil auf die Zinnbetten auflöten. 2.) Widerstand R1 einlöten. 3.) Danach die Diode D2 ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen weißen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 4.) Halterungen für die IC s einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 5.) Kondensator C2 dran ( Einbaurichtung egal ) 6.) Leiste JP1 ( 2x10 polige Stiftleiste ) 7.) Leiste JP2 ( 1x3 polige Stiftleiste ) anbringen und JP2 mit einem Jumper versehen. Der Jumper kann wie folgt gesetzt werden: Jumper auf PIN 1 und 2 = Stromversorgung der Platine über externe 24 V Jumper auf PIN 2 und 3 = Stromversorgung der Platine über den EIB Bus Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 86 von 234

87 8.) Schalter S1 ( Es ist ein Taster ). Den Taster einfach einstecken. Die Beinchen passen auf die Lötbohrungen. Ein verdrehen von 180 Grad macht nichts. 9.) Kondensator C1 ( Einbaurichtung beachten ) ( Der Pluspol ist meistens daran zu erkennen das das Beinchen länger ist. Außerdem hat der Minuspol zumeist einen weißen Strich, welcher mit (-) beschriftet ist ) 10.) Die beiden IC s einstecken ( Einbaurichtung beachten ) 11.) RELAIS EINLÖTEN 12.) 9 Anreihklemmen 13.) Die rote LED. Das kürze Beinchen ( die Kathode ) wird in Richtung des S1 eingelötet. ( Ich empfehle die LED gleichhoch mit den Anreihklemmen einzulöten. Dazu einfach die LED einstecken, Platine rumdrehen und Diode nach unten fallen lassen. ) Um die Platine in dem Gehäuse zu verschrauben müssen die Schrauben 2 mm gekürzt werden, da sie ansonsten auf der Gehäuserückseite wieder heraus kommen. Klemme 1 und 2: Schaltaktor 230 V AC Kanal 5 Klemme 3 und 4: Schaltaktor 230 V AC Kanal 6 Klemme 5 und 6: Schaltaktor 230 V AC Kanal 7 Klemme 7 und 8: Schaltaktor 230 V AC Kanal 8 Klemme 10: PROG - Taster Klemme 11: PROG - LED Klemme 14 und 15: Schaltaktor 230 V AC Kanal 4 Klemme 16 und 17: Schaltaktor 230 V AC Kanal 3 Klemme 18 und 19: Schaltaktor 230 V AC Kanal 2 Klemme 20 und 21: Schaltaktor 230 V AC Kanal 1 Klemme 24: Bus (+) Klemme 25: Bus (-) 16.2.) Technische Daten Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 87 von 234

88 Funktionsbeschreibung: Das Freebus Modul Relais8x230 ermöglicht den Anschluss von 8 unabhängigen Lasten mit einer Nennspannung von 230 V. Die zugehörige Software empfängt Telegramme über den Bus und schaltet entsprechend der parametrierten Funktion die 8 potentialfreien, unabhängigen Relaiskontakte (Schließer). Technische Daten: Modultyp: Abmessungen (Breite): Modulversorgung: Leistungsaufnahme: Binärausgang 8-fach, 230 V, 10 A Hutschienenmontage 4 TE (70 mm) (je nach Gehäusetyp sind Abweichungen möglich) Über den Bus oder über externen DC-Eingang (24 V ±20%) max. xxxx W Schaltertyp: Schaltspannung: Max. Schaltstrom: Max. Schaltleistung Anschluss: Schutzart: Umgebungstemperatur: Schließer, potentialfreie Relaiskontakte 230 V ± 10%, 50/60 Hz 10 A 2500 VA Schraubklemmen eindrähtig 4 mm 2 AWG 12 mit Gehäuse IP20 (ohne Gehäuse IP 00) 0 45 C (keine Betauung zulä ssig) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 88 von 234

89 16.3.) Stromlaufplan Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 89 von 234

90 16.4.) Bestückungsplan Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 90 von 234

91 16.5.) Versionsübersicht Komplettmodul Versionsübersicht Komplettmodul Die Baugruppe kann nur in Kombination mit einem Freebus-Controllerboard und der zugehörigen Firmware betrieben werden. Die folgende Übersicht zeigt die möglichen Kombinationen: Die Rev. 8.3a enthielt noch einen Layoutfehler und wird daher durch die Rev. 8.3b ersetzt! Applikationsboard App Relais8x230, Rev. 8.3b Controllerboard Ctrl AVR Reg, Rev. 3.0 Firmware siehe Freebus-Homepage Applikationsboard App Relais8x230, Rev. 8.3b Controllerboard Ctrl LPC 4TE, Rev Firmware siehe Freebus-Homepage Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 91 von 234

92 16.6.) Stückliste Pos. Kennung Bezeichnung Anzahl Bestellnummer E-Preis 1 IC1 ULN ULN ,30 2 IC2 74HC573N 1 74HC 573 0,20 3 D1 SMAJ40CA ,22 4 D2 1N N ,02 8 LED1 LED rot, 3 mm 1 LED 3MM 2MA RT 0,092 low current 5 C1 Kondensator 220 µf / 63 V 1 RAD 220/63 0,18 Radiale, RM 5 mm 6 C2 Kondensator 100 nf 1 X7R-2,5 100N 0,12 7 R1 Widerstand 1K, 1 %, ¼ W, 1 METALL 1,00K 0,082 Bauform S1 Taster, 2xSchliesser 1 TASTER 3301D 0,12 Höhe 12,5 mm 10 JP1 Stiftleiste 2x10 1 SL 2X10G 2,54 0,13 alternativ Wannenstecker 20 pol., WSL 20G 0,072 gerade 35 JP2 Stiftleiste 1x3 (anteilig) 1 SL 1X36G 2,54 0, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 16 X11, X12, X13, X14, X15, X16, X17, X18 alternative Jumper 1 JUMPER 2,54 SW 0,041 PCB Power Relay, ,67 OMRON, G5Q-1A-EU-DC24 PTR Anreihklemmen AKZ700/ ca. 0,30 Anreihklemme 2-polig, 8 AKL ,30 RM5,08 /Lift 17 X19 PTR Anreihklemmen 1 ca. 0,30 AKZ700/ alternative Anreihklemme 2-polig, 1 AKL ,30 RM5,08 /Lift 18 Hutschienengehäuse 1 HUT 4-C 6,65 Serie MR, 19 IC-Sockel 18 pol. 1 GS 18P 0,19 20 IC-Sockel 20 pol. 1 GS 20P 0,24 21 Platine Platine 1 ca Relais8x230, Rev 8.3a 22 Befestigungsschrauben 2,2 x 6,5mm (muss gekürzt werden!) 2 SBL Pfostenbuchse, 20-polig, mit Zugentlastung 24 Flachbandkabel AWG28, 20-pol., grau, 3m ca. 10 cm 2 PFL 20 0,13 1 AWG 28-20G 3M Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 92 von 234

93 Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) 8 - fach Aktor 230 V OUT ( Bestückung ist auf diesem Bild als 8 - fach Aktor und nicht als Jalousieaktor ( Relaisvariante )) Fertiger 8 - fach Schaltaktor 230V im Gehäuse * 4 Auszüge sind aus der Beschreibung von Tiger Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 93 von 234

94 16.7.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 94 von 234

95 17.) 4 - fach Relais Aktor 230 V Jalousie V8.3b ( ca. Bauzeit 45 Minuten ) 8 - fach Aktor 230 V OUT ( Relais und Jalousie ) ( Bestückungs- und Lötseite ) Die benötigten Bauteile habe ich aus der Baugruppenbeschreibung AppBoard_Jalousie4x230 Rev8.3b.pdf Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) ( Zusätzlich zu dem Warenkorb muss noch die SMD Diode bestellt werden ) Für die Zuordnung der Bauteilnamen zu den Kenngrößen wird die folgende Beschreibung benötigt: AppBoard_Jalousie4x230 Rev8.3b.pdf Seite 10 und 11 ( Verfügbar auf der Internetseite ) Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: 1.) Die Diode D1 als SMD Bauteil einlöten. Es ist ein Bi - Direktionales Bauteil und die Einbaurichtung muss daher nicht beachtet werden. Zunächst die Platine auf beiden Seiten verzinnen und anschließend das SMD Bauteil auf die Zinnbetten auflöten. 2.) Widerstand R1 einlöten. 3.) Danach die Diode D2 ( Einbaurichtung beachten ) ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen weißen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) 4.) Halterungen für die IC s einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 5.) Kondensator C2 dran ( Einbaurichtung egal ) 6.) Leiste JP1 ( 2x10 polige Stiftleiste ) 7.) Leiste JP2 ( 1x3 polige Stiftleiste ) anbringen und JP2 mit einem Jumper versehen. Der Jumper kann wie folgt gesetzt werden: Jumper auf PIN 1 und 2 = Stromversorgung der Platine über externe 24 V Jumper auf PIN 2 und 3 = Stromversorgung der Platine über den EIB Bus Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 95 von 234

96 8.) Schalter S1 ( Es ist ein Taster ). Den Taster einfach einstecken. Die Beinchen passen auf die Lötbohrungen. Ein verdrehen von 180 Grad macht nichts. 9.) Kondensator C1 ( Einbaurichtung beachten ) ( Der Pluspol ist meistens daran zu erkennen dass das Beinchen länger ist. Außerdem hat der Minuspol zumeist einen weißen Strich, welcher mit (-) beschriftet ist ) 10.) Die beiden IC s einstecken ( Einbaurichtung beachten ) 11.) RELAIS EINLÖTEN 12.) 9 Anreihklemmen 13.) Die rote LED. Das kürze Beinchen ( die Kathode ) wird in Richtung des S1 eingelötet. ( Ich empfehle die LED gleichhoch mit den Anreihklemmen einzulöten. Dazu einfach die LED einstecken, Platine rumdrehen und Diode nach unten fallen lassen. ) Um die Platine in dem Gehäuse zu verschrauben müssen die Schrauben 2 mm gekürzt werden, da sie ansonsten auf der Gehäuserückseite wieder heraus kommen. Gehäuse- Beschreibung Kanal/ Klemmennr. Kontaktnr. Funktion/ Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 96 von 234

97 klemmennr. Relaisnr. Schaltplan Relais Anschluss 1 Jalousieaktor 230 V AC 5 X 5.1 R 3 Rollo Auf 2 Jalousieaktor 230 V AC 5 X 5.2 O L 2 Phase L1 3 Jalousieaktor 230 V AC 6 X 6.1 L O 3 4 Jalousieaktor 230 V AC 6 X Rollo Ab 5 Jalousieaktor 230 V AC 7 X 7.1 R 3 Rollo Auf O 6 Jalousieaktor 230 V AC 7 X 7.2 L 2 Phase L1 L 7 Jalousieaktor 230 V AC 8 X 8.1 O 3 8 Jalousieaktor 230 V AC 8 X Rollo Ab 10 PROG - Taster 11 PROG - LED 14 Jalousieaktor 230 V AC 4 X 4.2 R 2 Rollo Ab O 15 Jalousieaktor 230 V AC 4 X 4.1 L 3 L 16 Jalousieaktor 230 V AC 3 X 3.2 O 2 Phase L1 17 Jalousieaktor 230 V AC 3 X Rollo Auf 18 Jalousieaktor 230 V AC 2 X 2.2 R 2 Rollo Ab O 19 Jalousieaktor 230 V AC 2 X 2.1 L 3 L 20 Jalousieaktor 230 V AC 1 X 1.2 O 2 Phase L1 21 Jalousieaktor 230 V AC 1 X Rollo Auf 24 Bus (+) 25 Bus (-) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 97 von 234

98 4 - fach Jalousie - Aktor 230 V ( Bestückung ist auf diesem Bild als 4 - fach Jalousie - Aktor und nicht als 8 - fach - Aktor ( Relaisvariante )) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 98 von 234

99 17.2.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 99 von 234

100 18.) 2 - fach Audio Aktor ( ca. Bauzeit 80 Minuten ) Audio - Aktor ( Bestückungs- und Lötseite ) Die benötigten Bauteile habe ich aus dem folgenden Link: 73/audioaktor bzw. aus dem Reichelt Warenkorb: Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise ) Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: Bitte ggf. auf den beigefügten Lageplan bzw. das EAGLE Board schauen um die Position der Kondensatoren zu bestimmen. Der Bestückungsdruck weicht teilweise von der Position der Kondensatoren ab!!! 1.) Die Widerstände R1, R2, R4, R7 und R9 einlöten ( 1K Ohm ) 2.) Die Widerstände R3, R5, R6, R8, R10 R 16 einlöten ( 10K Ohm ) 3.) Die Kondensatoren C2 C6 und C14 C17 einlöten ( 100nF / 50 V ) 4.) Die Kondensatoren C8, C11, C19 und C22 einlöten ( 33nF / 63 V ) 5.) Die IC Halter ( Einbaurichtung beachten ) 6.) Die Kondensatoren C9, C10, C20 und C21 einlöten ( 5,6 nf / 63 V ) 7.) Die Kondensatoren C12, C13, C23 und C24 einlöten ( 15 nf / 63 V ) 8.) Die Kondensatoren C25, C26, C20 und C31 einlöten ( 220nF / 63V ) 9.) Die 2X10 polige Anreihklemme 10.) Die Kondensatoren C17, C18, C29 und C34 ( 100uF / 16 V ) ( Einbaurichtung beachten ) 11.) Die Kondensatoren C1, C27, C28, C32 und C32 einlöten ( 1000uF / 16V ) ( Einbaurichtung beachten ) 12.) Die beiden TDA1517 einlöten ( Einbaurichtung beachten ) ( Die Beschriftung der TDA1517 muss in die Richtung der beiden IC TDA8425 zeigen ) 13.) Die 2-poligen und die 3-poligen Anreihklemmen einlöten Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 100 von 234

101 14.) Die beiden TDA8425 in die IC Halter setzen ( Einbaurichtung beachten ) 15.) Die 5 CNY17-3 in die IC Halter setzen ( Einbaurichtung beachten ) Lageplan der Bauteile ( für eine bessere Darstellung sind die Bauteile hier leicht verschoben ) Legende: 100nF / 50 V Kondensator 33nF / 63 V Kondensator 5,6nF / 63 V Kondensator 15nF / 63 V Kondensator 220nF / 63 V Kondensator 100uF / 16 V Elektrolytkondensator ( Einbaurichtung beachten ) 1000uF / 16 V Elektrolytkondensator ( Einbaurichtung beachten ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 101 von 234

102 An die beiden TDA???? Müssen jeweils ein Kühlkörper der Größe??x??x?? mm mit jeweils einer M3X16 Schraube angebracht werden. Es empfiehlt sich zwischen den TDA???? Und den Kühlkörper etwas Wärmeleitpaste zu machen. Der Kondensator??? am LPC Board muss wie auf dem unten gezeigten Bild eingelötet werden, da ansonsten die Kühlkörper nicht ins Gehäuse passen. AUF DEM BILD mit den farbigen KONDENSTOREN, NOCH DIE STECKERLEISTE MIT DEN FARBEN VON DEM VERBINDUNGSKABEL VERSEHSEN DAS GLEICHE FÜR DAS LPC BOARD MACHEN UND EIN BILD HEIR HIN Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 102 von 234

103 18.2.) Stromlaufplan Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 103 von 234

104 BILD TAUSCHERN BILD TAUSCHERN Verbindungskabel vom Audioaktor zum LPC Board Ein 2x6 poliger Stecker mit einer Gesamtlänge von 55 mm ist ideal Von diesem Stecker brauchen nur 9 Buchsen belegt werden ( EIB+, EIB-, V CC, I/O 1, I/O 2, I/O 3, I/O 4, SDA und SCL ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 104 von 234

105 18.3.) Anschlussschema DAS MUSS HIER NOCH ANGEPASST WERDEN AUF EIN BILD MIT ALLEN ANSCHLÜSSEN!!! Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 105 von 234

106 18.4.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 106 von 234

107 19.) 8 fach Heizungs Aktor mit Solid State Relais ( SSR ) V8.1 ( ca. Bauzeit 35 Minuten ) Audio - Aktor ( Bestückungs- und Lötseite ) Die benötigten Bauteile habe ich aus dem folgenden Link: 73/audioaktor bzw. aus dem Reichelt Warenkorb: Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise ) Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: Bitte ggf. auf den beigefügten Lageplan bzw. das EAGLE Board schauen um die Position der Kondensatoren zu bestimmen. Der Bestückungsdruck weicht teilweise von der Position der Kondensatoren ab!!! 1.) Die Widerstände R1 einlöten ( 1K Ohm ) 2.) Die Widerstände R2, R4, R6, R8, R10, R12, R14, R16 einlöten ( 47R ) 3.) Die 8 IC-Halter einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 4.) Die Widerstände R3, R5, R7, R9, R11, R13, R15, R17 einlöten ( 240R ) ( Die Widerstände werden stehend eingelötet ) 5.) Die 2X10 polige Anreihklemme ( JP1 ) 6.) Die Kondensatoren C1 C8 einlöten ( MKS4 0,022 nf ) ( Einbaurichtung egal ) 7.) Die beiden Sicherungen F1 und F2 ( Einbaurichtung egal ) 8.) Die 2-poligen Anreihklemmen einlöten 9.) Schalter S1 ( Es ist ein Taster ). Den Taster einfach einstecken. Die Beinchen passen auf die Lötbohrungen. Ein verdrehen von 180 Grad macht nichts. 10.) Die rote LED. Das längere Beinchen ( die Anode ) wird nach Außenrichtung der Platine eingelötet. ( Ich empfehle die LED gleichhoch mit den Anreihklemmen einzulöten. Dazu einfach die LED einstecken, Platine rumdrehen und Diode nach unten fallen lassen. ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 107 von 234

108 11.) Die 8 IC s bestücken ( S26MD02 ) ( Einbaurichtung beachten ) Die Seite der IC s mit dem fehlenden Beinchen werden in Richtung der WIMA Kondensatoren in die IC Halterungen gesteckt 12.) Die Diode D1 ( SMAJ40CA ) ( Einbaurichtung egal ) ( Sie wird auf der Platinenunterseite eingelötet ) Um die Platine in dem Gehäuse zu verschrauben müssen die Schrauben 2 mm gekürzt werden, da sie ansonsten auf der Gehäuserückseite wieder heraus kommen. Der IC Baustein S26MD02 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 108 von 234

109 19.2.) Stromlaufplan Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 109 von 234

110 19.3.) Anschlussschema = Stellantrieb am Heizkreisverteiler Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 110 von 234

111 19.4.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 111 von 234

112 20.) LED Farben am Controller - Board ( Lötseite ) Um im Schaltschrank sofort eine visuelle Wahrnehmung der verschiedenen Aktoren zu haben, habe ich die LED s auf den Controller Board s wie folgt gestaltet: 8 - fach Binäreingang 24V DC 8 grüne LED 8 - fach Binäreingang 230 V AC 8 gelbe LED 8 - fach Relais Aktor 230 V AC 8 rote LED 2 - fach Dimmer 2 blaue LED 2 - fach Universaldimmer * 2 blaue LED 4 - fach Jalousie Aktor 230 V AC 8 rote Dreiecks LED 8 - fach Heizungsaktor 230 V AC 8 weiße LED 2 - fach - Audio Aktor 2 rot blinkende LED * in Planung / noch nicht veröffentlicht Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 112 von 234

113 21.) Aufbau des ERT30 Raumthermostates V26 ( ca. Bauzeit 130 Minuten ) Raumthermostat ERT30 ( Bestückungs- und Lötseite ) Die benötigten Bauteile habe ich aus dem folgenden Link: 73/audioaktor bzw. aus dem Reichelt Warenkorb: Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise ) Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: 1.) Den IC Baustein 89LPC936FA 28-polig auflöten ( PLCC-28 Gehäuse ) Einbaurichtung beachten ( Diagonale Phase Richtung dem LDR ( Ich empfehle ihn ohne den Sockel einzulöten. Nach dem einlöten sollte der Baustein kurz durchgeklingelt werden um zu prüfen das alle Kontakte ordentlich angelötet wurden ) 2.) Den IC Baustein MC34063D einlöten Einbaurichtung beachten ( Der weiße Punkt ( PIN 1 ) Richtung C10 ) ( siehe hierzu auch Kapitel 18.2.) Verwendete IC Bausteine des Raumthermostates ERT30 ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 113 von 234

114 Messpunkte der IC Bausteine: ( Die jeweiligen Messpunkte die zum überprüfen der Lötstellen an den IC s Beinchen komfortabel genutzt werden können sind jeweils farbpaarig zu den IC Beinchen dargestellt ) Linke Messpunkte des 89LPC936FA PLCC28 IC Bausteins Obere Messpunkte des 89LPC936FA PLCC28 IC Bausteins Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 114 von 234

115 Untere Messpunkte des 89LPC936FA PLCC28 IC Bausteins Rechte Messpunkte des 89LPC936FA PLCC28 IC Bausteins Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 115 von 234

116 Messpunkte des MC34063AD Bausteins 3.) Die Diode Q3 (2N7002) ( Einbaurichtung beachten ) 4.) Den Transistor Q4 (BC856A) einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 5.) Den Transistor Q5 (BC846A) einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 6.) Den Transistor Q1 (BCP52) einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 7.) Die beiden Kondensatoren C2 und C12 ( 22pF ) ( Einbaurichtung egal ) 8.) Die Kondensatoren C3, C4, C5, C8 und C9 einlöten ( 100nF ) ( Einbaurichtung egal ) 9.) Den Kondensator C10 einlöten ( 470pF ) ( Einbaurichtung egal ) 10.) Die Widerstände R19 ( 2K2 ), R15 ( 3R3 ) und R14 ( 3K3 ) ( Einbaurichtung egal ) 11.) Die Widerstände R11, R16, R22 und R23 ( 47K ) ( Einbaurichtung beachten ) 12.) Den Widerstand R20 ( 180R ) ( Einbaurichtung egal ) 13.) Die Widerstände R4 und R13 ( 30R ) ( Einbaurichtung egal ) 14.) Den Widerstand R21 ( 2R2 ) ( Einbaurichtung egal ) 15.) Die Widerstände R1 ( 100K ), R2 ( 100R ), R3 ( 1K ) und R10 ( 5K6 ) einlöten ( Einbaurichtung egal ) 16.) Die Widerstände R12 ( 220K ), R5 ( 12K ) und R8 ( 10K ) einlöten ( Einbaurichtung egal ) 17.) Die Widerstände R6 ( 82K ), R7 ( 10K ) und R9 ( 100K ) einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 18.) Die LED9 einlöten ( Einbaurichtung beachten. ( Leider sind die SMD Dioden in der SMD Bauform 1206 nicht eindeutig gekennzeichnet. Manche Hersteller bemarken die Kathode mit einem Punkt, andere Hersteller die Anode. Hier muß auf das Datenblatt des jeweiligen Herstellers zurückgegriffen werden ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 116 von 234

117 19.) Die Diode D1 (BAT46) ( Einbaurichtung beachten ) ( Schwarzer Balken Richtung dem Strich des Bestückungsdrucks ) 20.) Die Diode D3 ( ZF 7,5 V ) einlöten ( Einbaurichtung beachten. Blauer Strich Richtung weißem Balken am Bestückungsdruck ) 21.) Die Schottkey-Dioden D2, D7 und D8 einlöten ( Einbaurichtung beachten ) ( Balken / Strich auf der Diode ist die Kathode ) 22.) Die Diode D1 (SMAJ40CA) ( Einbaurichtung egal ) 23.) Das SMD Quarz Q2 ( Einbaurichtung egal ) 24.) Den Jumper JP3 einlöten ( 1X6-polige Stiftleiste ) 25.) Den Jumper JP1 einlöten ( 1X4 polige Buchsenleiste ) ( Hier sollte die noch vorhandene 1X4 polige Buchsenleiste vom Original ERT30 Bauteil ausgelötet und verwendet werden ) 26.) Die Spule L1 (220uH) einlöten ( Einbaurichtung egal ) 27.) Schalter S1 ( Es ist ein Taster ). Den Taster einfach einstecken. Die Beinchen passen auf die Lötbohrungen. Ein verdrehen von 180 Grad macht nichts. 28.) Das Stellpotentiometer R17, 500R ( wie am Bestückungsdruck ) 29.) Den Elektrolytkondensator C1 ( 47uF / 35V ) ( Einbaurichtung beachten. Der Pluspol ist auf dem Bestückungsdruck zu finden (+) Zeichen ) 30.) Den Elektrolytkondensator C6 ( 100uF / 35V ) ( Einbaurichtung beachten. Der Pluspol ist auf dem Bestückungsdruck zu finden (+) Zeichen ) 31.) Stehende Induktivität L2 ( Einbaurichtung egal ) Bitte die Spule messen. Sie gehen oft beim biegen oder löten kaputt. Im nicht eingebauten Zustand sollte der messbare Widerstand bei ca. 170R liegen. Im eingebauten Zustand ebenfalls bei etwa 170R. Bei größeren Werten ist die Spule defekt!!! 32.) Den Fotowiderstand LDR ( Einbaurichtung egal ) ( Die Beine des LDR nach ca. 1 cm 90 Grad abbiegen. Siehe Photos ) 33.) IC2 ( DS18B20 ) einlöten ( wie am Bestückungsdruck. Die Wölbung nach außen ) 34.) Den Jumper JP5 einlöten ( 1X8 poliger Platinensteckverbinder ) ( Es werden nur die Adern PIN 1 PIN 6 benötigt. Siehe hierzu Bild??? ) 35.) Die EIB Klemme einlöten ( Die Löcher für die EIB Kabel Richtung der Platinenbeschriftung +EIB- ) Nach anlegen der Busspannung braucht der LPC936 ca. 30 Sekunden um sich zu initialisieren und die Sollwerte einzustellen. Daher ist das drücken des PROG-Knopfes erst nach bis zu einer Minute möglich! Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 117 von 234

118 21.2.) Fehlersuche ERT 30 / Messpunkte am Board Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 118 von 234

119 21.3.) Stromlaufplan ERT30 Heizungsthermostat Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 119 von 234

120 21.4.) Verwendete IC s des ERT30 Raumthermostates 89LPC936FA im PLCC28 Gehäuse IC 1 ( MC34063AD ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 120 von 234

121 Bei der SMD Version ist eine Seite angefast Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 121 von 234

122 21.5.) Flashen des ERT30 Raumthermostates ( ca. 5 Minuten ) Um den LPC auf der Universal- / Tasterschnittstelle zu flashen wird der LPC - Programmer benötigt ( siehe hierzu Kapitel 17) ) Um die Firmware auf den LPC922 zu schreiben wird das Programm Flash Magic benötigt. Dieses kann man unter kostenlos herunterladen. Die Firmware ( HEX - File ) gibt es auf der Internetseite Um die Universal- / Tasterschnittstelle zu flashen, muss im Softwaredownload der HEX - File??? runtergeladen werden. Jetzt den LPC Programmer mit dem Computer verbinden. Ich habe dazu einen USB / RS 232 Adapter verwendet. An die beiden Anreihklemmen des LPC-Programmers werden externe 9 12 DC angeschlossen. Jetzt den LPC - Programmer mit dem ISP Stecker auf der Universal- / Tasterschnittstelle verbinden und das Programm Flash Magic starten. 6-poliges Flachbandkabel Zuordnung der Stecker um die Verbindung zwischen LPC - Programmer und Universal- / Tasterschnittstelle herzustellen V CC V CC_IN RST TXD RXD GND An die beiden Anreihklemmen der Tasterschnittstelle ist EIB+ und EIB- anzuschließen um die Platine der Tasterschnittstelle während dem flashen mit Spannung zu versorgen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 122 von 234

123 21.6.) Umbau des ERT30 Raumthermostates ( ca. Bauzeit 20 Minuten ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 123 von 234

124 In der ETS können unter dem Menüpunkt Gruppentelegramme ( siehe rot markierten Button ) die entsprechenden Werte des ERT30 ( Temperatur in C und Helligkeitswert in lux angezeigt werden ) Damit die Werte angezeigt werden können, müssen in den Parametern des ERT30 in der ETS die Werte auf ein zyklisches senden eingestellt werden. ( Probehalber z:b. auf ein Senden 1x pro Minute ) Damit die Werte im Gruppentelegramm mit dem richtigen Wert angezeigt werden, muss die folgende Einstellung vorgenommen werden: In der Gruppenadresse der Helligkeit muss im Objekt ( rechte Maus ) bei Datentyp lux eingestellt werden Datentyp der Helligkeit In der Gruppenadresse der Temperatur muss im Objekt ( rechte Maus ) bei Datentyp Temperatur ( C) eingestellt we rden Datentyp der Temperatur Die Gruppentelegramme der beiden Werte sehen dann wie folgt aus: Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 124 von 234

125 HIER FEHLT DAS BILD DER GRUPPENDIAGRAMME MIT DEM WERTEN Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 125 von 234

126 21.7.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 126 von 234

127 22.) Umbau des WRT54GL Routers* ) Öffnen des Gehäuses und ausbauen der Platine Zunächst einmal das Garantiesiegel auf der Rückseite mit einem Teppichmesser durchtrennen. Nun die beiden Antennen abschrauben. Frontansicht Router WRT54GL Das Gerät hat vorne eine blaue Kappe und hinten den dunkelgrauen Chassis. Die blaue Kappe steckt sozusagen eingerastet auf dem dunkelgrauen Körper auf. Drückt nun links und rechts direkt hinter der blauen Kappe auf das Gehäuse und zieht die Kappe nach vorne ab Nicht zu kräftig nach vorne ziehen, da die Kappe ruckartig abspringt. Das Andrücken erfordert an den beiden Seiten ein wenig Kraft. Am besten das Gerät mit einer Seite auf den Boden stellen und auf der anderen Seite drücken. ( an der am vorherigen Bild mit dem Pfeil markierten Stelle ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 127 von 234

128 Jetzt das Gerät umdrehen und auf der anderen Seite drücken. Wenn das Gehäuse offen ist, kann man die obere schwarze Hälfte nach hinten schieben. Danach kann die Platine entfernt werden, indem man die zwei Schrauben ( 1 ) in der Mitte entfernt und die Platine aus der Arretierung schiebt ( 2 ) Draufsicht Platine WRT54GL Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 128 von 234

129 Zerlegtes Gerät Zusammengebaut wird das Gerät in umgekehrter Reihenfolge. Das Aufstecken der blauen Kappe erfordert auch hier ein wenig wohltemperierten Druck. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 129 von 234

130 22.3.) Benötigte Lötarbeiten Als nächstes muss der RS232 Bus vom WRT54GL mit der Controllerplatine verbunden werden. Es muss dazu die zweite serielle Schnittstelle benutzt werden, die die erste von der Linux Konsole benutzt wird. Als Controllerplatine kann sowohl das LPC als auch das AVR Board zum Einsatz kommen ( Notiz: Stand Januar 2010 ist die Software für das AVR Board noch nicht fertig ) Es bietet sich an einen 10 - poligen Wannenstecker einzulöten ( Reichelt Bestellnummer WSL 10G ) WRT54GL Platine mit 10 - poligem geraden Wannenstecker Jetzt wird ein 10 - poliges Flachbandkabel als Verbindung zum Controller - Board benötigt. Dazu das Flachbandkabel einseitig mit einem 10 - poligen Stecker versehen ( Reichelt Bestellnummer PFL 10 ) Dieses Kabel kann dann wenn nötig einfach an- und abgesteckt werden. Bitte beachten das die beiden PIN 1 ( V Out ) und PIN 2 ( V In ) der ISP Schnittstelle auf dem Controllerboard mit einer Brücke ( Jumper ) versehen werden müssen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 130 von 234

131 Jetzt werden die entsprechenden anderen Enden des Flachbandkabels mit dem Controller- Board verbunden. Es werden hierfür die PIN s des ISP Steckers verwendet. Es müssen 3 Adern des 10 - poligen Flachbandkabels verbunden werden: WRT54GL Stecker Rx1 = Controller ISP Stecker Tx WRT54GL Stecker Tx1 = Controller ISP Stecker Rx WRT54GL Stecker GND1 = Controller ISP Stecker GND Steckerbelegung des 10 - poligen Wannensteckers am WRT54GL Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 131 von 234

132 Jetzt müssen noch die beiden EIB Kabel für den Bus angelötet werden. Es sind die beiden Pin s PIN 1 ( EIB+) und PIN 2 ( EIB- ) des 20 - poligen Steckers am Controller - Board. ( EIB+ ) = Rotes Kabel ( EIB- ) = Schwarzes Kabel Fertig verdrahtete und verbundene Controllerplatine LPC922 mit dem WRT54GL sowie EIB Anschluss Kabel Nummer 1 hier ROT ( keine Verwendung genau wie Kabel 2, 4 und 6,7,8 und 10 ) Kabel Nummer 3 geht auf ISP Stecker Rx am Controller Kabel Nummer 5 geht auf ISP Stecker Tx am Controller Kabel Nummer 9 geht auf ISP Stecker GND am Controller Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 132 von 234

133 22.4.) OPENWRT Firmware auf dem WRT54GL installieren Beschreibung fehlt noch ( Um Unterstützung wird gebeten ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 133 von 234

134 Beschreibung fehlt noch ( Um Unterstützung wird gebeten ) 22.5.) Tools auf dem Router installieren * 18 Auszüge sind aus der Beschreibung von Idefix Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 134 von 234

135 22.6.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 135 von 234

136 Ein hilfreicher Link ist dieser hier:?????? 23.) RS232 Schnittstelle ( ca. Bauzeit 20 Minuten ) Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise ) RS232 Board Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 136 von 234

137 safksadjfkdjsafökjöadsjfkldajsfkjdaösfjödsjaf Schaltplan RS 232 Schnittstelle Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 137 von 234

138 Hier jetzt beschreiben wie die RS232 geflasht wird usw. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 138 von 234

139 23.1.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 139 von 234

140 24.) S0 Impulszähler für analoge Dreh- und Wechselstromzähler Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 140 von 234

141 24.2.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 141 von 234

142 25.) DCF77 Zeitgeber ( ca. Bauzeit 15 Minuten ) Der Zeitgeber sendet Zeit und Datum auf den Bus. Die Daten können zyklisch oder auf Anfrage gesendet werden. Der DCF77 Zeitgeber kann an jedem beliebigen Controllerboard betrieben werden. ( 1-fach, 2-fach, 4-fach ) und wird an den IO1 angeschlossen. Hier beschrieben wurde der DCF77 von Conrad ( Bestellnummer: ) verwendet Als Applikation dient der Zeitgeber von Merten mit der Artikelnummer Schaltplan DCF77 Zeitgeber / Anbindung Controllerboard Anschlüsse des DCF77 Zeitgebers Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 142 von 234

143 Layout für eine Langstreifen-Euro Platine Die Antenne muss in horizontaler Lage Richtung Frankfurt ausgerichtet werden. Bei richtiger Ausrichtung blinkt die LED im Sekundentakt. Die Firmware für den Controller kann auf der Internetseite runter geladen werden. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 143 von 234

144 25.2.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 144 von 234

145 26.) Logikbaustein Die Firmware kann unter herunter geladen werden. Funktionen: 8 unabhängig von einander einstellbare Gatter AND, NAND, OR, NOR, EXOR, NEXOR Je 2 Eingänge und 1 Ausgang In den Parametern kann für jedes der 8 Gatter der Typ eingestellt werden. Jedem Gatter sind 3 EIS-1 Objekte zugeordnet, 2 Eingänge und 1 Ausgang. Ein Telegramm am Ausgang wird nur dann gesendet, wenn sich der Zustand des Ausgangsobjektes ändert. Dies muss erwähnt werden, da es bei einigen kommerziellen Versionen so ist, dass bei jeder Änderung am Eingang der Zustand am Ausgang gesendet wird. Dies ist evtl. bei manchen Anwendungen hinderlich. Die Produktdatenbank gibt es derzeit nur als Textdatei (.vd ) und muss für die Verwendung mit der ETS selber zu einer.vd1 zusammengebaut werden. Anwendungsbeispiele: Beleuchtungsaufgaben im Haus und außerhalb Beleuchtungssteuerung in Abhängigkeit von Außenhelligkeit und einem Wochentagsprogramm ( z.b. Laden-Öffnungszeiten ) Beleuchtungsszenen mit Dimmen von Lampen in Kombination mit einem Szene Baustein Treppenlichtautomatik Rolladen-, Jalousie- und Markisensteuerung Individuelle Ablaufsteuerung für Automatisierungskomfort ( Heizung, Beleuchtung, Rolladen usw. ) Life-Style-Programmierung für unterschiedliche Nutzerprofile ( Szenensteuerung ) Gartenbewässerung / Zisternensteuerung Torsteuerung usw. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 145 von 234

146 26.2.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 146 von 234

147 27.) Fingerprintsensor F007 ( ca. Bauzeit 15 Minuten ) Der Fingerprint Sensor F1 von Sebury ist ein hervorragendes Gerät, sehr zuverlässig und ausgezeichnet verarbeitet. In diesem Projekt geht es darum diesem Sensor ein Interface zu verpassen, so daß er auf den Bus zugreifen kann. Die wesentlichen Eigenschaften des Sensors: Fingerabdrücke speicherbar - 4 Abdrücke je User - robustes Edelstahlgehäuse Es ist zwar ein Relais vorhanden, aber damit wird nur grundsätzlich geschaltet, wenn ein gespeicherter Fingerabdruck erkannt wurde. Wir wollen aber noch mehr: - erkennen welchem User der Fingerabdruck gehört - individuell Schalten, abhängig vom User - das Ganze weitestgehend manipulationssicher machen Dazu verwenden wir die vorhandene Datenschnittstelle im Wiegand Format um die Daten auszuwerten. Für max. 16 User kann im Interface je eine eigene Gruppenadresse hinterlegt werden. Der Phantasie sind somit keine Grenzen gesetzt. Der Fingerprintsensor von Sebury Typ F1 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 147 von 234

148 27.2.) Die Schaltung Sie ist recht einfach, da der Sensor bereits eine Datenschnittstelle nach Wiegand Standard mitbringt. Die beiden Datenleitungen D0 und D1 gelangen über Vorwiderstände auf 2 Optokoppler. Die galvanische Trennung ist erforderlich, damit der Bus von außen keine Störungen abbekommt. Von da aus gelangen die Signale auf die I/Os 1 und 2 einer üblichen Controllerplatine. Für die Versorgung des Sensors wird ein externes 12V= Netzteil benötigt. Die Versorgung über den Bus erschien uns nicht ratsam, da der Sensor ca. 110mA zieht. Schaltplan Anbindung Fingerprintsensor Board für die Unterputzdose Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 148 von 234

149 Board für ein 2 Teilungseinheiten Modul Die EAGLE Files für das 2 Teilungseinheiten Board gibt es hier: Die EAGLE Files für die Unterputzversion gibt es hier: Die benötigten Bauteile für die 2 Teilungseinheiten Version habe ich aus dem Reichelt Warenkorb: Die benötigten Bauteile für die Unterputzversion habe ich aus dem Reichelt Warenkorb: Komplette Bauteilelisten sowie die Bauteile aller Freebus-Module können unter freebusparts@hotmail.com angefordert werden ( günstigere Preise wie aus dem obigen Link ) Die Unterputz Variante ist zu bevorzugen, da es bei größeren Leitungslängen vom Fingerprintsensor bis zu der 2 Teilungseinheit im Schaltschrank zu Störungen kommen kann. Um die Signale auf den EIB-Bus zu bringen habe ich die beiden IO-Eingänge einer Tasterschnittstelle aus dem Freebus-Shop verwendet. Die Tasterschnittstelle ist schön klein und passt in eine normale Unterputzdose. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 149 von 234

150 27.3.) Die Inbetriebnahme des Fingerprint 1 D0 Grün Wiegand Ausgang/Eingang Kabel D0 2 D1 Weiß Wiegand Ausgang/Eingang Kabel D1 3 ALARM Grau Alarmkontakt (-) 4 ÖFFNEN Gelb Türöffner (+) 5 DOOR IN Braun Binäreingang Türkontkatschalter (+) 6 12V DC Rot + 12V DC Spannungsversorgung 7 GND Schwarz Masse (-) Spannungsversorgung 8 Vss Blau Türöffner (-) / Türkontaktschalter (-) 9 L- Lila Türschloß (-) 10 L+ / Alarm+ Orange Alarmkontakt (+) / Türschloß (+) RESET aller Einstellungen und löschen aller Zuordnungen des F007: 1.) F007 ausschalten 2.) RESET Key SW14 drücken und halten und den F007 einschalten 3.) Nach dem 2 Pieptöne ertönt sind loslassen 4.) Die LED wechselt auf ORANGE 4.) Dann eine der beiden Managerkarten vor das Gerät halten 5.) Die LED wechselt auf ROT und signalisiert damit, das alle Einstellungen gelöscht gelöscht wurden 6.) Die beiden Manager-Karten müssen neu angelegt werden. Die erste Karte die gelesen wird, wird die Manager-Add Karte, die zweite Karte die gelesen wird, wird die Manager-Delete Karte Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 150 von 234

151 Es wird dringend empfohlen gleich zu Beginn das standard Manager-Passwort auf ein individuelles Passwort zu ändern. Ansonsten kann mit jeder beliebigen F007 Fernbedienung das Gerät manipuliert werden! MANAGER-PASSWORT ÄNDERN: 1.) *888888# Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ROT BLINKEND auf ROT 2.) 0 Die LED wechselt von ROT auf ORANGE 3.) # ( _ steht für das neue Passwort ) 4.) # ( _ steht für das neue Passwort ) 5.) Die LED wechselt dann automatisch kurz auf GRÜN um zu zeigen das beide Passwörter gleich waren und geändert wurden 6.) * FINGERPRINT MANAGER HINZUFÜGEN: ( User 1 und 2 ) User1 = Hinzufügen Manager ( Mit diesem Finger können User und RFID angelegt werden ) User2 = Löschen Manager ( Mit diesem Finger können User und RFID gelöscht werden ) a.) Mit Fernbedienung und Manager-ID ( Die Knöpfe nicht zu schnell hintereinander drücken! ) 1.) *888888# Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ROT BLINKEND auf ROT 2.) 1 Die LED wechselt von ROT auf ORANGE 3.) 1-2 # ( 1-2 steht für die Manager-ID 1 oder 2 ) Die LED bleibt auf ORANGE 4.) Den Finger 1x drauf halten. Er ertönt 1 Piepton: ( Die LED bleibt ORANGE ) 5.) Den Finger erneut 1x drauf halten. Es ertönt 1 Piepton. ( Die LED bleibt zunächst ORANGE ) 6.) Die LED wechselt dann automatisch kurz auf GRÜN um zu zeigen das beide Fingerlesungen erfolgreich waren und der Manager angelegt wurde 7.) #* Unbedingt die entsprechende ID und Person notieren, damit der entsprechende User zur Not auch über die ID gelöscht werden kann. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 151 von 234

152 FINGERPRINT MANAGER LÖSCHEN: ( User 1 und 2 ) a.) Mit Fernbedienung ( Die Knöpfe nicht zu schnell hintereinander drücken! ) 1.) *888888# Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ROT BLINKEND auf ROT 2.) 2 Die LED wechselt von ROT auf ORANGE 3.) 1-2 # ( 1-2 steht für die Manager-ID 1 oder 2 ) Die LED bleibt auf ORANGE 4.) #* b.) Mit Finger ( Die Knöpfe nicht zu schnell hintereinander drücken! ) 1.) *888888# Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ROT BLINKEND auf ROT 2.) 2 Die LED wechselt von ROT auf ORANGE 3.) Den zu löschenden Finger auflegen Die LED wechselt kurz auf GRÜN und wieder zurück auf ORANGE um zu zeigen das der Managerfinger erkannt wurde und mit Schritt 4.) gelöscht werden kann ) 4.) #* Wenn während Punkt 3.) ein Finger aufgelegt wird, der zuvor nicht angelegt wurde, dann erfolgt beim auflegen 1 Piepton und dann 3 Piepton hintereinander um zu zeigen das dieser Finger nicht gelöscht werden kann, da es ihn nicht gibt ZUORDNUNG DER USER ZUM SCHALTOBJKET Die User müssen den Schaltobjekten wie folgt zugewiesen werden: Sie sind ab dann mit einander verheiratet und können entsprechend in der ETS je nach Benutzer konfiguriert werden. Schaltobjekt 1.1 = Add-Manager ( Kann keine Türe öffnen ) Schaltobjekt 2.1 = Delete-Manager ( Kann keine Türe öffnen ) Schaltobjekt 3.1 = User 1 Schaltobjekt 4.1 = User 2 Schaltobjekt 5.1 = User 3 Schaltobjekt 6.1 = User 4 Schaltobjekt 7.1 = User 5 Schaltobjekt 8.1 = User 6 Schaltobjekt 1.2 = User 7 Schaltobjekt 2.2 = User 8 Schaltobjekt 3.2 = User 9 Schaltobjekt 4.2 = User 10 Schaltobjekt 5.2 = User 11 Schaltobjekt 6.2 = User 12 Schaltobjekt 7.2 = User 13 Schaltobjekt 8.2 = User 14 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 152 von 234

153 FINGERPRINT USER HINZUFÜGEN: ( User ) a.) Mit Karte 1.) Die Manager Add Card vor das Gerät halten. Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ROT BLINKEND auf ORANGE 2.) Den Finger 1x drauf halten. Es ertönt 1 Piepton. ( Die LED bleibt ORANGE ) 3.) Den Finger erneut 1x drauf halten. Es ertönt 1 Piepton. ( Die LED bleibt zunächst ORANGE ) 4.) Die LED wechselt dann automatisch kurz auf GRÜN um zu zeigen das beide Fingerlesungen erfolgreich waren und der Benutzer angelegt wurde 5.) Die Manager Add Card vor das Gerät halten. Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ORANGE auf ROT BLINKEND b.) Mit Fernbedienung und User-ID ( Die Knöpfe nicht zu schnell hintereinander drücken! ) 1.) *888888# 2.) 1 Die LED wechselt von ROT auf ORANGE 3.) # ( steht für die User-ID ) Die LED bleibt auf ORANGE 4.) Den Finger 1x drauf halten. Er ertönt 1 Piepton: ( Die LED bleibt ORANGE ) 5.) Den Finger erneut 1x drauf halten. Es ertönt 1 Piepton. ( Die LED bleibt zunächst ORANGE ) 6.) Die LED wechselt dann automatisch kurz auf GRÜN um zu zeigen das beide Fingerlesungen erfolgreich waren und der Benutzer angelegt wurde 7.) #* Unbedingt die entsprechende ID und Person notieren, damit der entsprechende User zur Not auch über die ID gelöscht werden kann. Beispiel der Binärcodes zu Usern Fingerprints: Binär Code Hexadezimal Code Dezimal 1) x00000B 11 2) x00000A 10 3) x ) x ) x ( Bit 0 und 25 sind lediglich Parity-Bits ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 153 von 234

154 FINGERPRINT USER LÖSCHEN: a.) Mit Manager-Karte und dem Userfinger 1.) Die Manager Delete Card vor das Gerät halten. Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ROT BLINKEND auf ORANGE 2.) Den Finger 1x drauf halten. Es ertönt 1 Piepton. ( Die LED bleibt zunächst ORANGE ) 3.) Die LED wechselt dann automatisch kurz auf GRÜN um zu zeigen das der Finger bekannt war und mit Schritt 4.) gelöscht werden kann ) 4.) Die Manager Add Card vor das Gerät halten. Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ORANGE auf ROT BLINKEND Wenn während Punkt 2.) ein Finger aufgelegt wird, der zuvor nicht angelegt wurde, dann erfolgt beim auflegen 1 Piepton und dann 3 Piepton hintereinander um zu zeigen das dieser Finger nicht gelöscht werden kann, da es ihn nicht gibt b.) Mit Fernbedienung und dem Userfinger ( Die Knöpfe nicht zu schnell hintereinander drücken! ) 1.) *888888# 2.) 2 3.) Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ROT BLINKEND auf ORANGE 4.) Den Finger 1x drauf halten. Er ertönt 1 Piepton. ( Die LED bleibt zunächst ORANGE ) 5.) Die LED wechselt dann automatisch kurz auf GRÜN um zu zeigen das der Finger bekannt war und mit Schritt 6.) gelöscht werden kann ) 6.) #* Wenn während Punkt 4.) ein Finger aufgelegt wird, der zuvor nicht angelegt wurde, dann erfolgt beim auflegen 1 Piepton und dann 3 Piepton hintereinander um zu zeigen das dieser Finger nicht gelöscht werden kann, da es ihn nicht gibt c.) Mit Fernbedienung und der User-ID ( Die Knöpfe nicht zu schnell hintereinander drücken! ) 1.) *888888# Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ROT BLINKEND auf ROT 2.) 2 Die LED wechselt von ROT auf ORANGE 3.) # ( steht für die User-ID ) Die LED bleibt auf ORANGE 4.) #* Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 154 von 234

155 RFID USER HINZUFÜGEN: a.) Mit Manager-Add Card 1.) Die Manager Add Card vor das Gerät halten. Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ROT BLINKEND auf ORANGE 2.) Die neue USER CARD drauf halten. Es ertönt 1 Piepton. (Die LED wechselt dann automatisch kurz auf GRÜN um zu zeigen das die neue Karte eingelesen wurde ) 3.) Die Manager Add Card vor das Gerät halten. Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ORANGE auf ROT BLINKEND b.) Mit Fernbedienung und RFID 1.) *888888# 2.) 1 Die LED wechselt von ROT auf ORANGE 3.) XXXXXXXX ( X=8-stellige RFID Card Nummer ) 4.) #* Unbedingt die entsprechende ID und Person notieren, damit der entsprechende User zur Not auch über die ID gelöscht werden kann. RFID USER LÖSCHEN: a.) Mit Manager-Delete Card 1.) Die Manager Delete Card vor das Gerät halten. Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ROT BLINKEND auf ORANGE 2.) Die zu löschende RFID CARD drauf halten. Es ertönt 1 Piepton. ( Die LED wechselt dann automatisch kurz auf GRÜN um zu zeigen das die RFID CARD bekannt war und mit Schritt 3.) gelöscht werden kann ) 3.) Die Manager Delete Card vor das Gerät halten. Es ertönt 1 Piepton und die LED wechselt von ORANGE auf ROT BLINKEND b.) Mit Fernbedienung 1.) *888888# 2.) 2 Die LED wechselt von ROT auf ORANGE 3.) XXXXXXXX ( X=8-stellige RFID Card Nummer ) 4.) #* Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 155 von 234

156 SICHERHEITSABFRAGEN: ( Die Knöpfe nicht zu schnell hintereinander drücken! ) a.) Keine Sicherheitsabfragen 1.) *888888# 70#* b.) Abschaltmodus 1.) *888888# 71#* ( Wenn innerhalb von 10 Minuten 10 Fehlversuche von RFID Karten oder Fingerabdrücken registriert wurden, schaltet sich der FM007-EM für 10 Minuten ab ) c.) Alarmmodus 1.) *888888# 72#* ( Wenn innerhalb von 10 Minuten 10 Fehlversuche von RFID Karten oder Fingerabdrücken registriert wurden, wird der Alarm ausgelöst ) ( Es liegen dann 12V zwischen ORANGE und GRAU an ) BINÄREINGANG DER HAUSTÜRE ABFRAGEN: ( Die Knöpfe nicht zu schnell hintereinander drücken! ) Ein an der Haustüre angebrachter Binärkontakt ( Schließer ) kann an der Türe abgefragt werden. ( zwischen BRAUN und BLAU ) Steht die Türe länger als 1 Minute offen ( der Binärkontakt ist länger als 1 Minute offen und wird nicht geschlossen ), wird Alarm ausgelöst. a.) Deaktivieren 1.) *888888# 60#* b.) Aktivieren 1.) *888888# 61#* Für Einbindungen in einer EIB Umgebung macht es keinen Sinn den Alarm am F007-EM auszulösen bei offen stehender Türe. Der Binäreingang an der Türe kann über EIB / Visu besser ausgewertet und genutzt werden. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 156 von 234

157 RELAISZEIT VERSTELLEN UND NEGIEREN: ( Die Knöpfe nicht zu schnell hintereinander drücken! ) a.) 1.) Es liegt keine Spannung zwischen ORANGE und LILA an 2.) 12V Spannung werden zwischen ORANGE und LILA für die eingestellte Zeit angelegt 3.) *888888# #* ( 0-10 stellt die Zeit in Sekunden ein. Wird 0 gewählt, so wird das Relais für 50 ms geschaltet ) ( 4* siehe hierzu auch anliegende Spannungen ) b.) 1.) Es liegt zwischen ORANGE und LILA immer 12V Spannung an 2.) Es liegt keine Spannung zwischen ORANGE und LILA an für die eingestellte Zeit 3.) *888888# #* ( 0-10 stellt die Zeit in Sekunden ein. Wird 0 gewählt, so wird das Relais für 50 ms geschaltet ) ( 5* siehe hierzu auch anliegende Spannungen ) ALARMZEIT VERSTELLEN: ( Die Knöpfe nicht zu schnell hintereinander drücken! ) a.) 1.) Es liegen bei Alarm 12V zwischen ORANGE und GRAU an 2.) *888888#9 0-3 #* ( 0-3 stellt die Zeit in Minuten ein ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 157 von 234

158 ANLIEGENDE SPANNUNGEN: Anschluß1 Anschluß 2 kein Finger-RFID Finger-RFID Grau Schwarz 11,17 V 11,17 V Orange Schwarz 11,90 V 11,90 V Grau Orange 1,39 V 1,39 V Grau Lila 1,40 V 11,20 V Orange Lila 0,50 V 11,90 V * 1 Orange Lila 11,90 V 0,50 V * 2 Lila Schwarz 10,50 V 0 V * 1 Relais Setup auf 5 * 2 Relais Setup auf 4 Anschluß1 Anschluß 2 kein Alarm Alarm Grau Lila 1,30 V 10,30 V * 3 Grau Orange 1,10 V 11,90 V * 3 Grau Orange 1,10 V 11,90 V * 4 * 3 Egal ob bei Alarm 10 Fehlversuche oder Gehäuseöffnung * 4 Wenn der Binäreingang ( Braun Blau ) länger als 1 Minute nach öffnen der Türe durch den Fingerprint offen ist oder wenn die Türe geöffnet wird, ohne den Fingerprint genutzt zu haben VERÄNDERN DER BIT-FOLGE: ( Die Knöpfe nicht zu schnell hintereinander drücken! ) a.) Deaktivieren 1.) *888888# 80#* b.) Aktivieren 1.) *888888# 81#* Mit dem allgemeinen HEX File können nur RFID-Chips und Fingerprint gelesen werden, wenn hier auf AKTIVIEREN umgestellt wurde. Dann werden alle Fingerprint und RFID-Chips verschlüsselt über die Wiegand-Schnittstelle auf das Schaltobjekt 3.1 gegeben ( User 3 ) Es kann in diesem Fall jedoch nicht erkannt werden, wer die Türe geöffnet hat. Ist diese gewünscht, so müssen individuell die RFID-Codes im HEX ausgewertet werden. Allgemeine Technische Daten: Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 158 von 234

159 Spannungsversorgung: 12V DC Standby-Betrieb: <10mA Betrieb: <100mA Max. Strom für Türöffner: 20A Temperatur: -20 C C Luftfeuchtigkeit: 20%RH 95%RH Auflösung: 450 DPI Finger Lesezeit: <1S Identifikationsdauer: <2S Fehlerkennung: <0,0001% Nichterkennung: <0,01% Fingeranzahl: 160 RFID-Chip Anzahl: 2000 Codierung: 125Khz Leseentfernung: 50mm +/-30mm Abmessungen: 110 x 70 x 30 mm Gewicht: 500g Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 159 von 234

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161 Fingerprint Installationsort: MANAGER-ID 1 Add HAND R / L FINGER VORNAME NACHNAME ANGELEGT GELÖSCHT MANAGER-ID 2 Delete HAND R / L FINGER VORNAME NACHNAME ANGELEGT GELÖSCHT USER-ID SCHALTOBJEKT VORNAME NACHNAME ANGELEGT GELÖSCHT RFID-ID SCHALTOBJEKT VORNAME NACHNAME ANGELEGT GELÖSCHT Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 160 von 234

162 NOTIZEN: Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 161 von 234

163 27.4.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 162 von 234

164 28.) Hinweis Das Freebus Projekt ist ein Open - Source Projekt und soll den Einsatz und die Nutzung eines Bussystems für die Hausautomation fördern. Alle Komponenten sind von uns nach besser Wissen und Gewissen entwickelt und getestet. Für Schäden die sich aus der Nutzung unserer Komponenten ergeben übernehmen wir keinerlei Haftung und Gewährleistung. Bei Problemen und Fragen werden wir im Rahmen unserer Möglichkeit Unterstützung geben. Unsere Hard- und Software ist unter unserer eigenen Lizenz. Eine kommerzielle Nutzung ist ausdrücklich untersagt und wird strafrechtlich verfolgt. Die private Nutzung ist bis auf Widerruf ausdrücklich erwünscht. Solltet ihr kommerzielle Angebote oder eine kommerzielle Nutzung dritter, auch nur ansatzweise, bemerken, wendet euch bitte an uns. 230 V AC - Netzspannung!!! Lebensgefahr!!! Nichts für Anfänger!!! Die Schaltung arbeiteten unter Netzspannung von 230 VAC! Es ist höchste Vorsicht geboten! Die Schaltungen müssen berührungssicher nach SEV-, bzw. VDE-Norm, eingebaut werden! Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 163 von 234

165 29.) Anbringen der Löcher und LED s im Gehäuse Zunächst einmal werden die Löcher mit einem Druckbleistift auf dem Gehäusedeckel angezeichnet. Als Schablone wurde hier die Controller - Platine Atmega verwendet ( LPC geht auch ) und es werden jeweils die beiden Löcher der 8 LED s genommen. Anzeichnen der Löcher Dann mit einer spitzen Lötkolbenspitze Körnungen für die späteren Bohrungen in das Gehäuse drücken ( jeweils zwischen den beiden Bleistiftmarkierungen ). Um die Löcher in eine Linie zu bekommen als Anschlag einen eisernen Gegenstand benutzen ( hier ein Küchenmesser ) Setzen der Körnungen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 164 von 234

166 Jetzt werden die Löcher gebohrt ( idealer Weise mit einem 3,2 mm Bohrer ) Bohren der 8 Löcher für die LED s Aufkleben der Label Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 165 von 234

167 Jetzt werden die 8 Löcher mit dem Bohr durchstoßen. Dies geht sehr einfach. Wenn man das Gehäuse gegen das Licht hält, kann man die Löcher sehen und den Bohrer ungefähr mittig des Lochs ansetzen. Letztendlich wird der Bohrer mittig in das Loch geführt. ( Es kann auch beispielsweise der Schaft eines 3mm Bohrers oder auch ein kleiner Kreuzschraubendreher zum durchstoßen der Löcher verwendet werden ) Durchstoßen der Löcher Erst jetzt werden die 8 LED s auf dem Controllerboard angelötet. Dazu die LED s in das Controllerboard stecken und das Board in das Gehäuse einsetzen ohne die LED s zu verlöten. Dann die LED s in die entsprechenden Löcher stecken und das Board mit dem Gehäuse verschrauben. Erst jetzt die LED s festlöten. ( Links und rechts etwas unterlegen, damit die LED s auch soweit wie möglich aus der Vorderseite des Gehäuses schauen ) Nachdem die LED s so mit dem Gehäuse verheiratet wurden, schauen sie in der idealen Länge aus der Gehäusevorderseite heraus. Fertiger beschrifteter und bestückter Aktor Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 166 von 234

168 29.2.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 167 von 234

169 30.) Grundlagen beim Elektronik Selbstbau 30.2.) Widerstände Polung (so gut wie) egal. Die Grundeinheit ist Ohm (griech. Omega - Zeichen) und daraus abgeleitet KOhm (Kiloohm, x1000) und MOhm (Megaohm, x1000kohm). Größen von mohm (Milli - Ohm (1/1000 Ohm) sind eher selten, sie werden meist als Shunts zur Strommessung eingesetzt. Neben dem elektrischen Widerstand ist die Maximalleistung der Widerstände wichtig, üblich sind Werte zwischen 1/10 und 1W, darüber werden sie eher groß und haben teilweise auch Kühlkörper. Zusätzlich wird oft die Toleranz (z.b. 5%) und manchmal auch der Temperaturkoeffizient (TK) in ppm/k (parts per million pro Kelvin) angegeben. Er bestimmt, wie stark sich der elektr. Widerstand abhängig (proportional zueinander) von der Temperatur verändert, z.b. bei TK100ppm/K und einer Steigerung von 25 auf 105 C (80K) sind das 8000ppm = 0,8%, die zusätzlich zur Toleranz hinzukommen. Es ist nicht jeder beliebige Widerstandswert zu haben, es gibt Normreihen (DIN / IEC63): Diese Werte sind als Kohle-, Metall und Metalloxyd - Schicht mit 5 und oft auch als 1% Toleranz erhältlich. Die fett gedruckten sind bevorzugte Werte, die auch in den Normreihen E12 und E6 vorkommen. Diese Werte weichen von den Normreihen E48, E96 und E192 ab. E24 1,0 1,1 1,2 1,3 1,5 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,7 3,0 3,3 3,6 3,9 4,3 4,7 5,1 5,6 6,2 6,8 7,5 8,2 9,1 Bei einigen Widerständen steht der Wert direkt drauf, z.b. 1k1 bedeutet 1,1Kiloohm, 390R =390Ohm, 6R8 =6,8Ohm u.s.w. Der Buchstabe gibt immer den Dezimalpunkt an, so sind dann R47 = 0,47 Ohm. SMD - Widerstände sind mit einer Zahl versehen, die die Größe direkt angibt. Sie ist wie folgt zu interpretieren: Bei 3 Zahlen (5%): Die ersten 2 Zahlen sind der eigentliche Wert, die letzte Zahl gibt die Anzahl der Nullen an, die anzuhängen sind. Das Ergebnis ist dann in Ohm. z.b. "474"=47*10000^=470kOhm. Bei 4 Zahlen (üblich bei 1% Genauigkeit), sind die ersten 3 der Wert, dann folgt die Anzahl der Nullen, also 103=1002=10k. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 168 von 234

170 Bei SMD - Widerständen mit 1% Genauigkeit (Bauform 0603) begegnete mir auch schon folgendes System aus Ziffern und Buchstaben: Die ersten 2 Zahlen geben indirekt den eigentlichen Wert nach Reihe E96 an, der Buchstabe dahinter steht für den Multiplikator, also die Anzahl der Nullen. 01=100 13=133 25=178 37=237 49=316 61=422 73=562 85=750 02=102 14=137 26=182 38=243 50=324 62=432 74=576 86=768 03=105 15=140 27=187 39=249 51=332 63=442 75=590 87=787 04=107 16=143 28=191 40=255 52=340 64=453 76=604 88=806 05=110 17=147 29=196 41=261 53=348 65=465 77=619 89=825 06=113 18=150 30=200 42=267 54=357 66=475 78=634 90=845 07=115 19=154 31=205 43=274 55=365 67=487 79=649 91=866 08=118 20=158 32=210 44=280 56=374 68=499 80=665 92=887 09=121 21=162 33=215 45=287 57=383 69=511 81=681 93=909 10=124 22=165 34=221 46=294 58=392 70=523 82=698 94=931 11=127 23=169 35=226 47=301 59=402 71=536 83=715 95=953 12=130 24=174 36=232 48=309 60=412 72=549 84=732 96=976 A x1 B x10 C x100 D x1k E x10k?f x100k X x0,1 Y x0,01 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 169 von 234

171 Heutzutage sind bedrahtete "Hole-Through"-Widerstände meist farbkodiert. Version mit 3 oder 4 selten 5 Ringen (DIN 41429): Version mit 5 oder 6 Ringen (IEC 62): Farbe Farbe Ring 1 Ring 2 silber - - *0,01 gold - - *0,1 schwarz - 0 *1,0 braun 1 1 *10 rot 2 2 *100 Ring 3 Ring % % Ring % NKS +- 1% +- 2% orange 3 3 *1k - - gelb 4 4 *10k - SKS grün 5 5 *100k - - blau 6 6 *1M - - violett 7 7 *10M - - grau 8 8 *100M - HK weiß NK keine % - 1. Ring: 1. Ziffer 2. Ring: 2. Ziffer 3. Ring: Multiplikator (Anzahl der Nullen) 4. Ring: Toleranz 5. Ring: Sonderkennzeichnung (Spezialwiderstände) Auf der Internetseite Farbe Farbe Ring 1 Ring 2 Ring 3 Ring 4 Ring 5 silber *0, gold *0,1 schwarz *1,0 - braun *10 rot * % +- 1% +- 2% Ring orange *1k gelb *10k grün *100k +- 05% 20 blau *1M violett *10M grau *100M weiß Ring: 1. Ziffer 2. Ring: 2. Ziffer 3. Ring: 3. Ziffer 4. Ring: Multiplikator (Anzahl der Nullen) 5. Ring: Toleranz 6. Ring: Temperaturkoeffizient. in ppm/k (meist nur angegeben, wenn kleiner als 50) Meist ist nach dem 3. od. 4. Ring eine größere Lücke. kann man die jeweiligen Farben auch komfortabel in Auswahlfelder eingeben. Der Widerstand, sowie die Toleranz werden dann automatisch berechnet und angezeigt. Im Zweifelsfall einfach an ein Multimeter halten...;) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 170 von 234

172 30.3.) Kondensatoren Polung (je nach Typ) weitestgehend egal. Es gibt die verschiedensten Materialien und Bauformen (z.b. Scheiben- und Folien - C). SI - Einheit ist das Farad, jedoch sind handhabbare Kapazitäten viel kleiner, sie liegen im Bereich des Pico - Farad (1pF=10^-12F), Nano - Farad (1nF=10^-9F) oder Mikro - Farads (1µF=10^-6F). Obwohl auch Kondensatoren mit Kapazitäten von z.b µF existieren, wird die Einheit Millifarad im Allgemeinen nicht verwendet. Ein Grund dafür ist sicher, dass neben dem griech. Buchstaben µ (mü), auch uf, mf oder gar MF (entgegen SI) zur Kennzeichnung benutzt werden. Es handelt sich aber immer um Mikrofarad. Die üblichen Maximalspannung hängen von der Größe ab, sie liegen je nach Typ meist bei einigen hundert Volt. Auch hier gibt es normierte Kapazitätsgrößen. Bei direkten Wertaufdrucken sind folgende Verfahren gebräuchlich, bei denen den Buchstabe (Vorzeichen) auch zur Trennung (Komma) benutzt wird. z.b. 2p2=2,2pF; 4n7=4,7n; 100u=m100=100µF Es gibt auch Aufdrucke die nur aus Zahlen bestehen und direkt den Wert in pf angeben. Während z.b. bei alten Exemplaren noch direkte Werteaufdrucke existierten, wird nun auch hier mit einer 2-, 3 - stelligen Zahl gearbeitet. Wie bei Widerständen sind die ersten 2 Zahlen der Wert, die dritte gibt die Anzahl der Nullen an. Sie entfällt ebenfalls bei kleinen Werten. Der Gesamtwert ist immer in pf! Der nachfolgende große Buchstabe gibt die Toleranz an. z.b. "104J"= pF=100nF=0,1uF mit 5% Genauigkeit. Letter B C D F G H J K M P R S Z Toleranz +- 0,1 +- 0, , ,5% +- 5% +- 10% +- 20% B...G Toleranz in pf bei C<=10pF und in % bei C>10pF +100% - 0% Nachfolgend der zweite Buchstabe (klein) steht für die Nennspannung: +30% - 20% +50% - 20% +80% - 20% Letter a b c d e f G h u V w keine U (V) AC 350 AC 500 AC 500 Die evtl. nachfolgende Farbkennzeichnung (farbloser oder grauer Körper) steht für den Temperaturkoeffizienten. Farbe rot/violett schwarz braun blau/braun rot orange gelb grün blau violett orange/orange TK in ppm/k P100 N80 N33 N47 N75 N150 N220 N330 N470 N750 N1500 N für negativ, p für positiv, also Kennzeichnung schwarz steht für einen negativen TK von 80ppm/K. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 171 von 234

173 SMD Keramik - Kondensatoren (Kerkos), egal welcher Baugröße ( ) haben keinen Aufdruck, die auf Kapazität, Spannung, Material (z.b. X7R, COG) oder Toleranz schließen lassen ) Elektrolytkondensatoren (Elkos) Polung wichtig! Nur in der Tontechnik (passive Frequenzweichen für Lautsprecher) werden bipolare Elkos benutzt, bei denen die Polung egal ist. Standard - Einheit ist das Mikrofarad (µf, uf). Übliche Werte liegen zwischen 0,1 und uf. Neben der Kapazität ist die Maximalspannung (z.b. 63V) entscheidend, darüber wird der Elko (meist mit einem Knall) zerstört. Das blüht ihm auch bei Verpolung! Die Kapazität, die maximale Spannung und die Toleranz sind aufgrund der großen Bauform direkt aufgedruckt. z.b. 47uF, 25V, 20%. Die großen Toleranzen sind normal, da Elkos durch ihr spezielles Elektrolyt schneller altern und austrocknen. Beim Einbau ist auf die Polung zu achten, der Plus oder der Minus ist am bedrahteten Elko gekennzeichnet. Bei liegenden (SMD) - Elkos gibt es noch eine abweichende Beschriftung, bestehend aus 2 Zahlen und einem Buchstaben, z.b. 4E7, 33F etc... Der Buchstabe gibt den Dezimalpunkt des Wertes in uf an. also 4E7=4,7uF, 33F=33uF. Der Buchstabe selbst gibt die Spannungsfestigkeit an. Letter C D E F G H Spannung 6,3 V 10 V 16 V 25 V 40 V 63 V Bei stehenden SMD - Elkos ist der erste Wert die direkte Kapazität, dann folgt die Spannung. Bei Tantal - Cs ist in der Regel der Plus gekennzeichnet, bei SMD - Elkos jedoch der Minus. Der Aufdruck bei Tantals sind 2 Zahlen, der erste Wert ist die Kapazität (3 Ziffern: erst Normwert + Anzahl der Nullen) in pf, der zweite die Spannung in Volt. 336= pf = nf = 33 uf ) Dioden Polung wichtig! Nur bei bidirektionalen Z- oder Bidir. Suppressor - Dioden ist die Polung egal. Eine Diode besteht aus Halbleitermaterial (Silizium) und besitzt 2 Schichten, eine p und eine n - leitende. Der Strom (techn. Richtung von + nach -) kann, wenn die Diffusionsspannung (üblich je nach Typ und Stromtyp. 0,2...1,5V) überschritten wird, nur von p nach n fließen. Der Ring auf dem Bauteil kennzeichnet die Kathode. Eine Diode wird hauptsächlich durch ihre Maximal -Strom und -Spannung definiert. Die Typen heißen z.b. 1N4xyz, oder z.b. BAY xyz, aber erst das Datenblatt gibt weitere Auskunft... auch zur Geschwindigkeit etc. Es gibt zahlreiche Spezialtypen wie z.b. Z-, PIN-, Schottky-, Tunnel- und Kapazitäts - Dioden. Bei einfachen SMD - Dioden sind ebenfalls die Kathoden (MELF, MiniMELF, MicroMELF, SOD-123 etc.) gekennzeichnet. Bei Dioden in SOT-23 etc. entscheidet der einzelne Typ über die Verschaltung. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 172 von 234

174 Allerdings gibt nur der Aufdruck (z.b. A4 ist BAV70) Informationen über den Typ preis, da hilft nur ein Datenbuch... eindeutig ist es bei Sondertypen und unbekanntem Hersteller trotzdem nicht. Auch Leuchtdioden (Lumineszenzdioden), üblicherweise LEDs (Light Emitting Diode) genannt, gehören hierzu, die je nach Typ bei einem Strom von etwa mA voll leuchten, nur sind ihre Diffusionsspannungen höher. Die Farbe wird bestimmt durch das entsprechende Material. Die Leuchtstärke von LEDs ist abhängig vom Strom (und so nur indirekt von der Spannung!), so ist immer ein Vorwiderstand zur Strombegrenzung vorzusehen. Wie groß der bei Standard - LEDs bei 5V und 12V ist, steht in der Tabelle. Achtung bei Gleichspannung leuchtet sie nur bei richtiger Polung, bei Wechselspannung deshalb nur bei einer Halbwelle, weshalb das leichte Flimmern dann zu sehen ist. Neben Sonderbauformen, sind sie üblicherweise rund mit 3 oder 5mm im Durchmesser. Üblich ist ein Strom (ausgenommen LC - Exemplare) von 10mA. Die Sperrspannung von LEDs sind eher gering, deshalb sollte man sie nicht direkt an Wechselspannungen betreiben. Typ rot rot (LC) gelb gelb (LC) Grün grün (LC) DU (V) 1,65 1,65 2,1 2,1 2,7 2,7 Imax (ma) R (Ohm), 5V ,8k-3,3k ,5k-3k ,1k R (Ohm), 12V 530-1k 5,3k-10k 500-1k 5,1k-10k ,7-4,7k rot-red; gelb-yellow, grün-green, Spezielle Niedrigstrom - Exemplare erreichen ihre maximale Leuchtkraft schon bei etwa 1/10 des üblichen Nennstroms. Niedrigstrom - Low Current (LC) Obwohl es nun auch andere Farben, sowie mehrfarbige und blaue Typen gibt, sind rot (628nm), grün (570nm) und gelb (590nm) die Standardfarben vor allem wegen des wesentlich geringeren Preises ) Bipolartransistoren...sind aktive Bauelemente mit 2 PN - Übergängen. Durch einen kleinen Eingangsstrom kann ein größerer gesteuert werden. Es gibt NPN und PNP - Exemplare. NPNs benötigen eine positive Spannung an der Basis gegenüber dem Emitter (E), PNP eine negative, um einen Strom über den Kollektor fließen zu lassen. Die 3 Anschlüsse sind Basis (Base B), Emitter (E) und Kollektor (Collector C). Übliche Bezeichnungen sind z.b. 2Nxyz oder BC xyz. (vieles ist möglich...) Der Buchstabe dahinter gibt oft die Klasse für die Stromverstärkung an. Hier sind die Richtwerte für Kleinsignal - Transistoren, die aber auch je nach Typ abweichen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 173 von 234

175 Klasse Stromverstärkung A bis ca. 50 B C D E F weit größer als 800 Ein Transistor besitzt zahlreiche Parameter wie max. Basisstrom (IBmax), Kollektor- Emitterstrom (ICEmax), max Spannung (UCE), Stromverstärkung (hfe oder ß [beta]), Eingangswiderstand (re) aber auch die obere Grenzfrequenz. Eine weitere wichtige Größe ist die Gesamtverlustleistung, die von der Umgebungstemperatur und dem thermischen Widerstand Rth-ja (thermal Resistance from junction to ambient) in K/W (Kelvin pro Watt). maximale dauerhafte Verlustleistung Pmax (bei x C) = (Tjmax-Tx)/(Rth-ja) Tjmax - maximale Temperatur des Halbleiters (meist 150 C, aber je nach Typ 70 C C) Tx - Umgebungstemperatur (üblich je nach Ort consumer: 50 C C, automotive C) Da sie sich beim Durchmessen wie zwei Dioden verhalten, kann man sie leicht testen und die Anschlussbelegung eindeutig bestimmen. Vor allem deshalb, da die Belegung nicht eindeutig genormt ist. Heißt: beim NPN fließt der Strom von B nach C und von B nach E, alle anderen Richtungen sperren. Beim PNP fließt der Strom in entgegengesetzter Richtung. Üblich ist aber bei Kleintransistoren (Gehäuse TO-92, Miniplast z.b. BCxyz) so etwas, wie unten links. Bei Transistoren der Reihe 2Nwxyz sind im Allgemeinen gegenüber dem linken Bild unten Emitter und Kollektor vertauscht. Aber auch andere Belegungen existieren, z.b. bei HF - Transistoren oft CEB. Für SMDs (SOT-23, SOT223 etc.) ist die weit verbreitete Belegung rechts zu sehen. Im Zweifelsfall nachsehen oder messen. Gezeigt wird jeweils die Draufsicht, Top - View Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 174 von 234

176 30.7.) Feldeffekt - Transistoren (FET s) Sie benutzen keinen PN - Übergang, sondern einen Kanal zum Steuern des Stroms. So ist eine fast leistungslose Steuerung (extrem hochohmiger Eingang) möglich. Ein FET hat mind. 3 Anschlüsse: das Gate (G, Tor) ist üblicherweise die Steuerelektrode, über Source (S, Quelle) und Drain (D, Abfluss) fließt dann der gesteuerte Strom. Neben den Sperrschicht-Typen (Junction - FET), existieren bei den MOS - FETs (Metal Oxyd Silicium - FETs) so genannte selbst sperrende Anreicherungs- (Enhancement-) Typen, aber auch selbst leitende Verarmungs(-Depletions)-Typen. Bei einigen MOSFETs existiert noch ein Bein zum Substrat (B Bulk) oder seltener ein zweites Gate. Üblicherweise ist Bulk aber intern mit dem Source- Anschluss verbunden. Eine Möglichkeit bei MOSFETs, die Belegung durch Messen zu bestimmen, gibt es: durch die integrierte Bulk - Diode. Jeder MOSFET hat konstruktionsbedingt eine, manchmal (vor allem bei Switches) werden sie auch mit in die Schaltung eingezeichnet. Eine übliche (z.b. BF 245, BF 256) Belegung (Ansicht von oben, Top - view) ist links zu sehen, eine Möglichkeit für SMD (z.b. SOT-23) ist in der Mitte. Aber auch hier tanzen einige FETs aus der Reihe, bei denen teilweise Drain und Gate vertauscht sind. Rechts ist eine übliche Belegung für die größeren Leistungs - FETs in den Bauformen SOT223, DPAK, TO-220 u.s.w. Hierbei ist meist Drain mit der Kühlfahne- oder -Fläche verbunden. Neben den Standard - MOSFETs sind in den letzten Jahren immer mehr intelligente Feldeffektransistoren oder Switches (ProFETs (r) etc.) entstanden, sie eignen sich hervorragend zum Schalten großer Ströme, sind dafür für den Analogbetrieb unbrauchbar. Hier hilft nur ein Blick ins Datenbuch. Achtung, durch Elektrostatische Entladungen (ESD) können einfache konventionelle FETs wesentlich leichter zerstört werden als z.b. Bipolartransisoren. Draufsicht / Top - View Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 175 von 234

177 30.8.) IC s (Integrated Circuits, Integrierte Schaltkreise) Sie bestehen aus einer Vielzahl von Bauelementen wie Widerstände, Dioden und Transistoren und wurden in einem Gehäuse integriert. Ein Datenblatt ist Pflicht. So wie unten (Draufsicht) zu sehen, wird immer (beginnend unten links, entgegen dem Urzeigersinn) bei Schaltkreisen gezählt, Pin 1 ist deshalb gekennzeichnet. Weit verbreitet sind DIL8, DIL14, DIL16, DIL20, DIL24, DIL28, DIL40. Das DIL(P) steht für die Gehäuseform: Dual InLine (Plastic), die Zahl dahinter für die Anzahl der Pins (Beine). Der Abstand der Pins beträgt dann 100mil, das sind genau 2,54mm. 1mil sind ein Tausendstel Inch. Neuere ICs haben deutlich kleinere Abstände, z.b. 0,5mm) Fehlt auf dem IC die Kennzeichnung von Pin1 (wie meist in SO - Bauweise), dann nach der Beschriftung oder der linken Kennzeichnung richten, unten links ist dann Pin 1. Bei anderen Bauformen (PLCC, SOIC, SSOP oder was auch immer) muss man ebenfalls für die Belegung ins Datenblatt sehen. Die Zählweise ist immer gleich. Auch hier ist Pin 1 gekennzeichnet, und es wird einfach nur mathematisch positiv (entgegen dem Uhrzeigersinn) herum gezählt. Um z.b. Operationsverstärker (OPVs) zu nutzen, ist ein geeigneter IC - Typ auszuwählen, der dann meist mehrere von den OPVs enthält. Draufsicht / Top - View Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 176 von 234

178 30.9.) Induktivitäten Bei großen Spulen ist in der Regel eine genaue Typenbezeichnung oder der Induktivitätswert, max. Strom und evtl. Innenwiderstand angegeben. Bei SMD - Spulen (Bauform über 0805) gibt eine 4 - stellige Kombination den Wert preis: Bei Versionen mit 2 Zahlen und 2 Buchstaben gilt folgendes: Wieder kennzeichnet der Buchstabe den Dezimalpunkt: Letter N R Wertebereich nh uh Der letzte Buchstabe zeigt die Toleranz (wie bei Cs.) Letter F G H J K M Toleranz +- 1% +- 2% +- 3% +- 5% +- 10% +- 20% Bei Versionen mit 3 Zahlen und einem Buchstaben gilt: die ersten 2 Zahlen der Wert, die dritte Zahl, die Anzahl der Nullen... der Buchstabe am Ende wieder die Toleranz Einheit dann in Mikrohenry uh. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 177 von 234

179 30.10.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 178 von 234

180 31.) Professionelles Löten von Lochrasterplatinen* ) Einleitung Dieses Beispiel zeigt wie man professionell eine Lochrasterplatine lötet. Als Beispiel dient eine Lochrasterplatine mit einem Mikrocontroller vom Typ ATTiny12. Der Stromlaufplan sieht wie folgt aus: Stromlaufplan 31.3.) Erstellung eines Layouts Die erste Aufgabe besteht grundsätzlich darin, ein Layout vom Stromlaufplan zu erstellen. Dies kann entweder mit einer Software oder per Hand auf kariertem Papier geschehen. Beim Erstellen des Layouts ist darauf zu achten, dass die physikalischen Gegebenheiten wie Bauteileabmessungen, Rastermaß, Bohrungen oder Gehäuseabmessungen berücksichtigt werden ) Regeln für das Layout Wie auf der unteren Abbildung zu erkennen ist, gibt es in diesem Fall keine Diagonalverbindungen. Dies ist beim Layout wünschenswert, allerdings nicht immer möglich. Diagonale Verbindungen können durchaus gelegt werden, siehe dazu die Hinweise beim Löten. Da man das Layout nur auf einer Seite gestalten kann, werden gerade Brücken verwendet, um zwei nicht direkt erreichbare Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 179 von 234

181 Leiterbahnen zu verbinden. Bei der Anwendung einer Software für das Layout heißt das: Bei Brücken wird der TOP - Layer verwendet. Das folgende Bild zeigt das Layout, in diesem Fall soll die Platine an den Ecken mit Schrauben und Abstandsbolzen befestigt werden: Layout Ansicht von unten ( Gespiegelt zum Bestückungsplan ) Die Ansicht für das Layout ist von unten, d.h., dass die Brücken nicht dargestellt werden (siehe Layout). Jeder Kreuzungspunkt des Rasters stellt ein Lötauge dar. Die folgende Abbildung zeigt den Bestückungsplan für das obige Layout, welcher ebenfalls vor dem Löten erstellt wird. Auf dem Bestückungsplan sind zwei Brücken zu erkennen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 180 von 234

182 31.5.) Werkzeuge Bevor man nun zum Lötkolben greift, sollten folgende Werkzeuge verfügbar sein: 1) Ein guter Fein - Seitenschneider 2) Zwei kleine Zangen 3) Kleiner Schraubendreher 4) Verzinnter Cu - Draht, Ø0,3 oder Ø0,4mm für Leiterbahnen; Ø0,5mm für Brücken; bei hohen Strömen dickerer Draht für Leiterbahnen notwendig 5) Kleine Säge, falls Aussparungen notwendig sind 6) Passende Bohrer und Kleinbohrmaschine oder Handbohrer 7) Lötkolben, 50W 8) Lötzinn, muss nicht bleifrei sein 9) Abbiegevorrichtung für Widerstände, Dioden und Kondensatoren 10) Kleiner Feilensatz 11) Alte Zahnbürste 12) Spiritus, Fettlöser und Lötlack Einige der Werkzeuge und Materialien Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 181 von 234

183 31.6.) Bleifrei löten Ja oder Nein Auch wenn hier die Meinungen vielleicht auseinander gehen: Im Hobbybereich braucht man nicht mit bleifreien Lot zu arbeiten, da es sich um keine kommerziellen Massenprodukte handelt. Wer es dennoch probieren will, sollte sich folgender Dinge bewusst sein: 1) Bleifreies Lot gibt es in zwei Ausführungen: mit und ohne Kupferanteil. Welches man verwendet, ist Geschmackssache. 2) Der Schmelzpunkt liegt höher als bei verbleitem Lötzinn, eventuell ist ein neuer Lötkolben anzuschaffen, möglichst mit Temperaturregelung. 3) Selbst gut gelötete Lötstellen sind stumpf und sehen aus wie kalte Lötstellen. 4) Nachlöten einer Lötstelle nur schwer möglich (viel Hitze notwendig). 5) Das Flussmittel lässt bei den derzeitigen Loten auf dem Markt stark zu Wünschen übrig. 6) Bleifreies Lot ist erheblich teurer, Beispiel: 1000g Sn60 Pb40 bleihaltiges Lot kosten derzeit , bleifreies Lot kostet ca ) Erste Schritte Der erste Schritt besteht darin, dass man die Lochrasterplatine entsprechend dem Layout zuschneidet und sämtliche Bohrungen oder Ausfräsungen herstellt. Die untere Abbildung zeigt dies für das Mikrocontrollerboard: Lochrasterplatine mit Bohrung Anschließend wird die Leiterplatte sorgfältig entgratet und gereinigt. Man kann durchaus eine etwas alte und verschmutzte Lochrasterplatine verwenden, man sollte aber vor dem Löten diese immer sorgfältig säubern. Dazu nimmt man am Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 182 von 234

184 besten Spiritus und/oder Fettlöser und eine alte Zahnbürste, damit lässt sich in der Regel die Lochrasterplatine reinigen. Bei sehr verschmutzen Stellen kann man auch vorsichtig die Leiterplatte mit feinem Schmirgelpapier beschleifen. Wenn nun alles sauber ist, wird diese mit Lötlack eingesprüht. Aber nicht zu viel! Dies hat zwei Vorteile: Erstens lässt sich die Platine besser löten, und zweitens ist sie außerdem durch den Lack gegen Korrosion geschützt. Die beiden nächsten Bilder zeigen die Platine vor und nach der Reinigung, welch ein Unterschied: Verschmutzte Leiterplatte ( Beispiel ) Gereinigte Leiterplatte Fettflecken sind weg, wie neu Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 183 von 234

185 31.8.) Das Löten Nachdem nun alle Vorbereitungen getroffen wurden, wird ein Stück (ca. 50cm) von der Drahtrolle (Ø 0,3 / 0,4mm oder für die Brücken Ø0,5mm) abgeschnitten. Da der Draht oftmals ziemlich verbogen ist, wird er zunächst mit den beiden Zangen geradegezogen: Draht wird geradegezogen Hierbei ist zu beachten, dass der Draht nicht mit einem Ruck, sondern langsam mit Feingefühl begradigt wird. Man merkt dann an einer Stelle, dass er sich gedehnt hat das genügt schon - würde man weiter ziehen, würde er abreißen. Anschließend wird an einem der Enden eine kleine Schlaufe mit einer Rundzange gebogen. Durch diese Schlaufe wird später ein Bein eines Bauteils geführt. Beim Verlegen einer Leiterbahn beginnt man am besten mit einer geraden Stelle, z.b. am Punkt A im Layout. Man setzt den Draht am ersten Punkt hinter einer Durchführung eines Bauteilebeins an und setzt dort einen Lötpunkt. Beim Setzen des Lötpunktes ist es wichtig, dass kurzzeitig sehr viel Hitze und etwas Lötzinn an die zu lötende Stelle kommt. Nicht umgekehrt! Wenn zu wenig Hitze vorhanden ist, kommt es zu einer kalten Lötstelle. Kurzzeitig bedeutet ca. 1 2 Sekunden. Eine kalte Lötstelle sieht immer stumpf aus, wenn dann noch zu viel Lötzinn verwendet wurde, entsteht ein Lötklumpen. In solch einem Fall wird das Zinn mit einer Entlötpumpe oder -litze entfernt und erneut gelötet. Der Draht wird dann gerade weiter geführt und an jedem zweiten oder dritten Lötauge fixiert. So erreicht man, dass er sich nicht frei bewegen kann und unkontrolliert einen Kurzschluss verursacht. Dann kommt ein erster Knickpunkt, mit einem kleinen Schraubendreher wird der Draht um 90 gebogen. Wichtig ist, dass an jeder Ec ke ein Lötpunkt gesetzt wird, damit sich der Draht nicht verschieben kann. Ist man am Ende der Leiterbahn angelangt, so wird dort ein kleiner Haken gebogen, wo wiederum später das Bauteilbeinchen durchgeführt wird. Die Bilder unten verdeutlichen noch einmal die einzelnen Arbeitsschritte: Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 184 von 234

186 Drahtschlaufe Anfang Punkt A Leiterbahn ( grün auf Layoutplan ) fertig Weitere Leiterbahnen 30.9.) Kritische Punkte ( B und C ) Die im Layout gekennzeichneten Punkte benötigen besondere Maßnahmen: Beim Punkt B muss der Draht vorgebogen werden, bevor er angelötet wird. Beim Punkt C wird erst nach Anlöten der Bauteile von der Oberseite ein kleine Drahtbrücke gelegt. Punkt B deutlich zu sehen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 185 von 234

187 In diesem Sinne wird die ganze Leiterplatte von der Leiterbahnseite gelötet. Man sollte sich dafür Zeit nehmen, denn je sorgfältiger man arbeitet, um so zuverlässiger wird die Schaltung auch über längere Zeit funktionieren. Kalte Lötstellen, die man am stumpfen Erscheinungsbild erkennt, sollten mit einer Lötpumpe oder Endlötlitze entfernt und erneuert werden. Man sollte auch vermeiden, Draht durch Lötzinn zu ersetzten, z.b. am Punkt C ; dies führt immer wieder zu Kontaktschwierigkeiten. An den Stellen wie bei C immer eine kleine Drahtbrücke mit kleinen Schlaufen verlöten. Wenn man sich das untere Bild anschaut, macht dies sicherlich einen sehr guten Eindruck nicht nur auf das Fachpublikum! Alle Leiterbahnen verlegt Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 186 von 234

188 31.10.) Diagonale Verbindungen Sollte es einmal nicht möglich sein, so wie hier dargestellt, im 90 Winkel die Leiterbahnen zu verlegen, dann kann man dies auch diagonal durchführen. Allerdings ist der Platzbedarf für diagonal verlegte Leiterbahnen größer, in diesem Bereich kann praktisch kein Bauteil platziert werden. Außerdem ist zu beachten, dass die Leiterbahnen äußerst sorgfältig verlegt und gelötet werden müssen, um keine Kurzschlüsse zu verursachen. Am besten lötet man dann nur jeden zweiten oder dritten Lötpunkt, wie unten auf dem Bild zu sehen ist: Diagonal verlegte Leiterbahnen ) Bestückung der Leiterplatte Wenn alle Leiterbahnen ordentlich gelötet wurden, kann man mit dem Bestücken der Lochrasterplatine beginnen. Man fängt zuerst mit den flachen Bauteilen wie Brücken, liegenden Widerständen und IC - Fassungen an. Die Brücken werden aus 0,5mm Cu - Draht gefertigt, da sie eine höhere Stabilität besitzen. Das Umbiegen der Brücken und Widerstandsbeine sollte nicht mit einer Zange, sondern einem Biegewerkzeug / -lehre erfolgen. Dies gewährt eine saubere und korrekte Biegung: Umgebogene Drahtbrücke und Widerstand Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 187 von 234

189 Dabei ist zu beachten, dass beim Abschneiden der Beinchen die Lötstelle nicht beschädigt wird. Der Seitenschneider wird wie folgt angesetzt: Abschneiden der Beinchen Lötstelle links: nachlöten Lötstelle noch einmal kurz erhitzen Fertig Als nächstes werden etwas höheren Bauteile wie Kondensatoren und Transistoren angelötet. Zum Schluss folgen die stehenden Elkos und Steckverbinder. Beim Bestücken ist darauf zu achten, dass alle Bauteile auf der Lochrasterplatine aufliegen und nicht in der Luft hängen. Außerdem sollten die Beine nicht zu kurz abgeschnitten werden, da es sonst zu losen oder kalten Lötstellen und somit zu Kontaktschwierigkeiten kommen kann. Das folgende Bild zeigt ein Negativbeispiel, so wie es nicht sein soll: Negativbeispiel: so nicht! Ab in den Sondermüll! Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 188 von 234

190 Wenn alles ordentlich gemacht wurde, dann sollte das Resultat wie folgt aussehen: Unter- und Oberseite der kleinen Mikrocontrollerplatine Jetzt braucht nur noch der Mikrocontroller sein Programm, dann kann's losgehen! ) Hinweise zum Bestücken Bauteile mit TO92, TO18 o.ä. Gehäuse werden so eingelötet, dass sie möglichst nicht durch Um- oder Verbiegen der Beinchen stark belastet werden. Manche Transistoren (z.b. BC337 von Philips) sind schon vorgebogen. Man sollte dann dieses Rastermaß auch so verwenden. Dies muss im Layout berücksichtigt werden. Das linke Bild unten zeigt einige Beispiel dazu, so werden die Bauteile bestückt und angelötet, das rechte dagegen ist wieder ein Negativbeispiel, wie es nicht sein soll: So sollten die Bauteile bestückt werden Falsch! So nicht! Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 189 von 234

191 Um Platz zu sparen, kann man Widerstände, Dioden oder andere Bauteile mit dieser Bauform auch stehend platzieren. Das übliche Rastermaß beträgt 2,54, 5,08 oder 7,62mm. Ab einem Raster von 10mm werden diese Bauteile liegend bestückt. Bei der stehenden Montage wird der Draht jedoch nicht scharfkantig abgeknickt sondern im Bogen, wie es das folgende Bild zeigt: Stehende Widerstände Es ist außerdem zu beachten, den Draht nicht direkt am Gehäuse umzubiegen, da sonst das Bauteil mechanisch beschädigt werden kann. Leiterplatte in 3D - Ansicht * 22 Quellverweis: Bernhard Redemann, LOETEN.PDF Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 190 von 234

192 31.13.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 191 von 234

193 32.) Konvertierung von EAGLE Dateien in das GERBER Format Bitte den einzelnen unten aufgeführten Schritten genau folgen. Nach den unten aufgeführten Schritten werden die GERBER-Files in dem gleichen Order abgelegt wo sich auch der *.brd - file befand ( brd = EAGLE-Format ) Es wird empfohlen den vorhandenen *.brd file in einen leeren neuen Order zu kopieren. Öffnen des *.brd - files mit der Software EAGLE. Nachdem der *.brd file geöffnet wurde, in der Kommandozeile run drillcfg eintragen und mit Enter bestätigen. Im nächsten Fenster bei dem Radiobutton inch auswählen und mit OK bestätigen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 192 von 234

194 Es wird jetzt die Liste mit den Bohrdaten aufgelistet. Diese Liste mit OK bestätigen. Die Bohrdaten ( der *.drl file ) muss in dem gleichen Ordner abgespeichert werden in dem die Ursprungsdatei *.brd liegt. Das Speichern der Datei in diesem Ordner erfolgt mit dem Button Save. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 193 von 234

195 Jetzt wird der CAM Prozess gestartet. Dazu den Button betätigen. Es öffnet sich das folgende Fenster: Hier jetzt DATEI / ÖFFNEN / JOB auswählen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 194 von 234

196 Hier jetzt excellon.cam auswählen und Open drücken. Es sollte geprüft werden ob bei Arbeitsschritt = Bohrdaten erzeugen steht. Weitere Einstellungen müssen nicht vorgenommen werden. Der CAM Job wird mit der Betätigung des Buttons JOB AUSFÜHREN gestartet. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 195 von 234

197 Jetzt wurden bereits die 3 Dateien *.drd, *.dri und *.drl ( Bohrdaten ) in dem Ursprungsorder erzeugt. Nun müssen noch die benötigten GERBER-files erzeugt werden. Dazu erneut DATEI / ÖFFNEN / JOB auswählen. Hier jetzt gerb274x.cam auswählen und Open drücken. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 196 von 234

198 Es sollte geprüft werden ob bei Arbeitsschritt = Bestückungsseite steht und die rot markierten Einstellungen gesetzt sind. Weitere Einstellungen müssen nicht vorgenommen werden. Das erzeugen der GERBER-Daten wird mit der Betätigung des Buttons JOB AUSFÜHREN gestartet. Das CAM-Fenster kann jetzt mit x geschlossen werden. Es wurden jetzt in dem Ursprungsordner die Dateien *.cmp, *.sol, *.plc, *.stc, *.sts, *.gpi erzeugt. In dem Ursprungsordner befinden sich jetzt die oben abgebildeten 9 Dateien. Diese können jetzt zu einem ZIP-File gemacht werden und an den Platinenhersteller übersendet werden. Alle benötigten Informationen die der Platinenhersteller benötigt sind in diesen Daten enthalten. ( Bis auf die Platinendicke, Farbe der Platine, Farbe der Bedruckung ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 197 von 234

199 32.2.) Notizen Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 198 von 234

200 33.) Einlöten von SMD Bauteilen Irgendwann ist man an dem Punkt angelangt, an dem man ein Bauteil braucht, das bloß in SMD verfügbar ist. TI zum Beispiel bietet seine MSP430 - Mikrocontroller ausschließlich in SMD an. Das ist dann der Zeitpunkt an dem man sich fragt: "Wie lötet man so was?". Nun, eigentlich ist es gar nicht so schwer, sobald man den richtigen Trick dabei mal raus hat. Voraussetzungen 33.2.) Handlöten Grundvoraussetzung ist ein Lötkolben mit entsprechender Lötspitze. o Der Lötkolben sollte am besten der einer geregelten Lötstation sein. Die Einstellung der Lötstation sollte man halbwegs beherrschen. (Lötversuche an einer alten Platine sind in diesem Fall sehr hilfreich). o Der Lötkolben sollte möglichst leicht und der vordere (heiße) Teil möglichst kurz sein. Je länger, desto mehr wird ein eventuelles Zittern der Hand verstärkt. o Die Lötspitze sollte so dick sein, wie es noch gerade für die Aufgabe vertretbar ist. Nicht etwa die dünnste aufzutreibende Lötspitze. Was auf den ersten Blick widersprüchlich klingt (so dick wie es gerade noch geht), hat einen einfachen Grund: Die an der Spitze ankommende Wärme, die Wärmekapazität der Spitze und die Wärmeübertragung sind bei größeren Spitzen entsprechend besser. Daher geht das Löten mit einer größeren Spitze besser. Natürlich sollte man es nicht übertreiben, aber die 0,8 mm Spitze ist häufig die falsche Wahl. o Die Lötspitze sollte in einem guten bis erstklassigen Zustand sein. Außerdem braucht man noch Entlötlitze. Hier sollte man die dünnste nehmen, die man bekommen kann. Breiter als 1,5 mm sollte sie nicht sein, eher dünner. Hat man keine passende zur Hand oder herrscht Geldmangel, so lassen sich auch die feinen Litzen eines abisolierten, flexiblen Silikonkabels für diesen Zweck missbrauchen. Natürlich braucht man auch noch das Lötzinn, bestenfalls mit Flussmittel im Kern. 0,5 mm ist praktikabel, 0,23 mm ist bei kleinerem Pitch sehr zu empfehlen. Flüssiges Flussmittel in Stiftform mit eingebautem Pinsel oder Flussmittelgel aus der Spritze tun gute Dienste. Schließlich ist auch noch eine Leiterplatte (PCB) vonnöten. Hier hat man entweder die Möglichkeit, sich eine bei den verschiedenen PCB - Herstellern fertigen zu lassen oder sie selber zu belichten und zu ätzen. Besonders bei Chips mit kleinem Pin - Abstand hilft eine Lötstoppmaske und die Vorverzinnung der Pads; die kleine Menge Zinn, die bei industriell gefertigten Platinen auf den Pads ist, reicht völlig aus, man braucht dann kein oder nicht viel extra Lötzinn. Feine Pinzette. Billige tun es eher weniger. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 199 von 234

201 Eine Lupe. Diese dient in erster Linie zur Kontrolle. Löten ist unter einer einfachen Lupe eher unangenehm und ein Notbehelf, da die Perspektive verloren geht. Eine Lupenbrille (gute können recht teuer sein) oder ein Stereomikroskop (teuer bis sehr teuer) wäre zum Löten die bessere Wahl ) Löten von Widerständen, Kondensatoren und anderen 2 - Pinnern Es gibt diese Bauteile hauptsächlich in diesen Bauformen: 1206: Länge: 3,20 mm Breite: 1,60 mm (laufen langsam aus) 0805: Länge: 2,00 mm Breite: 1,25 mm 0603: Länge: 1,60 mm Breite: 0,80 mm (derzeit in der Industrie aktuell) 0402: Länge: 1,00 mm Breite: 0,50 mm (wird derzeit Standard in der Industrie) 0201: Länge: 0,50 mm Breite: 0,25 mm (Handy) 01005: Länge: 0,25 mm Breite: 0,13 mm (Handy) Das Einlöten von 2 - Pinnern ist sehr einfach. Es gibt eigentlich bloß einen kleinen Trick: 1. Ein Pad auf der Leiterplatte verzinnen. 2. Das Bauteil mit einer Pinzette in Endposition halten und leicht an beide Pads andrücken. 3. Dabei das verzinnte Pad mit dem Lötkolben erwärmen. Das Bauteil ist nun einseitig eingelötet. 4. Das zweite Pad normal löten. 5. Anschließend evtl. das erste Pad noch mal kurz erhitzen. Und schon hat man das Bauteil eingelötet. Als Pinzette empfiehlt sich eine mit ca. 1 mm breiter Spitze, die als SMD - Pinzette (meist schwarz brüniert) ab ca angeboten werden. Hier zu sparen lohnt nicht. ist eine Mischung aus Mg(OH)2 und Al2(Cl) ) Lötpaste 33.5.) Löten von Bauteilen im SO-Package Das Löten von Bauteilen im SO Package gestaltet sich fast genauso einfach wie das Löten von Widerständen: 1. Ein Pad, das an einer Ecke des ICs liegt, verzinnen. 2. Den IC platzieren. 3. Den IC nach unten drücken. 4. Das Pad erwärmen. Es ist möglich, dass der IC jetzt nicht richtig sitzt. Wenn das passiert ist, einfach nochmal das Zinn erwärmen und den IC verschieben bis er sitzt. Allerdings muss man dabei aufpassen, den IC nicht zu stark zu erwärmen. 5. Das dem ersten gelöteten Pad diagonal gegenüberliegende Pad löten. 6. Alle anderen Pads verlöten. Es ist nicht schlimm, wenn Zinnbrücken entstehen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 200 von 234

202 7. Die Zinnbrücken mit Hilfe von Entlötlitze entfernen. Dazu hält man die Entlötlitze an die betroffenen Pads und erwärmt sie. Das Zinn geht dann automatisch auf die Entlötlitze und es gibt keine Brücken mehr ) Löten von (T)SSOP s und QFP s War es bei Bauteilen im SO-Package mit einer ruhigen Hand noch möglich die Pins ohne Zinnbrücken zu verlöten, ist das bei TSSOPs nun praktisch nicht mehr möglich, da der Abstand der Pins einfach zu klein ist. 1. Platzieren des Bauteils. 2. Das Bauteil irgendwie fixieren (Pinzette oder vorsichtig mit dem Zeigefinger etc.) Tesafilm ist recht praktisch und lässt sich leicht wieder entfernen. 3. Mit dem Lötkolben einen Tropfen Zinn aufnehmen (entfällt bei verzinnten Pads). 4. Das Bauteil an zwei diagonal gegenüberliegenden Pins festlöten. 5. Überprüfen, ob der Chip wirklich richtig auf der Platine liegt, jetzt sind Korrekturen noch möglich. 6. Wenn man einen Stift mit flüssigem Flussmittel hat, auf der zu lötenden Seite damit einfach über alle Pins pinseln. 7. Mit dem Lötkolben über die erste Seite des TSSOP fahren. Dabei spielt es keine Rolle, ob Brücken entstehen. Wenn man vorverzinnte Pads und Lötstopplack hat, entstehen normalerweise keine Brücken, da die Oberflächenspannung die geringe Menge Zinn an Pad und Pin sammelt, so dass es zu wenig Zinn für eine Brücke ist. Den Lötkolben mit einer Geschwindigkeit von ca. 1-2 Pins pro Sekunde vorwärts bewegen. 8. Jetzt kann man das Bauteil loslassen, da es genügend fixiert ist. 9. Mit dem Lötkolben über die andere(n) Seite(n) fahren. 10. Mit Entlötlitze überflüssiges Zinn entfernen. 11. Zum Abschluss kann man mit einer Lupe die Lötstellen überprüfen. Bei QFPs ist das Verfahren gleich, außer dass man 4 Seiten bearbeiten muss. Alternativ zur Entlötlitzentechnik gibt es auch Lötspitzen mit Hohlkehle. 1. Zuerst das Bauteil an zwei diagonalen Pins mit Lötzinn fixieren und die Ausrichtung prüfen. Ob Lötbrücken entstehen, ist zu diesem Zeitpunkt nicht wichtig. 2. Dann genügend Flussmittel über die zu lötenden Pins streichen. 3. Die Hohlkehle mit wenig Lötzinn füllen und über eine Seite des ICs führen. 4. Jetzt hat man an einigen Stellen (meist am Ende der Seite, die man gelötet hat) einige Lötbrücken. 5. Die Hohlkehle von Lötzinn reinigen und mit leerer Hohlkehle über die Lötbrücken fahren. Vorher noch mal genug Flussmittel draufgeben. 6. Meist sind schon nach dem ersten mal keine Brücken mehr vorhanden. Falls doch, nochmals mit Flussmittel benetzen und an den entsprechenden Stellen mit der Hohlkehlspitze Lötzinn entfernen. Vorsicht! Flussmittel sind ätzend. Also nur bei eingeschalteter Lötdampfabsaugung arbeiten! Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 201 von 234

203 33.7.) Der Trick mit der Entlötlitze Bei kleinen SMD - Bauteilen kann es passieren, dass man beim Löten Zinnbrücken verursacht. Diese lassen sich recht einfach mittels Entlötlitze entfernen. Dabei sollte man direkt mit dem Ende der Litze entlöten und nicht der Mitte. Hilfreich kann bei wenig Platz auch ein schräges Anschneiden der Litze sein. Scharfe Schneidwerkzeuge, die ein Ausfransen der Litze verhindern, sind unverzichtbar (Tipp: SMD - Werkzeuge markieren, damit sie nicht versehentlich für grobe Arbeiten verwendet werden). Es empfiehlt sich die Entlötlitze vorher leicht mit Flussmittel zu tränken, damit das Zinn besser aufgenommen werden kann. Grundsätzlich sollte man beim Arbeiten mit Entlötlitze, ob an SMD- oder anderen Bauteilen, etwas Vorsicht walten lassen. Entlötlitze ist ein sehr guter Wärmeleiter. Daher kann man sich beim Entlöten, wenn man die Litze direkt mit den Fingern hält, böse verbrennen. Über 300 vom Lötkolben über die Litze zu den Fingern übertragen sind kein Pappenstiel. Leider kann das Führen der Litze mit einer Pinzette oder kleinen Flachzange gerade bei SMD - Bauteilen zu ungenau sein, so dass man verleitet wird, die Finger zu nehmen. Handelsübliche Entlötlitze Durch das feine Geflecht wird flüssiges Lötzinn ähnlich wie bei einem Docht durch die Kapillarwirkung aufgesogen. Man braucht also nur das Zinn mit der Entlötlitze zusammenzubringen, und schon ist die Lötstelle verschwunden. In der Praxis ist dabei etwas Übung und Geschick erforderlich. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 202 von 234

204 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 203 von 234

205 34.) LED Treppenlauflicht ( ca. Bauzeit 45 Minuten ) Draufsicht der unbestückten Platine ( Bestückungsseite ) Bauteileliste der Treppenlauflicht-Platine Artikel - Nr. Bezeichnung Stückzahl 1/4W 10K Kohleschichtwiderstand 1/4W, 5% 10 K-Ohm 1 1/4W 4,7K Kohleschichtwiderstand 1/4W, 5% 4,7 K-Ohm 2 1/4W 1K Kohleschichtwiderstand 1/4W, 5% 1 K-Ohm 24 16,0000-HC49U-S Standardquarz, Grundton, 16,0 MHz 1 1N4004* 1 Gleichrichterdiode, DO41, 400V, 1A 1 AKL * 3 Anreihklemme 2-polig, RM5,08 1 ATMEGA DIP* 3 ATMega AVR-RISC-Controller, DIL-40 1 GS 18P* 2 IC-Sockel, 18-polig, superflach, gedreht, vergold. 3 GS 40P* 2 IC-Sockel, 40-polig, superflach, gedreht, vergold. 1 JUMPER 2,54 SW Kurzschlussbrücke, schwarz, RM2,54 6 KERKO 100N Keramik-Kondensator 100nF 4 KERKO 22P Keramik-Kondensator 22pF 2 PL Sicherungshalter, 5x20mm, max. 6,3A-250V 2 RAD 220/16* 3 Elektrolydkondensator, 8x11mm, RM 3,5mm 1 RAD 220/25* 3 Elektrolydkondensator, 8x11,5mm, RM 3,5mm 1 RAD 470/25* 3 Elektrolydkondensator, 10x16mm, RM 3,5mm 1 SL 1X40G 2,54 1x40pol.-Stiftleiste, gerade, RM 2,54 1 SL 2X40G 2,54 2x40pol.-Stiftleiste, gerade, RM 2,54 1 TRÄGE 0,63A Feinsicherung 5x20mm, träge 0,63A 1 ULN2803A* 3 Darlington-Arrays, DIL-18 = TD 62083AP 3 V 5616X U-Kühlkörper, 35x17x13mm, 21KW/W, Langloch 1 ZF 3,9* 4 Zener-Diode 0,5W 3,9V 2 µa 7805* 3 Spannungsregler 1A positiv, TO * 1 Einbaurichtung beachten ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen weißen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) * 2 Einbaurichtung beachten wegen der Kerbe des IC s * 3 Einbaurichtung beachten *4 Einbaurichtung beachten ( Bei diesen Dioden ist die Kathode durch einen schwarzen Ring gekennzeichnet. Der Kathodenstrich der Diode muss mit dem Strich des Bestückungsdrucks auf der Platine übereinstimmen ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 204 von 234

206 Aufbaubeschreibung / Lötreihenfolge: Die genannten Bauteilenamen sind entsprechend dem Bestückungsdruck auf der Platine. ( Die in den Klammern genannten Bauteilenamen sind paarig dazu die Bauteile aus dem File Schaltplan Steuerplatine.png ) Die genannten Bauteilenamen sind die Bauteilenamen aus dem File Schaltplan Steuerplatine.png. ( Bitte beachten das die Bauteilenamen aus dem Schaltplan nicht mit dem Bestückungsdruck übereinstimmen. Daher zur Bestückung das folgende Bild beachten ) 1.) Einlöten des R27 10K 2.) Einlöten der R1, R2 4K7 3.) Einlöten der Widerstände R85 R92, R , R93 R100 ( 470R ) ( Je nach dem was für Leucht-Dioden verwendet werden, ggf. die Widerstände anders auslegen ) 4.) Einlöten der D2, D3 ZF 3,9V Dioden ( Einbaurichtung beachten ) 5.) Einlöten der D1 1N4004 ( Einbaurichtung beachten ) 6.) Einlöten des Quarz Q1, 16Mhz 7.) Einlöten der 4 IC Sockel ( Einbaurichtung beachten ) 8.) Einlöten der Kondensatoren C3, C4, C6, C7 100nF 9.) Einlöten der Kondensatoren C8, C9 22pF 10.) Einlöten der 2-poligen Stiftleisten JP1, JP2, JP3, J4 11.) Einlöten der Jumper JP1A, JP1B 12.) Einlöten des Kondensators C5 220µF / 16V ( Einbaurichtung beachten ) 13.) Einlöten des Kondensators C2 220µF / 25V ( Einbaurichtung beachten ) 14.) Einlöten des Kondensators C1 470µF / 25V ( Einbaurichtung beachten ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 205 von 234

207 15.) Einlöten des Sicherungshalters 16.) Einlöten des IC1 µa7805 ( Einbaurichtung beachten ) ( Die silberne Rückseite des µa7805 muss mit dem weißen Balken am Bestückungsdruck übereinstimmen ) 17.) Die Anreihklemme einlöten ( Einbaurichtung beachten ) 18.) Den Kühlkörper an den µa7805 anschrauben ( Lötleitpaste nicht vergessen ) 19.) Die Sicherung 0,63A Träge einsetzen 20.) Die ULN2803A in die Halter setzen ( Einbaurichtung beachten ) 21.) Den Atmega16 in den Halter einsetzen ( Einbaurichtung beachten ) Draufsicht der bestückten Platine ( Bestückungsseite ) Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 206 von 234

208 34.2.) Flashen des ATMega 16 Bausteines mit dem AVRISP mk2 Programmierer und AVR Studio 4 1.) Installieren des Programms AVR Studio 4 von der mitgelieferten CD. Dabei wird auch ggf. der USB Treiber für den AVRISP mk2 Programmer installiert. 2.) Wird der AVRISP mk2 jetzt über USB eingesteckt wird der Treiber geladen und der Programmer zeigt die Bereitschaft an indem die grüne LED leuchtet. Nur zur Info. Steckerbelegung der Programmer 3.) Leider gibt es auf der Platine keinen ISP Stecker für den Programmiervorgang. Um den ATMega zu flashen empfehle ich auf den bereits eingelöteten 40-fach IC-Halter einfach einen weitern 40-fach IC-Halter aufzustecken. In diesen 2. Halter dann den ATMega stecken. Geht man so vor, kommt man mit kleineren Klemmen an die Pins des 2. Halter und kann diese mit dem 6-poligen Stecker des ISP Programmers verbinden. ( siehe Bild ) Belegung eines 6-poligen ISP Stecker auf einem Board Belegung des 6-poligen Buchsensteckers des Programmers Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 207 von 234

209 4.) Die Verbindungen sind wie folgt: ( siehe Schaltplan ) = Vcc z.b. Vcc an R27 ( ca. 5,0V ) = CTRL/MOSI ATMega PIN 6 = GND ATMega PIN 11 = PB4/MISO ATMega PIN 7 = SCK ATMega PIN 8 = RESET ATMega PIN 9 Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 208 von 234

210 3.) Jetzt 12V DC an die Anreihklemme der Steuerplatine anschließen. 4.) AVR Studio 4 starten. 5.) Den Assistenten ggf. mit Cancel beenden. 6.) Hier CON anklicken 7.) Jetzt den entsprechenden AVR Programmer auswählen. Bei mir was das z.b. der AVRISPmkII mit USB Anschluß. Die Verbindung wird mit dem Button hergestellt. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 209 von 234

211 8.) AVR anklicken 9.) Es öffnet sich das folgende Fenster: 10.) Zunächst den Reiter anwählen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 210 von 234

212 11.) Es öffnet sich das folgende Fenster 12.) Dort muss zuerst das richtige Device ausgewählt werden (1.). Da ein ausgewählt werden. Da ein Atmega16 verwendet wird, wird ATmega16 ausgewählt. Dann auf Read Signature (2.) klicken. Anschließend muss bei (3.) eine Signatur auftauchen. Falls das nicht klappt, ist entweder der Controller nicht am Bus angeschlossen, die Verbindung zwischen dem Programmer und dem Controller - Board passt nicht oder die Platine ist nicht korrekt bestückt. 13.) Als nächstes werden die Fuses programmiert. Dazu auf den Reiter klicken. Der Reiter sieht wie folgt aus: Die Eingabe der Werte und Programmierung an den Controller erfolgt durch drücken des Buttons. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 211 von 234

213 14.) Die folgende Meldung mit dem Button bestätigen. 15.) Unten im Statusfenster sollte nun die folgende Meldung erscheinen: 16.) Jetzt wird die Firmware auf den Controller geladen. Hierfür den Reiter anwählen. Es öffnet sich das folgende Fenster: Die beiden Haken bei Erase device before flash programming und Verify device after programming müssen gesetzt sein. Jetzt das entsprechende HEX File auswählen (1.) und anschließend das Programmieren mit dem Button starten (2.) Unten im Statusfenster sollte die nun die folgende Meldung erscheinen: Damit ist der ATmega16 Baustein beschrieben und die Steuerplatine kann verwendet werden. Jetzt die angelegte 12V Versorgungsspannung der Platine entnehmen und die Stecker des ISP Programmers entfernen. Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 212 von 234

214 34.3.) Inbetriebnahme der Treppenlauflicht-Platine Es können zwischen 1 und 24 Lichtquellen an die Platine angeschlossen werden. Dazu müssen entsprechend Jumper an der 6x2-poligen Steckerleiste gesetzt werden. Die oberen 5 Jumper sind für die Anzahl der LED s. Dabei ist die Anzahl im Binärformat zu setzen: Anzahl Lichtquellen Binärcode 01 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = < Beispiel siehe unten 0 = Jumper offen / 1 = Jumper geschlossen Der unterste Jumper wählt zwischen 2 Fade-Off-Zeiten. 0 = 15 Sekunden / 1 = 25 Sekunden Beispiel für 24 LED und einer Fade-Off-Zeit von 15 Sekunden: Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 213 von 234

215 Sollten bei einem ersten Test noch keine Lichtschranken zur Verfügung stehen, so können diese simuliert werden. Dazu jeweils einfach die Jumper JP1A und JP1B kurzschließen. Dies simuliert ein Durchlaufen der jeweiligen Lichtschranke A oder B aus. Der Jumper JP1A löst die LED-Laufrichtung ab der LED1 aus. Der Jumper JP1B löst die LED-Laufrichtung ab der eingestellten Anzahl LED aus. Zeichnung der diffusen Scheiben Stand: Die Freebus Fibel V 1.1 Seite 214 von 234

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