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beelogger-STM32 – Beschaltung und Aufbau

Der beelogger-STM32 erlaubt die Datenübertragung via WLAN mit einem ESP8266  oder LTE mit einem SIM7600E auf der Platine.
Dabei ist der Anschluss von zwei Waagen möglich.

Unter Verwendung von Zusatzplatinen (Shield) sind 4 Waagen sowie Mobilfunk mittels GSM (2G), sowie LORA möglich.

 

Beim Umgang mit elektronischen Bauteilen dafür Sorge tragen, dass diese bei der Handhabung und auch beim Löten vor elektrostatischen Entladungen geschützt sind, um Defekte zu vermeiden.

Einige Informationen zu Lötzinn und Tipps zum Löten finden sich im reichelt magazin mit dem Suchbegriff Löten.

Einige Lötstellen sind mit der Kupferfläche der Platine verbunden. Diese Lötstellen benötigen eine deutlich längere Lötzeit, je nach Lötspitze auch eine höhere Löttemperatur.
Gleiches gilt für das Einlöten der Anschlussklemmen. Auf Grund der großen Wärmeableitung dieser Lötpunkte bzw. Aufwärmzeiten erhöht sich Zeit-/Temperatur bedarf.

Beim Umgang mit elektronischen Bauteilen dafür Sorge tragen, dass diese bei der Handhabung und auch beim Löten vor elektrostatischen Entladungen geschützt sind, um Defekte zu vermeiden.

Bestückung und Aufbau:

beelogger-Blackpill Platine V 1.2 vorbereitet für SIM7600E:

 

Bild Leerplatine Bestückungshinweise Blackpill Version 1.2  für LTE, WLAN, Audio, DHT Nr.2

Bestückungshinweise Blackpill Version 1.2 für LTE, WLAN, Audio, DHT Nr.2

BlackPill V 1.2,bestückt, vorbereitet für SIM7600E-Modul

BlackPill V 1.2, vorbereitet für SIM7600E-Modul, teilweise für WLAN (MCP1702-33/Kondensatoren Platinenmitte)

beelogger Black Version 1.2 bestückte Platine Ansicht der Rückseite mit SolarCharger, MT3608 und HX711

beelogger Black Version 1.2 mit SolarCharger, MT3608 und HX711, Kondensator in Platinenmitte für Variante mit LTE Modul


SIM7600E/SIM7670E:
 Ein SIM7600E kann direkt auf der Platine montiert werden.
 Dies erlaubt allein mit der Basisplatine den Aufbau eines beelogger-Single (1 Waage) oder -Duo (2 Waagen).
 Für den Aufbau mit SIM7600E werden die zugehörigen Widerstände, der MOSFET montiert, siehe Darstellung Platine, dort gelber Kasten. 
 Der Kondensator 470uF wird auf der Platinenrückseite, ggf. liegend, im Bereich unterhalb des BlackPill-Modul eingebaut.

WLAN:
WLAN-Systeme benötigen den MCP1702-33 und Kondensatoren, sowie die Buchsenleisten für den ESP8266, siehe Darstellung Platine, dort grüne Kasten.

LORA:
  LORA-Systeme benötigen den MCP1702-33 und Kondensatoren wie im WLAN-Aufbau, siehe Darstellung Platine, dort grüner Kasten.
  Für das Shield passende Buchsenleisten.

Audiosensor:
  Platinenversion Blackpill V.1.1/1.2 hat die Option Audiosensor, Bauteile mit ‘A’, vorgesehen; orange Kasten.

Niederschlagsensor:
  Wegen des deutlich erhöhten Stromverbrauchs ist beim Blackpill die Nutzung  eines Niederschlagssensor nicht sinnvoll; Bauteile mit ‘*’, blauer Kasten .

Bienenzähler:
  Version 1.2 wurde um einen LF33CV ergänzt um den ESP8266 bei Bienenzählersystemen mit 3,3V zu versorgen.
  Der MCP1702-33 unmittelbar neben dem LF33CV wird dann nicht bestückt.

 

Zu Bestücken sind alle Bauteile wie im Bestückungsdruck angegeben. Bitte unbedingt die aufgedruckten Werte beachten.
Das EE-Prom, außer für LORA, ist zwingend erforderlich.

Die Bestückung der Bauteile erfolgt auf beiden Seiten.
Die Bauteile der Platinenunterseite im Bereich des Akkuhalters zuerst montieren. Dabei darauf achten, dass das Drahtenden und Lötzinn nicht wesentlich über den Lötaugen hinaus ragen, damit der Akkuhalter plan montiert werden kann.

Auf die Platinenoberseite werden bestückt:
Buchsenleisten für das STM32F…-Modul und den FTDI (USB-Seriell-Wandler), der Akkuhalter, die Kondensatoren und soweit gewünscht, die Schraubklemmen. In den Buchsenleisten die Steckkontakte der Pins PC14/PC15 entfernen.

Auf die Platinenunterseite werden bestückt:
Der HX711, der SolarCharger, der MT3608 oder das Polulu-Modul, eine 1N5818, die ZD5,6 und der Widerstand 1,5/1,8 Ohm.
Der Solarcharger sollte mit den Drahtabschnitten an die Platine angeschlossen werden.

Alternativ zum SolarCharger-Modul kann eine Ladeschaltung mit dem SPV1040 in SMD-Technik eingebaut werden. Dann wird anstelle der Diode 1N5818 eine Drahtbrücke eingebaut, die ZD5,6 und der Widerstand 1,5 können entfallen.

Wenn der (optionale) Jumper an Batterie-Plus eingebaut wird, muss eine Verbindung aufgetrennt werden.
Neben dem “+”-Anschluss des Akku sind zwei Lötaugen. Die Verbindung zwischen den Lötaugen muss vor dem Einlöten der 2-poligen Stiftleiste aufgetrennt werden.
Mit dem Jumper kann bei Wartungsarbeiten der Akku von der Elektronik getrennt werden.
Hinweis: Der Solarcharger wird mit dem Jumper nicht von dem Akku abgetrennt.

 

HX711:
Die Eingangs- und Ausgangsseite des HX711-Modul ist passend zum Modul in den Patchfelder mit Drahtbrücken herzustellen.

Weitere Informationen hier.


Montage des MT3608:

Das MT3608-Modul muss vor der Montage auf 4,9 – 5,1 V eingestellt werden. Erfolgt dies nicht, so wird die Platine bzw. Module bei der Inbetriebnahme zerstört.
Zur Einstellung den Akku an Vin-/Vin+ anschließen, an VOut-/Vout+ mit einem Multimeter die Spannung kontrollieren. Die Einstellung erfolgt über das Zehngangpotentiometer der Platine. Je nach Grundeinstellung erfordert es einige Umdrehungen zur gewünschten Spannung. Ein Überdrehen quittieren die Poti meist mit einem leisen Klick.

Polulo-Modul anstatt MT3608:
Bei den Polulu-Modulen ist 5V fest eingestellt; diese können im Lötfeld ” Step-Up” unter Beachtung von Ein-/Ausgang/GND direkt montiert werden.

Anschlussklemmen:
Die Schraubklemmen für die diversen Sensoren und Anschluss der Wägezellen sind nach Bedarf einzubauen. Die Anschlussklemmen können sowohl auf der Platinenunterseite als auch auf der Platinenoberseite montiert werden. Grundsätzlich können Sensorleitungen auch direkt angelötet werden.
Auf der Platine ist eine mit SVC bezeichnete Schraubklemme vorgesehen. Diese ist zum Anschluss eines Schalters (Schließer) vorgesehen, damit bei Arbeiten am Bienenvolk keine Messungen erfolgen.
Für die Nutzung des zweiten DHT ist eine zusätzliche Verbindung auf der Platine herzustellen. Die Lötaugen sind mit “DHT2 D”/”DHT2_PB13” bezeichnet.

 

Vorbereitung des BlackPill-Modul:

Auf dem BlackPill-Modul ist dazu der Vorwiderstand  für die Power-Led zu entfernen, im Bild rechts gelb markiert.
Die beiden Pins an C14 & C15 dürfen nicht bestückt werden; ggf. Lötstelle erwärmen und Stifte ziehen. Dies ist notwendig, damit der 32kHz Taktgenerator für die STM32-interne Uhr korrekt arbeiten kann.

 

 

Vor Inbetriebnahme die Leiterplatte von Lötzinnresten und dem Flussmittel befreien.
Hierzu kann ein grober Borstenpinsel und Waschbenzin verwendet werden.

Vor Montage von weiteren Modulen oder Shield die Inbetriebnahme durchführen.