beelogger

beelogger-STM32 – Beschaltung und Aufbau

Der beelogger-STM32 erlaubt die Datenübertragung via WLAN mit einem ESP8266 auf der Platine.
Unter Verwendung von Zusatzplatinen (Shield) ist Mobilfunk mittels LTE (4G) oder GSM (2G), sowie LORA möglich.

 

Bestückung und Aufbau:

beelogger-Blue mit STM32F103C8/CB:

Blue Version 1.02 bestückt, Platinenunterseite, V 1.03/1.04 hierzu identisch

“Blue” Version 1.02 bestückt, Platinenunterseite, V1.04 hierzu identisch

Blue Version 1.02 bestückt, Platinenoberseite, V 1.03/1.04 hierzu identisch

“Blue” Version 1.02 bestückt, Platinenoberseite, V1.04 hierzu identisch

beelogger-Blackpill mit STM32F401 bestückt:

“Black” Version 1.04 bestückt, Platinenunterseite

“Black” Version 1.04 bestückt, Platinenoberseite

beelogger-Blackpill Platine V 1.2 vorbereitet für SIM7600E:

BlackPill V 1.2,bestückt, vorbereitet für SIM7600E-Modul

BlackPill V 1.2, vorbereitet für SIM7600E-Modul

 

Leerplatinen beelogger-Blackpill:

beelogger-Blackpill 1.04, Platinenunterseite

beelogger-Blackpill 1.04, Platinenunterseite

beelogger-Blackpill 1.04, Platinenoberseite

beelogger-Blackpill 1.04, Platinenoberseite

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.

Zu Bestücken sind alle Bauteile wie im Bestückungsdruck angegeben. Bitte unbedingt die aufgedruckten Werte beachten.
Das EE-Prom ist (ausser für LORA-Systeme) zwingend erforderlich. Die Pull-Up-Widerstände des I2DC-Bus dazu, 2x4k7, sind die neben dem HX711.

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.
Hinweis: Ab Version 1.02 ist in einigen Bauteilen die Beschriftung “nb”, die werden nicht bestückt.

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.
Ab Platinenversion 1.02 wird der ESP8266 auf der Platinenoberseite bestückt.

Der Solarcharger sollte mit den Drahtabschnitten an die Platine angeschlossen werden.
Platinenversion 1.04 erlaubt den Einbau des Solar-Chargers auch so, dass die Ladebuchse nicht im Bereich der Platinenbefestigung/Bohrung ist.
Alternativ zum SolarCharger-Modul kann eine Ladeschaltung mit dem SPV1040 in SMD-Technik eingebaut werden. Anstelle der Diode 1N5818 wird eine Drahtbrücke eingebaut, die ZD5,6 und der Widerstand 1,5 entfallen.

Zur Verringerung von Fehlsteuerungen durch den Arbeitsschalter ist zusätzlich der Einbau eines Pull-Down-Widerstand 4K7 zwischen GND und Pin PA0 (an Anschlußklemme Arbeitsschalter) erforderlich. Dieser Widerstand ist im Layout nicht eingezeichnet, im Bild oben gelb dargestellt.
Der Widerstand 220Ohm soll nach Möglichkeit mit einem 150 oder 180 Ohm bestückt werden.

Platinenversion Blackpill V.1.1/1.2 hat die Optionen für den Niederschlagssensor, Bauteile mit ‘*’, und Audiosensor, Bauteile mit ‘A’, vorgesehen.
Des Weiteren kann ein SIM7600E direkt auf der Platine montiert werden. Dies erlaubt allein mit der Basisplatine den Aufbau eines beelogger-Single oder -DUO.
Für den Aufbau mit SIM7600E werden die zugehörigen Widerstände, der MOSFET und der Kondensator 470uF montert. Der Kondensator 470uF auf der Platinenrückseite liegend im Bereich unter dem BlackPill-Modul eingebaut.
Version 1.2 wurde um einen LF33CV ergänzt um den ESP8266 bei Bienenzählersystemen mit 3,3V zu versorgen. Der MCP1702-33
im Bereich der Platinenmitte entfällt dann.

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-Module:
Bei den Polulu-Module ist 5V fest eingestellt; diese können daher unter Beachtung von Ein-/Ausgang 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.

Vorbereitung des BluePill-Modul:

Die Modifikation des BluePill-Modul ist für den dauerhaften Betrieb mit Akku und Solarladung notwendig.
Im Test- oder Probebetrieb kann das Modul direkt verwendet werden.

Idealerweise werden diese Anpassungen vor dem Einlöten der Stiftleisten vorgenommen.
Für den Dauerbetrieb des BluePill-Modul sind nachstehende Änderungen notwendig, damit der Strombedarf der Schaltung im Sleep-Mode von ca. 5milliAmp. auf unter 15mikroAmp sinkt.
Auf dem BluePill-Modul sind dazu der Vorwiderstand (R1) für die Power-Led zu entfernen und ein Pin am Spannungsregler abzutrennen oder dieser ganz zu entfernen.
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.

BluePill Platine: Nicht zu bestückende Stifte,  Modifikationen für den stromsparenden Dauerbetrieb

BluePill Platine: Nicht zu bestückende Stifte,  Modifikationen für den stromsparenden Dauerbetrieb

Versuche mit diversen BluePill-Modulen haben gezeigt, dass es durchaus Verbesserungsbedarf in der Bestückung gibt.

  • Der Wert von 100k (104) bei R3 und R4 führt vereinzelt zu Problemen beim Laden des Sketch. Fehlermeldung: “
    Sollte das Laden von Programmen über den FTDI-Adapter vom Modul verweigert werden, so schafft die Bestückung von R3 und R4 mit 10K SMD-Widerständen abhilfe.
    Z.B. reichelt SMD0603-10K oder SMD0402-10K, Bauform 0602/0402 Wert 10kOhm; oder vergleichbar

 

Vor Montage von weiteren Modulen oder Shield die Inbetriebnahme durchführen.