HowTo: PCB – Anemosens_MCU PCB aufbauen

Mit dem Aenmosens_MCU-Board ist es möglich Anemosens als eigenständiges Anemometer zu verwenden, das für Langzeitbeobachtungen in abgelegenen Gebieten (daher der microSD-Kartensteckplatz) oder als weiterer Teil Eurer Wetterstation (daher die RS485-Schnittstelle) verwendet werden kann.

Die RS485-Schnittstelle dient der Bereitstellung der Messdaten über Modbus. Auf diese Weise könnt Ihr das Anemometer einfach mit Eurem RaspberryPi, PC oder vielen anderen Plattformen verbinden, die RS485 bzw. Modbus unterstützen.

Zusätzlich kann über den USB-Anschluss ein serieller Stream der Daten (verpackt als handliches JSON) aktiviert werden.

Und nicht zuletzt startet der verbaute ESP32 auch einen BLE-Server. Dadurch habt Ihr auch die Möglichkeit, die Daten drahtlos mit Eurem Smartphone oder Computer abzurufen.

Natürlich könnt Ihr auch Eure eigene Firmware schreiben und über den integrierten USB-C-Port programmieren. Der QWIIC-Port ermöglicht den einfachen Anschluss weiterer Sensoren über I2C.

Die Platine habe ich bei dem Platinen-Hersteller PCBWay.com fertigen lassen, welcher mir diese kostenlos zur Verfügung gestellt hat. An dieser Stelle nochmal vielen Dank für den tollen Service und die Zusammenarbeit. 🙂

Im folgenden seht Ihr ein paar Bilder der fertig aufgebauten Platine und (fast) allen möglichen Komponenten. Leider sind manche Sensoren wie zum Beispiel der BME280 aufgrund der aktuellen Chip-Knappheit sehr teuer bzw. schlecht verfügbar, weshalb ich ihn nicht verbaut habe.

Mehr Infos über Anemosens könnt Ihr auch in dem folgendem Video sehen.


Sicherheitshinweise

Ich weiß die folgenden Hinweise sind immer irgendwie lästig und wirken unnötig. Aber leider haben schon viele Menschen die es "besser" wussten aus Leichtsinnigkeit Augen, Finger oder anderes verloren bzw. sich verletzt. Im Vergleich dazu ist ein Datenverlust fast nicht der Rede Wert, aber auch diese können echt ärgerlich sein. Deswegen nehmt Euch bitte fünf Minuten Zeit um die Sicherheitshinweise zu lesen. Denn auch das coolste Projekt ist keine Verletzung oder anderen Ärger wert.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/

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Voraussetzungen

Für den Aufbau müsst ihr SMD Lötaufgaben bewältigen. Die folgenden Artikel enthalten Tipps dazu.

Benötigtes Werkzeug:

PCB-Fertigung: Alle infos die Ihr zur Fertigung der PCBs braucht, könnt Ihr hier finden:


Der Aufbau

In früheren Projekten habe ich an dieser Stelle einzelne Bilder eingefügt mit denen gezeigt wurde welche Komponenten wo auf dem PCB verlötet werden müssen.

Ein noch besserer Weg um eine Übersicht darüber zu bekommen welche Komponenten an welcher Stelle auf das PCB gehören seht Ihr im folgenden Absatz. Dank der Arbeit von Open Scope Project kann man nun nämlich sehr hilfreiche HTML Dateien generieren in denen man direkt sehen kann welche Komponenten wo auf dem PCB verbaut werden müssen.

Die Übersicht für das Anemosens Sensor-PCB seht ihr hier: Anemosens_MCU PCB

Die jeweils aktuelle Datei findet Ihr aber auch im GIT-Repository unter folgendem Link:
https://github.com/Nerdiyde/Anemosens/blob/main/PCB/anemosens_mcu_v1.3_bom.html
(Beachtet dabei bitte, dass Ihr die HTML-Datei herunterladen müsst um sie anzuzeigen. Direkt aus dem GIT-Repository ist dies nicht möglich.)


Firmware programmieren

Die Firmware zur Ansteuerung der Sensoren auf dem Anemosens Sensor-PCB in Kombination mit dem Anemosens_MCU PCB ist noch in der Entwicklung. Den aktuellen Stand könnt Ihr aus dem GIT-Repository herunterladen. Ihr findet die Firmware unter folgendem Link.


Ich hoffe bei euch hat alles wie beschrieben funktioniert. Falls nicht oder ihr Fragen oder Anregungen habt lasst es mich in den Kommentaren bitte wissen. Ich trage dies dann ggf. in den Artikel nach.
Auch Ideen für neue Projekte sind immer gerne willkommen. 🙂

Fab

P.S. Viele dieser Projekte - besonders die Hardwareprojekte - kosten viel Zeit und Geld. Natürlich mache ich das weil ich Spaß daran habe, aber wenn Du es cool findest, dass ich die Infos dazu mit Euch teile, würde ich mich über eine kleine Spende an die Kaffeekasse freuen. 🙂

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