HowTo: PCB - De Anemosens_MCU PCB bouwen

Met het Aenmosens_MCU-bord is het mogelijk om Anemosens te gebruiken als een stand-alone anemometer die kan worden gebruikt voor langetermijnwaarnemingen in afgelegen gebieden (vandaar de microSD-kaartsleuf) of als een ander onderdeel van uw weerstation (vandaar de RS485-interface).

De RS485-interface wordt gebruikt om de meetgegevens via Modbus te leveren. Op deze manier kunt u de anemometer eenvoudig aansluiten op uw RaspberryPi, pc of vele andere platforms die RS485 of Modbus ondersteunen.

Daarnaast kan via de USB-poort een seriële stroom van de data (verpakt als handige JSON) worden geactiveerd.

En last but not least start de ingebouwde ESP32 ook een BLE-server op. Hierdoor heb je ook de mogelijkheid om de gegevens draadloos op te roepen met je smartphone of computer.

Natuurlijk kun je ook je eigen firmware schrijven en programmeren via de geïntegreerde USB-C poort. De QWIIC-poort maakt eenvoudige aansluiting van extra sensoren via I2C mogelijk.

Ik heb de printplaat gekregen van de printplaatfabrikant PCBWay.com kunnen worden gemaakt, die ze mij kosteloos ter beschikking heeft gesteld. Bij deze nogmaals hartelijk dank voor de goede service en samenwerking. 🙂

Hieronder ziet u enkele foto's van de voltooide printplaat en (bijna) alle mogelijke componenten. Helaas zijn sommige sensoren zoals de BME280 erg duur of slecht verkrijgbaar door het huidige tekort aan chips, daarom heb ik ze niet geïnstalleerd.

U kunt ook meer informatie over Anemosens zien in de volgende video.


Veiligheidsinstructies

Ik weet dat de volgende opmerkingen altijd een beetje vervelend zijn en onnodig lijken. Helaas hebben veel mensen die "beter" wisten door onvoorzichtigheid ogen, vingers of andere dingen verloren of zichzelf verwond. Gegevensverlies is in vergelijking bijna te verwaarlozen, maar zelfs dit kan erg vervelend zijn. Neem daarom vijf minuten de tijd om de veiligheidsinstructies te lezen. Omdat zelfs het coolste project geen blessure of andere problemen waard is.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/

Affiliate links / reclame links

De hier vermelde links naar online winkels zijn zogenaamde affiliate-links. Als u op zo'n affiliate-link klikt en via deze link een aankoop doet, ontvangt Nerdiy.de een commissie van de betreffende onlineshop of aanbieder. De prijs verandert voor jou niet. Als u via deze links uw aankopen doet, steunt u Nerdiy.de om in de toekomst andere nuttige projecten aan te kunnen bieden. 🙂 


Eisen

Voor de constructie moet je SMD-soldeertaken beheersen. In de volgende artikelen vindt u tips hoe u dit kunt doen.

Vereist gereedschap:

PCB-productie: Hier vindt u alle informatie die u nodig heeft om de printplaten te vervaardigen:


De structuur

In eerdere projecten heb ik op dit punt individuele afbeeldingen ingevoegd om te laten zien welke componenten waar op de printplaat moeten worden gesoldeerd.

Een nog betere manier om een overzicht te krijgen van welke componenten waar op de printplaat horen, staat in de volgende paragraaf. Dankzij het werk van OpenScope-project u kunt nu zeer handige HTML-bestanden genereren waarin u direct kunt zien welke componenten waar op de print moeten worden geïnstalleerd.

U kunt het overzicht voor de Anemosens-sensorprintplaat hier bekijken: Anemosens_MCU-printplaat

U kunt het huidige bestand ook vinden in de GIT-repository onder de volgende link:
https://github.com/Nerdiyde/Anemosens/blob/main/PCB/anemosens_mcu_v1.3_bom.html
(Houd er rekening mee dat u het HTML-bestand moet downloaden om het te kunnen bekijken. Dit is niet rechtstreeks vanuit de GIT-repository mogelijk.)


programma-firmware

De firmware voor het aansturen van de sensoren op de Anemosens Sensor PCB in combinatie met de Anemosens_MCU PCB is nog in ontwikkeling. U kunt de huidige status van de GIT-opslagplaats downloaden. U vindt de firmware onder de volgende link.


Veel plezier met het project

Ik hoop dat alles werkte zoals beschreven. Zo niet, of als je vragen of suggesties hebt, laat het me weten in de commentaren. Ik zal dit dan zo nodig aan het artikel toevoegen.
Ideeën voor nieuwe projecten zijn altijd welkom. 🙂

PS Veel van deze projecten - vooral de hardwareprojecten - kosten veel tijd en geld. Natuurlijk doe ik dit omdat ik het leuk vind, maar als je het cool vindt dat ik de informatie met je deel, dan zou ik blij zijn met een kleine donatie aan het koffiefonds. 🙂

Koop Me a Coffee op ko-fi.com       

11 comments

  1. Super enthousiast om dit te bouwen, bedankt voor het plaatsen! Ik heb nog niet eerder een printplaat besteld, als ik naar de kassa ga, wordt er gevraagd:

    “Vul de volgorde van de lagen in, van bovenaanzicht tot onderkant, volgens
    de laagnaam in uw bestand.”

    Wat moet ik invoeren voor L1, L2, L3 en L4? Nogmaals, ik kijk er echt naar uit om te leren terwijl ik hiermee bezig ben, heel erg bedankt voor het beschikbaar stellen ervan!

    1. Hoi Nick,
      Euh, bedankt voor de hint. Wist niet dat hier tijdens het bestelproces om wordt gevraagd.
      Vul alstublieft het volgende in:
      L1: GTL
      L2: G1
      L3: G2
      L4: GBL

      Laat het me weten als je nog iets nodig hebt. 🙂
      hartelijke groeten
      Fab

  2. Hallo fantastisch,
    Heel cool, dat bracht me naar de volgende stap. Dit klinkt verschrikkelijk onwetend, maar ik realiseerde me niet dat ik ook alle componenten bij het bord moest bestellen; Ik dacht dat ze erbij waren. 🙂 Is er een manier om een optie te selecteren waarbij de fabriek ze assembleert/bevolkt zodat het bord kant-en-klaar aankomt?

  3. Dang, ik zag geen "voorgemonteerde" optie in PCBway. Is het er en mis ik het, of moet ik de onderdelen apart bestellen en in elkaar zetten? Hoe dan ook, spannend!

    1. Voor zover ik me herinner (kan het nu niet controleren) zie je de montageoptie tijdens het PCB-bestelproces. Het zou onderaan dezelfde pagina moeten staan waar u ook de toewijzing van de lagen moest selecteren waar u eerder naar vroeg. 🙂 Ik hoop dat dat helpt om het te vinden. Anders kan ik het morgen controleren om u meer details te geven.
      hartelijke groeten
      Fab

  4. Gaaf, ik heb het gevonden! Ik heb de BoM .xls erop geüpload en kreeg het volgende verduidelijkingsverzoek van PCBway:

    Geef het exacte onderdeelnummer of de component-URL op voor SMT2X4MMTACTILE_PUSH_BUTTON.

    Is er een specifieke die je hebt gebruikt? Dit is zo cool om door te nemen en te proberen het goed te doen! Ik heb een heleboel printplaten onderweg en zal er ook een paar van de geassembleerde exemplaren bestellen. Leuk project!

    1. Hoi Nick,
      fijn om te horen dat het (tot nu toe) gelukt is. 🙂
      Het genoemde onderdeel is niet echt nodig voor normaal gebruik. De beide knoppen zijn verantwoordelijk om de ESP32 te resetten en/of in programmeermodus te zetten. Ik heb het vooral geïntegreerd om de ontwikkeling wat makkelijker te maken.
      Beide (resetten en ESP32 in programmeermodus zetten) wordt nu afgehandeld door de geïntegreerde USB2Serial-brug. Dus als dit genoeg voor je is, zou ik aanraden om deze knoppen gewoon niet te monteren. 🙂
      Laat het me weten als je ze toch wilt monteren, dan zal ik proberen de juiste component-ID te vinden.

      Sorry voor deze hobbelige manier om alle benodigde componenten te verzamelen. ik moet het wat makkelijker maken..
      hartelijke groeten
      Fab

  5. Geen zorgen. Dus ik kan ze gewoon vertellen dat onderdeel helemaal te laten vallen?

    Hé, als je hulp nodig hebt om dit gemakkelijker te maken, zet ik graag mijn schouder tegen het stuur. Alle Amazon Affiliate-links werken niet voor Amerikaanse klanten, ik zoek nog steeds op het internet naar een aantal ervan. Die diametraal gemagnetiseerde schijf is moeilijk te vinden buiten de link die je gaf (die niet naar de VS wordt verzonden).

    Ik weet niet zeker hoeveel je weet over Helium/LoRa, maar in mijn perfecte wereld zouden we een min of meer “drukknop”-set met instructies samenstellen, zodat iedereen waar dan ook de 3D-bestanden kan laten afdrukken, inclusief een LoRa-radio/antenne, bestellen de geassembleerde planken, bestel alle onderdelen en bouw hun eigen weerstation om te voorzien in het Heliumnetwerk.

    Ik zou graag met je aan dat project willen werken als je een game bent.

    1. Ja precies. Vertel ze gewoon dat je deze componenten niet wilt laten monteren. Zou geen probleem moeten zijn.

      Ja, dat probleem met Amazon is een beetje aan de gang. Ik heb voor hen gekozen omdat ik dacht dat ze hun wereldwijde leveringsnetwerk konden gebruiken om alle componenten wereldwijd beschikbaar te maken. Helaas is dat niet het geval.
      Mijn (toekomstige) oplossing hier zal ook zijn dat ik probeer de benodigde onderdelen in een kleine winkel aan te bieden. Ik ben helaas nog niet zover. :/

      Dat klinkt geweldig. Ik hoorde over Lora en heb hier ook enkele componenten bij de hand omdat ik er altijd al mee wilde werken.
      Misschien zou het zinvol zijn om een printplaat te ontwikkelen met dezelfde afmetingen, maar meer geoptimaliseerd voor lora, zodat deze kan worden gebruikt als een drop-in-vervanging?
      Ik werk momenteel in een wifi-versie (dezelfde MCU) die meer geoptimaliseerd zal zijn voor werking op batterijen, misschien kan dit als uitgangspunt worden gebruikt.
      Wat denk je?

      hartelijke groeten
      Fab

  6. Oké, ik laat ze weten dat ze dat verzoek moeten verwijderen.

    Als we de LoRa/Helium-richting volgen bij het ontwikkelen van een PCB, kunnen we subsidie aanvragen voor de ontwikkeling (als dat nuttig voor je is). Mijn doel zou een stand-alone weerstation op zonne-energie zijn dat je overal zou kunnen 'planten' waar er Helium/LoRa-dekking is (wat op dit moment alomtegenwoordig wordt in bevolkte gebieden).

    Stuur me gerust een e-mail als je verder wilt praten, dit zou een super interessant project zijn om te doen!

    ps Elke keer als ik een reactie plaats, krijg ik dit bericht. Ik druk gewoon op de terugknop en verzend het opnieuw, de tweede keer werkt het prima. “Fout: u heeft een onjuiste reCAPTCHA-waarde ingevoerd.
    Klik op de TERUG-knop in uw browser en probeer het opnieuw.”

Kommentar hinterlassen

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Erforderliche Felder sind mit * markiert

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.