Controlboard Version 2.0
Hier beschreiben wir die Inbetriebnahme des Controlboards (auch MainUnit genannt).
- Anleitung zur Firmware https://github.com/muccc/WomoLIN-Sw-MainUnit/wiki/Firmware-Beschreibung
- Controlboard hat Spannung und die Power LED leuchtet, wenn Lötbrücke überbrückt wird
- Board kann über JTAG programmiert werden
- Testsoftware "Hello WomoLIN" sendet und Nachricht wird auf PC empfangen (TODO Testsoftware erstellen)
- Firmware programmieren
- Nachricht GetSignals über Debug Interface vom PC zum Controlboard senden
- Control LED blinkt beim senden und zeigt damit den Empfang der Nachricht an
- Das Board antwortet und sendet die Anzahl der implementierten Signale
- Ausführen der Testskripte
Ihr könnt über den PC, über die serielle Schnittstelle, über das Debug Interface, mit dem Controlboard kommunizieren.
Einstellung serielle Schnittstelle Der Kommunikationsbus arbeitet mit 115200 8N1.
Variante Terminal Programm Es gibt für jedes Betriebssystem eine Vielzahl an Terminal Programmen, z.B. HyperTerminal, HTerm, CuteCom, Terraterm u.v.m Unter Windows ist Terraterm sehr beliegt. Eine einfaches Programm unter Linux ist z.B. CuteCom.
Variante Python Für eine umfangreiche Kommunikation bietet sich Python an. In den Projekten befinden sich Python Testprogramme. Um diese nutzen zu können benötigt Ihr Python 3.x und pyserial.
Als erstes müsst Ihr das Board mit Spannung versorgen. Dies erfolgt über den Steckverbinder J300 auf dem Board. Auf dem Videokanal von WomoLIN könnte Ihr auch ein Video dazu sehen. Ein Unterschied zum Video besteht in der Stromaufnahme. Das Controlboard 2.0 verbraucht deutlich weniger Ruhestrom, als das erste Controlboard in dem Video.
Betriebsspannungs LED (rot)
Auf dem Board gibt es die LED D2, die direkt an die Spannung 3,3 Volt angeschlossen ist. Aus Stromersparungsgründen, ist die LED über eine Lötbrücke deaktiviert. Über die Lötbrücke JP1 kann die LED in Betrieb genommen werden. Wenn die Lötbrücke geschlossen wird, dann zeigt die LED eine gültige Betriebsspannung über die rote (die Farbe Rot ist an dieser Stelle NICHT als Fehler zu bewerten) LED an.
Auf dem Board befindet sich der Controlbus, der über ein Micro USB Anschluss erreichbar ist. Das Debug Interface kann vom Controlboard abgetrennt werden. Für die Kommunikation mit dem Controlbus über einen PC wird dieser Anschluss verwendet.
Für die Software steht eine Control LED auf dem Board zur Verfügung. Die Funktion der Control LED ist Firmware und wird auch in der Firmware Beschreibung beschrieben.
Auf dem Board befinden sich bereits 4 Bi Relays. D.h. die Ausgänge der Relais können direkt über die Verbindungsstecker J315 bis J318 verwendet werden.
Was ist der Unterschied zwischen einem Bi Relais und einem normalen Relais? Ein Bi Relais hält seinen Zustand auch bei einem Spannungsausfall. Damit "überlebt" das Bi Relais auch eine Spannungsunterbrechung und einen Neustart des Controlboards ohne Probleme. Ein "normales" Relais benötigt für das Schalten IMMER eine Spannung und ein Strom. Sobald die Stromversorgung abbricht, fällt das Relay in seinen Ursprung zurück.
Zustandsabfrage der Bi Relais Auf dem Controlboard befinden sich Bi Relais mit zwei Wechselkontakten. Für den Anwender steht ein Wechelkontakt zur Verfügung. Der zweite Wechselkontakt wird für das Rücklesen des Relais Zustandes verwendet. Damit ist immer sicher gestellt, dass das Auslesen des jeweiligen Relais Zustandes, dem tatsächlichen Zustand des Relais entpricht.
Auf dem Board befindet sich ein Treiber zur Ansteuerung von 8 externen Relais. Der verwendete Treiber ist der Baustein MAX4896 von Maxim. Die Ausgänge stehen am Steckverginder J319 zur Verfügung. Bei dem MAX4896 handelt es sich um einen Relay Treiber mit 8 Open Drain Ausgängen. Dieser Baustein verträgt eine Spannung von bis zu 50 Volt und einen Strom von ca. 200 mA (wenn alle Ausgänge verwendet werden).
Was ist Open Drain
Open Drain bedeutet, dass die Ausgänge entweder hochohmig sind oder gegen Masse durchschalten. Um die Ausgänge zu testen, kann daher eine Widerstandsmessung gegen Masse durchgeführt werden. Es kann aber auch eine LED zur Anzeige verwendet werden.
Die Schaltung wäre dann 12V-R1.5k-LED-PortPin.
Auf dem Board wurde der Umweltsensor BM680 von Bosch integriert. Über den Sensor können Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck abgefragt werden. Da das Controlboard im Womo versteckt wird, besteht die Möglichkeit, den Sensor vom Controlboard, über vorgesehene Schlitze, zu trennen.
Für die nächste Version zu ändernde Dinge und erkannte Fehler
- ESP 32 Footprint korrigieren, jetzt ist es noch ein ESP 8266 12f
- nRF8001 Modul abgekündigt, mit ESP32 realisieren ?
- LAN Anschluss für ESP32
- Evtl 6 Lagen Aufbau und Masse Fläche oben mit Schirmdeckel für die CPU
- Umstellen auf Polyfuse da Sicherungshalter wackelig
- Raspberry Steckplatz ändern, keine Stecker mehr drunter.
- LTE Modem ?
** Bugs **
- Pinout der VE-Direct Ports vertauscht und TVS Diode falsch, es werden dir TX/RX Pins auf beiden Seiten verbunden, es entsteht eine Loop auf beiden Seiten, es geht aber auch nix kaputt.