Nodo-Small (NSM) V2.0

Transcriptie

1 Nodo-Small (NSM) V2.0 Handleiding versie 2.0

2 De print is specifiek gemaakt voor gebruikers van het hobbyproject Nodo, een domoticaoplossing op basis van een Arduino. Voor verdere informatie over dit project willen we graag verwijzen naar: Door gebruik te maken van traditionele componenten (en geen SMD) is deze print makkelijk in elkaar te zetten door iedereen met enige ervaring met het solderen van elektronica. Bij het ontwerpen van de print zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: - Zo universeel mogelijk voor Nodo project - Origineel schema Nodo project - Arduino geïntegreerd Uitbreidings- mogelijkheden voor deze print: - Nodo ledprint (NLP) - Nodo breadboard (beveiligde versie of normaal (NBBP of NBB)) De print is ook door een niet ervaren solderist in elkaar te zetten, voor degene die nog nooit gesoldeerd hebben, of weinig ervaring hebben met het solderen van elektronica, verwijzen we graag naar: Op deze site vind je een gratis ebook dat je leert hoe te solderen. Op de print zijn de volgende items gerealiseerd: - Arduino - RTC (real time clock) met backup batterij - 10-voudige connector met aansluitingen voor: o IR ontvanger / IR ontvanger / RGB led / Pulsteller / 5V / GND - Selectie mogelijkheid IR in/pulsteller, clock aan/uit - RF ontvanger / zender - Antenne en GND aansluiting - Audio signalering - Voeding: o 7 12V aansluiting o 5V in/output - 26-voudige connector met aansluitingen voor: o 5V / GND / 4 analoge poorten / 4 digitale poorten / I 2 C / Pulsteller en 3 extra mogelijkheden om analoge of digitale poorten door te verbinden - FTDI aansluiting (voor programmeren ATMEGA en/of connectie met PC) - Reset knop - Connector voor I 2 C Indien U een NSM (niet geassembleerd) heeft besteld ontvangt U 2 componenten pakketjes, t.w.: 1 voor de NSM zelf en 1 met connectoren en bandkabel Let op : in het pakketje van de NSM zitten kleine componenten (w.o. een horloge kristal KHz) die klein zijn, deze kunnen snel verloren gaan. Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 2

3 Componenten NSM pakket: - 1 (A) Crystal KHz (kleinste model) - 1 (B) Crystal 16 MHz - 1 (C) Transducer (luidsprekertje) - 1 (D) Aurel zender - 1 (E) Aurel ontvanger - 1 (F) Resetknop - 1 (G) Batterijhouder - 1 (H) Batterij CR (I) IDC connector 10V male (voor aansluiting bandkabel connector) - 1 (J) IDC connector 26V male (voor aansluiting bandkabel connector) - 1 (K) SMA connector female (antenne connector) - 2 (L) Jumpers - 1 (M) Header male enkel 2 voudig ( voor 1 x) - 1 (M) Header male enkel 10 voudig ( voor 1 x 6 en 1 x 3) - 1 (N) Header female enkel 5 voudig (voor 1 x 4) - 1 (O) Terminal block - 1 (P) Weerstand 4,7 Ohm - 2 (P) Weerstanden 1 K - 4 (P) Weestanden 10 K - 1 (Q) Diode 1N400X - 2 (R) Kerko s (condensatoren) 22P - 2 (S) Kerko s (condensatoren) 1N - 7 (T) Multilayer condensatoren 100N - 2 (U) Ferrit bead - 1 (V) Elco (condensator) 10 uf - 2 (V) Elco s (condensatoren) 100 uf - 1 (V) Elco (condensator) 470 uf - 1 (W) DS1307 (klein IC) - 1 (X) ATMega 328P (groot ic) - 1 (Y) IC voet 28 polig - 1 (Z) BS170-1 (*) LM (#) Jackplug connector - 1 (&) Print NSM V2.0.0 E * O I & W D Z S A B R P Q L F # K J N Y X T V M C G U H Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 3

4 Componenten connector pakket: - 1 (A) IDC connector 10V female (bandkabel connector) - 1 (B) Bandkabelklem voor IDC connector 10V - 1 (C) IDC connector 26V female (bandkabel connector) - 1 (D) Bandkabelklem voor IDC connector 26V - 1 (E) Bandkabel 10 voudig - 1 (F) Bandkabel 26 voudig B E A F D C Benodigd gereedschap: - Soldeerbout (met dunne stift, voor SMD zeer dunne stift) - Soldeer voor elektronica - Kniptangetje - Buigtangetje - Waterpomptang of bankschroefje Montage: De montage is stapsgewijs beschreven zodat niets vergeten kan worden. Advies: lees eerst het item door voordat je het component monteert. Er is bewust gekozen voor een bepaalde volgorde van plaatsing van de componenten, dit heeft te maken met de hoogte van de componenten. Leg de print met de componentenzijde naar boven neer. Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 4

5 Diode: - Buig de pootjes, van de diode, haaks om zodat de afstand van de pootjes 10 mm is (zie voorbeeld). 1N400x 10 mm - Plaats de diode op de juiste plaats en richting en buig de pootjes, aan de onderkant van de print, iets om, zodat de diode vast op de print zit en er niet meer kan uitvallen Bij het plaatsen van de diode is het belangrijk dat er wordt gekeken naar de polariteit, op de diode staat een lijntje, dit lijntje moet naar links wijzen (zie voorbeeld) - Soldeer de diode vast en knip de pootjes af Kristal Arduino en keramische en multilayer condensatoren: - Plaats het 16 MHz kristal en de twee 22P (22) condensatoren (rood omcirkeld), soldeer deze vast en knip de pootjes af - Herhaal dit voor de 7 multilayer 100N (104) condensatoren (geel omcirkeld) - Herhaal dit ook voor de 2 1N (102) condensatoren (zwart omcirceld) Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 5

6 IC- voetje en DS 1307: -!!! Let op de positionering van het IC-voetje en DS 1307: op de smalle kant van het voetje en IC zit een markering (half maantje), bij beide moet deze naar rechts wijzen. - Plaats het IC-voetje op de juiste plaats - Houd met 1 vinger het voetje op z n plaats en draai de print om, soldeer het voetje op 2 hoekpunten vast, zodat ze tijdelijk vast zitten - Herhaal dit voor de DS1307, soldeer daarna alle pootjes van het voetje en IC vast Drukschakelaar: - Plaats de drukschakelaar (is maar op 1 manier te plaatsen) en soldeer deze vast Weerstanden: - Buig de pootjes van de 9 weerstanden om zoals op onderstaande tekening (de afstand tussen de pootjes moet 2,5 mm zijn), de polariteit is niet belangrijk - Plaats de 2 x 1K, 1 x 4,7 en 4 x 10K weerstanden rechtop op de juiste plaats en buig de pootjes, aan de onderkant van de print, iets om, zodat de weerstanden vast op de print zitten en er niet meer uit kunnen vallen - Soldeer de weerstanden vast en knip de pootjes af Bij gebruik van metaalfilm weerstanden is de kleurcodering als volgt: 1K : bruin, zwart, zwart, bruin, goud 4,7: geel, violet, zwart, zilver, goud 10K: bruin, zwart, zwart, rood, goud 2,5 mm Indien koolstofweerstanden worden gebruikt: 1K : bruin, zwart, rood, goud 4,7: geel, violet, goud, goud 10K: bruin, zwart, oranje, goud Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 6

7 Ferrit beads: - Buig de pootjes van de 2 ferrits beads om zoals op onderstaande tekening (de afstand tussen de pootjes moet 5 mm zijn), de polariteit is niet belangrijk - Plaats de ferrit beads rechtop op de juiste plaats en buig de pootjes, aan de onderkant van de print, iets om, zodat de ferrit beads vast op de print zitten en er niet meer uit kunnen vallen - Soldeer de ferrit beads vast en knip de pootjes af Blauw omcirkeld: Rood omcirkeld: Geel omcirkeld: Zwart omcirkeld: 1 x 4,7 weerstand 4 x 10 K weerstanden 2 x 1 K weerstanden 2 x ferrit beads Kristal RTC, Tor, batterijhouder en Luidsprekertje: - Plaats het kristal van de RTC en soldeer deze vast (polariteit maakt niets uit) - Plaats de BS170 met de vlakke kant naar onderen en soldeer deze vast (pootjes afknippen) - Batterijhouder: met de + naar onderen en soldeer deze vast - Luidsprekertje: op de juiste positie en soldeer deze vast (pootjes afknippen) Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 7

8 Batterij houder Kristal Luidsprekertje Tor Headers: In het bouwpakket zitten diverse headers. - Breek de male headers in stukjes van 1 x 6, 1 x 3 en 1 x 2 - Haal van de female header 1 positie af zodat er 1 x 4 over blijft - Plaats een van de headerstrips op de juiste plaats - Houd met 1 vinger de header op z n plaats en draai de print om, soldeer het header op 2 hoekpunten tijdelijk vast, zodat hij er niet meer uitvalt - Herhaal dit voor de andere headerstrip - Controleer nogmaals of alle headers haaks op de print staan, is dit het geval dan kun je de headers definitief vast solderen - Plaats een jumper op de 1 x 2 voudige male header (verbindt deze dus door) Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 8

9 Elco s: - Plaats de Elco s van 1 van 10 µf, 2 van 100 µf en 1 van 470 µf, bij het plaatsen van de elco s is het belangrijk om naar de polariteit te kijken (zie voorbeeld) - Op de elco s staat op de zijkant, bij een van de pootjes, een min (-) teken, bij de plaatsing van de elco s moet bij de: o 470 µf (meest rechtse van de 3 elco s op rij) de min naar onderen wijzen o 10 µf (rechts onder het luidsprekertje) de min naar onderen wijzen o 100 µf (meest linkse van de 3 elco s op rij) de min naar rechts wijzen o 100 µf (middelste van de 3 elco s op rij) de min naar onderen wijzen o zie pijltjes op tekening - Soldeer de elco s vast en knip de pootjes af Connectoren: - 10 polige connector: met uitsparing naar onderen, soldeer deze vast - 26 polige connector: met uitsparing naar onderen, soldeer deze vast Uitsparingen - Plaats de 2-polige terminal block (voor voeding in/output) links boven op de print en soldeer deze vast (afhankelijk wat voor behuizing wordt gebruikt kunnen de draadaansluitingen naar binnen of naar buiten worden gemonteerd) Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 9

10 Antenne connector: Om een zo optimaal mogelijke ontvangst te hebben c.q. te kunnen zenden is het belangrijk om een goede antenne te hebben van de juiste lengte en aansluiting. Voor de frequentie die gebruikt wordt moet de antenne 16,7 cm lang zijn (gemeten vanaf grondvlak). Indien gebruik wordt gemaakt van alleen een draad, als antenne, dan kan men deze later op de print solderen. Indien men gebruik gaat maken van een originele antenne met een male SMA connector dan is het noodzakelijk om de bijgeleverde SMA connector te monteren. Plaats de SMA connector op de juiste positie en soldeer de middelste pin vast aan de print, en daarna de 4 massavlakken. Om deze 4 pootjes goed vast te krijgen zul je de soldeerbout wat langer op de betreffende posities moeten houden zodat de massa van de print en de connector goed warm zijn, hierdoor zal het soldeer netjes in de gaten vloeien. Je moet echter ook weer niet de soldeerbout zo lang op de print houden zodat deze beschadigd. Zender: Plaats (indien van toepassing) eerst het zendertje (Aurel TX-4MSIL). De componenten op het zendertje moeten naar de binnenkant van de print wijzen. (zie voorbeeld) Vast solderen en pootjes afknippen. Ontvanger: Plaats (indien van toepassing) het ontvangertje (Aurel RX 4M50RR30SF). Het goud kleurige deel van het ontvangertje moet naar binnenkant wijzen. (past maar op een manier) Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 10

11 DC jack-connector: Plaats de connector links onder op de print, de connector past maar op een manier, soldeer deze goed vast (gaten goed laten dichtvloeien met soldeer) LM7805: Plaats de LM7805 met de metalen achterkant naar de kant waar de dikke witte streep op de print is getekend (richting 2-polige terminal block) en soldeer deze vast en knip de pootjes af Plaatsing IC: Het IC kan geplaatst worden in het daarvoor bestemde IC-voetje.!!! Let op de positionering van het IC: op de smalle kant van het IC zit een markering (rondje of half maantje), dit moet overeenkomen met markering op het IC-voetje. Vaak staan de pootjes van het IC iets te ver naar buiten om direct in de betreffende gaatjes te vallen, het makkelijkst is om de pootjes iets naar binnen te buigen door de pootjes even zijwaarts op de tafel te duwen. Batterij: Als laatste kan de batterij in de houder worden geplaatst, de + moet aan de bovenkant en de aan de onderkant in de batterijhouder. Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 11

12 Tot slot: In de ATMega IC zit nog geen Nodo software, wel is het IC voorzien van Optiboot 5.0 (i.p.v. de normale bootloader). De NSM kan m.b.v. een FTDI kabel of printje gekoppeld worden aan je pc, hierna kan men de Nodo software uploaden naar het IC. (zorg wel dat je eerst de juiste FTDI drivers op je pc hebt staan) In de Arduino software moet men als board de UNO kiezen. Aansluiten van FTDI kabel of print op NSM: Indien gebruik wordt gemaakt van een FTDI kabel; steek de 6-voudige female header op de 6-voudige male header op de print. De zwarte draad moet bij de GND zitten, de groene bij DTR. Indien gebruik wordt gemaakt van een FTDI printje: DTR bij DTR, GND bij GND Arduino software: FTDI drivers: I 2 C: Op de print zit een 4-voudige female header (helaas is de tekst bij deze header niet afgedrukt), de header kan men gebruiken om de print aan te sluiten op een I 2 C circuit. SCL SDA +5V GND Als in het I 2 C circuit al een RTC klok aanwezig is dan moet men de klok op de NSM uitschakelen, dit kan men doen door de jumper, onder het DS1307 IC, er af te halen. Keuze mogelijkheid IR in of puls in: Deze keuze kan gemaakt worden door de jumper, rechts naast de 10-voudige connector, in de juiste stand te plaatsen. Zend nooit vaak met de NSM zonder een aangesloten antenne, de kans dat de zender dan defect raakt is dan groot. Voeding: de NSM kan op 3 manieren worden gevoed: o Via de DC jack connector (2,1 mm), hierop kan een gestabiliseerde voeding worden aangesloten van 7 12 V. (advies: 7 9 V) Indien een voeding lager dan 7V wordt gebruikt kan het zijn dat de print te weinig voeding krijgt doordat de spanningsstabilisator de spanning tot onder de 5V reduceert. Indien een voeding hoger dan 9V wordt gebruikt dan wordt de spanningsstabilisator erg warm Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 12

13 o Via de terminal block links boven, hierop kan een gestabiliseerde voeding van 5 Volt worden aangesloten (b.v. USB voeding) o Via de FTDI kabel Indien gekozen wordt voor een voeding op de DC jack connector of FTDI kabel dan kan de terminal block worden gebruikt voor 5V output. Waarschuwing: gebruik nooit 2 aansluitingen tegelijkertijd om de print van voeding te voorzien! Eventuele vragen kun je stellen op: Veel succes. Relevante handleidingen: - Antennes en antennekabels - Nodo ledprint - Nodo Breadboard Protected - Bandkabels samenstellen IDC connectoren / pinbezetting: Pinbezetting 10-polige connector: 1: GND 6: IR out 2 2: n.v.t. 7: IR out 1 3: n.v.t. 8: IR in 4: Common RGB led 9: + 5V 5: Activiteit led 10: Puls in Pinbezetting 26-polige connector: 1: + 5V 14: Puls in 2: + 5V 15: Analoog 0 3: Digitaal 7 16: Analoog 1 4: Digitaal 8 17: Analoog 2 5: Digitaal 9 18: Analoog 3 6: Digitaal 10 19: n.v.t. 7: n.v.t. 20: n.v.t. 8: n.v.t. 21: n.v.t. 9: n.v.t. 22: n.v.t. 10: n.v.t. 23: SDA 11: Aansluitpunt 1 24: SCL 12: Aansluitpunt 2 25: GND 13: Aansluitpunt 3 26: GND Handleiding Nodo Small V2.0.0 Pagina 13