[Wijnand`s IoT LoRaBaseBoard] Weiterentwicklung


#1

In diesem Thread geht es um die Weiterentwicklung und Verbesserung des Baseboard`s, welches wir in unseren Nodes verbauen.


#2

@Wijnand

[Platinenabmessungen]
Frage: Sind die Abmessungen der Platine “in Stein gemeißelt”? Oder kann die Platine auch ein wenig breiter gestaltet werden?

[AntennenanschluĂź]
Frage: Wegen der Antennenanschlußauswahl. Auf der Rückseite kann man durch eine Lötbrücke zwischen SMA und und “Korkenzieherantenne” wählen. Die Lösung finde ich weniger gut. Wären in dieser Hinsicht nicht 2 unterschiedliche Platinenversionen sinnvoller? 1x mit SMA und 1x mit Helix, oder Draht?

GruĂź


#3

[UltraLowPower]

Grundsätzlich läuft unsere Version des NucleonBaseNode und ist schon sehr effizient. Aber Stillstand bedeutet Rückschritt und von daher möchte ich den Enegieverbrauch noch mehr senken und aus unserem Node einen UltraLowPower Node machen und die verbaute MCU (Arduino Pro Mini) noch weiter optimieren.
Charles Hallard hat da schon was feines Ausgetüftelt und den Pro Mini ordentlich “ausgequetscht”. :wink:
In seinem Blog beschreibt er wie der Arduino modifiziert werden kann.
Im Git von Charles findet man Anleitungen und Quellcodes zu seinem Projekt und eine Hardwarelösung die Arduino`s effizient zu flashen.

Ich denke schon, daĂź es einen Ăśberlegung wert sein sollte den Pro Mini mit mehr Programmspeicher auszustatten und durch Herabsetzung der Tacktgeschwindigkeit den Energieverbrauch zu senken.


#4

Nichts ist in Stein gemeißelt… :wink: Meine Ziele sind:

  1. So klein wie möglich
  2. So energieeffizient wie möglich
  3. So weit wie mögliche Übertragung (eine indoor Wi-Fi-Variante ist in der Herstellung).
  4. So universell/modulare wie möglich,

Wie breit muss er dann sein?


#5

Ultra Low Power LoRaWan mit der Arduino Pro Mini:

  1. Wähl die 3V3/8MHz version
  2. Entfern die Power-LED
  3. Entfern der Spannungsregler
  4. Bring ihn so oft wie möglich im Tiefschlaf (während Sensor-Aktivitäten)
  5. Schalt die Stromversorgung aus auĂźerhalb der 1% duty-cycle
  6. Nutz einen Booster

#6

Wo bleibt der Rest der IoT-Usergroup DE? Eingeschlafen? :joy::joy::joy:


#7

Nee nicht eingeschlafen. Denke nur leise vor mich hin :wink:

Dein Punkt 6 Nutze einen Booster bedeutet was im Klartext?


#8

The task of the booster is to keep the voltage of the system on 3v3 if the power resource (battery, supercap) sinks beneath 3v3. I am now looking for an alternative booster that does the same thing if the power resource (solar cell) is higher as 3v3.


#9

Moin @Wijnand.

Na ja, für die Gehäuselösung, die wir im Moment verwenden, haben wir noch etwas Platz an den Seiten.

Siehe: (sorry fĂĽr die schlechte Aufnahme)

Die Innenabmessungen betragen 36x75 mm

Die Länge passt perfekt!!! Durch die Verbreiterung wäre auch ein wenig mehr Platz für eventuelle Leiterbahnführungen oder Ähnliches.

Worauf wir achten mĂĽssen/sollten, ist eine/zwei Aussparungen fĂĽr Kabel. Gebrochene Ecken, wie auf der Antennenseite eignen sich sehr gut.
Gut finden würde ich auch eine Möglichkeit einen JST Stecker/Platinenbuchse zu vorzusehen, da die meisten LiPo`s eh mit diesem Stecker geliefert werden.
Meine Überlegung dazu: 3Polig auf der Platine RAW | GND | VCC , so hat man je nachdem, wie man den Stecker auf der Platine einlötet die Wahl, ob über den vorhandenen Spannungsregler, oder nicht.
Wir löten den Akku (LiLon/LiPo) ja direkt an VCC um auch die Akkuspannung erfassen und über LoRaWAN auswerten zu können.

GruĂź


#10

Hallo. :slight_smile:

Da ich ein Freund von gebrauchten aber noch benutzbaren Produkten bin, verwenden wir im Moment diesen Akku:

Er passt genau in das Gehäuse und wird mit doppelseitigem Klebeband fixiert. Ab 5 Stück kostet der Akku nur noch 1,30€. :blush:

Geladen wird der Akku im Moment ĂĽber ein externes Lademodul. Siehe:

Es ist darauf zu achten, daĂź bei Verwendung dieses Akku`s ein Modul mit Ladeschutzschaltung verwendet wird, da der Akku selbst keine solche Sicherung hat.
Bei einer Kapazität von 1250mAh dürfte der derzeitige BaseSenseNode mit einem BME280 und einem Sendeintervall von 15 Minuten recht lange laufen.
Mein Node läuft seit dem 19. November (Workshop). Den Verlauf der Akkuspannung kann man unter Anderem auf unserer Grafanaseite einsehen:

GesamtĂĽbersicht Wetternodes
https://grafana.ffslfl.net/d/000000023/wetter?orgId=1&refresh=15m&from=1542586674104&to=now&var-Application=2496304638899184&var-Messreihe=wetter&var-Device=nordrunner_01&var-Ort=&var-PLZ=&var-Address=&var-Nr=&var-Info=

Akkuspannung Nordrunner (outdoor)
https://grafana.ffslfl.net/d/000000023/wetter?orgId=1&refresh=15m&from=1542586674104&to=1544889096500&var-Application=2496304638899184&var-Messreihe=wetter&var-Device=nordrunner_01&var-Ort=&var-PLZ=&var-Address=&var-Nr=&var-Info=&panelId=23&fullscreen

Für zukünftige Akkulösungen, üblich sind LiPo`s mit JST-Steckern. Ob es die PH, oder XH Typen sind entzieht sich gerade meiner Kenntnis.
Beispiel:

Ok, ich habe zu dem Thema JST-Stecker etwas gefunden:

https://eckstein-shop.de/LiPo-Akku-Lithium-Ion-Polymer-Batterie-37V-1200mAh-JST-PH-Connector

Es werden wohl die PH-Typen ĂĽberwiegend verwendet. Nun muss ich nur noch die Pitchweite herausfinden.
@DasNordlicht , du hast doch solche JST-Stecker bestellt. Was sind das fĂĽr welche?

Tscha… Manchmal sollte man einfach beim Hersteller nachsehen. :blush:

JST PH connector

Datenblatt: http://www.jst-mfg.com/product/pdf/eng/ePH.pdf

GruĂź


[Wijnand`s IoT Power & Sensorboard] Weiterentwicklung
#11

Meine neuen Prozessoren benötigen Akkus mit JST-PH 2-Pin 1.25mm Stecker, auch JST-PH micro genannt.


#12

@Loobster

Ahhhhh, ok. Wieder ein StĂĽck schlauer! :wink:


#13

Die ESP Thing von Sparkfun hat ein 2.0-2-p für die Li-Ion Akku (GSP063048 850mAh 3.7V) auf der Platine. Auf AliExpress sehe ich zwei häufig verwendete Steckverbinder (see images). Präferenz?


#14

Hallo @Wijnand

Ich würde für eine Platinenbuchse für die von dir gezeigte JST PH-Lösung nehmen.

Wir können nicht alle Steckverbindungen berücksichtigen! :-/
Ich halte eine “Pinweite” von 2 mm für klein genug, weil es soll ja auch noch lötbar sein. :wink:
Sollten andere Steckverbindungen nötig sein, kann man ja immer noch entsprechende Kabelsteckverbinder nehmen und diese dort einlöten.

Ich fĂĽr meinen Teil werde erstmal bei den JST BEC Steckverbindern (die roten) bleiben.

GruĂź


#15

Für nicht unwichtig halte ich die Möglichkeit einen Schalter auf der Platine vorzusehen, um den Node ein, oder auszuschalten (MapperNode).
Dies könnte realisiert werden, in dem man die Masse der Spannungsversorgung an einem Punkt der Platine auftrennbar macht. Dort könnte mit 2 Pins entweder ein Dauerbetrieb (per Jumper), oder aufgetrennt über einen entprellten Schalter ( https://www.mikrocontroller.net/articles/Entprellung ) der Node an, oder abgeschaltet werden.

Meinungen dazu?

GruĂź


#16

@Nordrunner Warum brauchst du entprellen fur die Spannungsversorgung? Entprellen ist nur notwendig fur ein digitaler Eingang. Kompromiss fur v3.0: Abmessungen bleiben unverändert (ansonsten passt es nicht in meiner box), schieben alles ein bisschen auf Richtung antenne um Platz zu machen für einen LiPo Stecker (JST 2.0 PH 2-Pin, see image) und power Schalter zwischen Stecker und VCC.


OK?


#17

Ich wüde gerne wählen können zwischen VCC und RAW.


#18

Layout bekomt: VCC - GND - RAW, so ein JST 2.0 PH-3Pin und kein power Schalter (power control mit Drähten zwischen Akku und Leiterplatte). OK?


#19

Jupp, kann man so machen.

Aber warum 3-Polig? 2 Pole langen doch. Es kommt nur darauf an, wie die Buchse eingelötet wird.

UND!!! Ganz WICHTIG! Die Polung ändert sich dann! Aber das kann man am Kabelstecker korrigieren. :wink:


#20

2 x 2 polig kan man an die PCB erwechselen, oder nicht beiden loten?