Hochwasserpegel selbst bauen

Die Platine

Für unseren Hochwasserpegel stehen wir vor der Herausforderung, einen möglichst energiesparenden Betrieb im Outdoorbereich zu gewährleisten. Dazu haben wir eine eigene Platine designed, die mit einem ESP32 und ein Featherwing Lora Funkmodul ausgestattet werden kann, zwei verschiedene Ultraschallsensoren (DFRobot und Maxbotix Ultraschallsensor - bei anderen Sensoren muss der Anschluss an die Platine ggf. anders verkabelt werden) unterstützt und in unser wasserdichtes Rohrgehäuse passt.  Den Schaltplan und seine Randbedingungen haben wir im Kapitel Energieversorgung entwickelt. Im folgenden Video klären wir die Frage, wie das Design einer eigenen Platine im Zeitalter der digitalen Produktentwicklung funktioniert:

Bitte beachten Sie: Sobald Sie sich das Video ansehen, werden Informationen darüber an Youtube/Google übermittelt. Weitere Informationen dazu finden Sie unter Google Privacy.

PS: Auch mit dem Makey und dem Octopus lässt sich das Projekt umsetzen - die Platinen passen aber nicht in unser Gehäuse und sind auch nicht für unsere Energiesparzwecke konzipiert. Ein Outdoorbetrieb ist nur für kurze Zeit möglich.

Platine löten - Video folgt in Kürze

Bitte beachten Sie: Sobald Sie sich das Video ansehen, werden Informationen darüber an Youtube/Google übermittelt. Weitere Informationen dazu finden Sie unter Google Privacy.

Funktionsweise

Unsere Platine muss in das PVC-Rohr passen und soll außerdem mit Solar und Akku betrieben werden. Wir verwenden einen ESP32 und ein Featherwing Lora Funkmodul. Über einen Grove-Anschluss schließen wir den Ultraschallsensor an. Die Pinbelegung für unsere beiden Sensoren sind unterschiedlich, weshalb wir zwei Anschlüsse geplant haben. 

Achtung: das Anschließen des Ultraschallsensors an die falsche Buchse kann zu Schäden am Sensor führen!

Außerdem dürfen unsere Akku bei zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen nicht geladen oder entladen werden, weshalb wir auch einen one-Wire-Temperatursensor eingeplant haben. 

Bestückung

Teileliste inkl. Produktbezeichnungen aus unserer Lötanleitung (Abweichungen natürlich möglich)

Platinenbestückung Variante 1 "Akkus+Solar"
Platinenbestückung Variante 1 "Akkus+Solar"
Platinenbestückung Variante 2 "Batterien"
Platinenbestückung Variante 2 "Batterien" Es entfallen: - die beiden "oberen" MOS-FETs (1x N-MOS, 1 x P-MOS) - drei Dioden (nur die unterste bleibt) - ein Schraubterminal (das obere) - der Spannungsregler - der Elektrolytkondensator - ein 100kOhm-Widerstand - der 47Ohm-Widerstand Stattdessen: an die Stelle des Kondensators/Des Spannungswandlers wird zwischen "+" und "IN" eine Drahtbrücke eingelötet, anstelle der Dioden eine Drahtbrücke über der verbliebenen Diode
ESP32 und LoRa Feather-Modul

Der ESP32 muss in unserem Fall noch gelötet werden, wir benötigen zwei 2x10-reihige Stiftleisten, die mit Hilfe eines Steckbretts gerade aufgelötet werden. Außerdem kratzen wir mit dem Daumennagel die kleine "ON"-LED ab.

Das LoRa-Shield braucht ebenfalls noch zwei Stiftleisten: eine 1x16-reihige und eine 1x12-reihige. Wir müssen außerdem noch zwei Dioden (Achtung: Einbaurichtung beachten!) und eine Drahtbrücke. Eine Visualisierung folgt. Wir löten auch eine Antenne an (Achtung, dass wirklich nur der Antennen-Kontaktpunkt verwendet und mit Lötzinn befestigt wird!). Hier eine gedrehte, stabile Antenne, es geht aber auch ein einfacher Draht (ca. 8,2cm lang) - der sollte aber das Gehäuse und andere Komponenten später nicht berühren.

Wenn wir die Platine und die beiden Module fertig gelötet haben, können wir das ESP32-Modul und das LoRa-Modul einfach auf die Platine stecken. 

 

 

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