Mainboard

Alle Steuerungskomponenten sollten möglichst platzsparend in einer handlichen Box auf dem Balkon verstaut werden. Dazu war es am sinnvollsten eine Platine mit SMD-Bauteilen für die Steuerung anzufertigen. Das Platinen-Layout wurde selber erstellt und zur Herstellung versandt.

Für die Elektronik zur Steuerung der automatischen Bewässerungsanlage wurde auf der Platine eine ideale Anordnung entwickelt, um dem Ziel „platzsparend“ so gerecht wie möglich zu werden. Da möglichst viele vorhandene Teile aus dem heimischen Elektronikbastellabor weitergenutzt werden sollten, wurden einige Breakout-Boards mit Pinheadern (z.B. für den SD-Karten Anschluss) eingeplant. Um auch den vorhandenen Arduino Mega 2560 zu nutzen, wurde die gesamte Platine als Aufsteckplatine („Shield“) entwickelt. Wir konnten am Ende eine Platine mit den Außenmaßen von 137mm x 142mm realisieren. Fotos von der Platine sind in der Galerie angefügt. Diese Bilder lassen schon erahnen wie kleinteilig und komplex das System letztendlich geworden ist. Aus den ersten Gedanken „Komm, wir bauen eine automatische Bewässerung“ ist ein Riesenprojekt geworden…

Alle weiteren Komponenten, wie z.B. das Display oder die Taster, wurden natürlich ebenso in die Platine integriert wie auch die Steckanschlüsse für die einzelnen Bewässerungsmodule. Dank dieser Anschlüsse ist es möglich einzelne Module hinzuzufügen oder wegzulassen, je nachdem wie viele Balkonkästen, Kübel oder Untersetzer angeschlossen werden sollen. Durch aufgelötete DIP-Schiebeschalter lässt sich außerdem steuern welche angeschlossenen Bewässerungsmodule tatsächlich behandelt werden sollen. So muss nicht die gesamte Verkabelung abgebaut werden, wenn ein Modul, eventuell auch nur temporär, nicht mehr benötigt wird.

Hier eine grobe Liste was für Bauteile genutzt wurden:

• Arduino Mega 2560 zur Steuerung der Elektronik
• MCP23017 I²C Port Multiplexer zum Auslesen der DIP-Schalter
• 2x 8er-DIP-Schalter zur manuellen Konfiguration
• DS3231 I²C Echtzeituhr auf einer Breakout-Platine
• SPI SD-Karten Modul auf einer Breakout-Platine
• 4 zeiliges HD44780 2004 LCD Display mit passendem I²C Umsetzer
• ESP8266 ESP-01S zum Versenden der E-Mail Nachrichten
• 14x IRLZ44N MOSFETs zur Ansteuerung der Ventile und der Pumpe
• 2A-Sicherung für die Tauchpumpe im Tank
• LT1933 zur Erzeugung der 5V Boardspannung aus den 12V Eingangsspannung
• LM1117 zur Erzeugung der 3.3V für den ESP8266 aus den 5V Boardspannung
• BSS138 Transistoren zur logischen Spannungskonvertierung zwischen Arduino und ESP
• 5 und 6 pinnige Buchen und Stecker für die Verbindung der Bewässerungs- und Sensormodule
• Jede Menge Widerstände, Kondensatoren, Dioden und Spulen in bis zu 0603 SMD Bauweise

All diese Bauteile wurden, nach dem Erhalten der Platine, manuell verlötet und getestet.

Im nächsten Beitrag gehen wir genauer auf die einzelnen Bewässerungsmodule ein. Bis dann!
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20.07.2019