RF SOAP

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RF SOAP ist ein universelles mobiles USB-RFM12 Modul mit AVR ATmega88, FT232, RFM12, LiPo Akku und Ladeelektronik.

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Ausstattung

  • Abmessung der Leiterplatte: 52 x 28 mm, geeignet zum Einbau in dieses Gehäuse
  • AVR ATmega88
  • Lithiumpolymer-Akku (230 mAh) mit Lade-IC (MCP73812), über USB ladbar
  • Einschaltlogik (Taster, MOSFET), so dass der µC, z.B. bei zu niedrigem Akkustand, selbstständig das Gerät vollständig ausschalten kann
  • RFM12 Funkmodul, angebunden über die SPI-Schnittstelle & IRQ-Leitung
  • RFM12 FSK/DATA/NFFS und DCLK/CFIL/FFIT mit AVR verbunden für Mess- und Testzwecke und Betrieb ohne FIFO
  • Lötpad, um den analogen RSSI-Pin des RFM12 einfach an ADC6 anzubinden
  • CLK des RFM12 mit XTAL1 verbunden, so dass der Quarz des RFM12 verwendet werden kann
  • SMA-Buchse
  • FT232RL für die USB-Anbindung
  • Mini USB-Buchse zum Laden und für die Datenverbindung
  • 3 Leds an PD4, PD5, PD6
  • 1 Led direkt an USB zur Ladekontrolle
  • 2 Kurzhubtaster an PD3, PB7
  • ISP-Schnittstelle 6-Pin zum Programmieren
  • PC2 - PC5 (und somit ADC2 - ADC5 / SDA, SCL), Vcc und GND an 1.27 mm Stiftleiste geführt für Erweiterungen (Sensoren etc.)
  • TXD/RXD an Pinheader geführt

Schalt- / Bestückungspläne

Schaltplan

RF Soap Schem.png

Bestückungsplan

RF Soap Thumb.png

Hinweise & Tips zur Hardware

Pinbeschreibung

µC Schaltung I/O Erläuterung
PB0 PWEN O Highpegel aktiviert die Stromversorgung
PB1 / PCINT1 IRQ I Interrupt vom Funkmodul
PB2 NSEL O Chipselect für Funkmodul
PB3 MOSI O SPI Datenleitung zum Funkmodul
PB4 MISO I SPI Datenleitung vom Funkmodul
PB5 SCK O SPI Taktleitung zum Funkmdul
PB6 XTAL1 I Quarztakt vom Funkmodul
PB7/PCINT7 SW3 I Kurzhubtaster S3
PC0 FSK I/O FSK / DATA / NFFS Pin des Funkmoduls; im FIFO Modus Pullup aktivieren, im non-FIFO Modus Datenein- und Ausgang des Funkmoduls
PC1 / PCINT9 DCLK I/O DCLK/CFIL/FFIT Pin des Funkmoduls; im FIFO Modus nicht benötigt, im non-FIFO Modus Taktleitung vom Funkmodul, im analogen Modus Empfangssignal vom RFM12 (z.B. für Mess-/Testzwecke)
PC2/ADC2/PCINT10 PC2 I/O PC2 zu Stiftleiste
PC3/ADC3/PCINT11 PC3 I/O PC3 zu Stiftleiste
PC4/ADC4/SDA/PCINT12 PC4 I/O PC4 zu Stiftleiste
PC5/ADC5/SCL/PCINT13 PC5 I/O PC5 zu Stiftleiste
ADC6 RSSI I TP1, kann mit dem RSSI-Pad auf dem RFM12 verbunden werden
PD0/RXD/PCINT16 RXD I Dateneingang serielle Schnittstelle
PD1/TXD/PCINT17 TXD O Datenausgang serielle Schnittstelle
PD2 CBUS3 I CBUS3 vom FT232 (Standard: #PWREN)
PD3/INT1/PCINT19 SW2 I Kurzhubtaster S2
PD4 LED1 O LED1
PD5 LED2 O LED2
PD6 LED3 O LED3
PD7/PCINT23 SW1 I Kurzhubtaster S1 (gleichzeitig Einschalter)

Stromversorgung / TP2

Das Modul wird über den Taster S1, welcher den MOSFET durchschaltet, aktiviert. Spätestens nach dem loslassen von S1 muss der µC das Ansteuern des MOSFETS übernehmen. Während dem Flashen muss deswegen S1 gedrückt gehalten werden. Um das Entwickeln zu erleichtern kann durch eine Lötbrücke zwischen TP2 und der Diode das Modul auf Dauerbetrieb gesetzt werden.

Akkuspannung

Die Akkuspannung kann indirekt gemessen werden indem die Referenz auf AVcc gesetzt wird, und die Spannung der Bandgap-Diode gemessen wird.

Jumper SJ1

Soll das Modul komplett ohne Akku (und Ladeelektronik) betrieben werden, weil reiner USB Betrieb genügt, so können alle Bauteile im gestrichelten Kasten auf dem Schaltplan weggelassen werden. Damit dann das Modul trotzdem mit Strom versorgt wird muss SJ1 auf 3,3 V oder 5 V gesetzt werden. Wird der Akku und Ladeelektronik benutzt, so darf SJ1 nicht gesetzt werden!

Stückliste

Menge Artikel Wert Bezeichnung Lieferant Art-Nr.
5 SMD Kondensator 0805 100 nF C1, C2, C3, C4, C8 Reichelt
2 SMD Kondensator 0805 1 µF C9, C10 Reichelt
4 SMD Widerstand 0805 180 Ω R16, R51, R52, R53 Reichelt SMD-0805 180
3 SMD Widerstand 0805 10 kΩ R17, R21, R62 Reichelt SMD-0805 10,0K
2 SMD Widerstand 0805 4,7 kΩ R1, R2 Reichelt SMD-0805 4,70K
1 SMD Widerstand 0805 100 kΩ R40 Reichelt SMD-0805 100K
1 SMD Widerstand 0805 5,6 kΩ R18 Reichelt SMD-0805 5,60K
1 SMD EMI Filter 0805 L1 Reichelt
3 LED 3mm gelb LED1, LED2, LED3 Reichelt SLH 36 GE
1 LED 3mm rot LED4 Reichelt SLH 36 RT
2 SMD Diode 1N4148 D1, D5 Reichelt 1N 4148 WS
1 µC AVR Mega 88V IC1 Reichelt
1 USB Charger IC MCP73812 IC1 Farnell
1 P-Kanal MOSFET PMV65XP Q4 Farnell
1 SMD NPN Transistor BC847 T4 Reichelt
2 Kurzhubtaster gewinkelt S2, S3 Reichelt
1 SMD Mini USB Buchse X2 Reichelt
1 LiPo Akku B1 LiPoPower
1 Stifleiste 1.27mm X1 Reichelt
1 RFM12 Funkmodul U$1 Pollin
1 FT232RL USB IC IC3 Reichelt
1 SMA Buchse X3 Reichelt
1 Stiftleiste 2x3 SV1 Reichelt
1 Gehäuse Reichelt TEKO 10006

Anwendungen / Projekte

Software Framework

Das Software-Framework (siehe Links) demonstriert alle Funktionen des Moduls:

  • Ein- / Ausschalten mit jeweils langem Druck auf den Hauptknopf
  • Mit den zwei Seitentasten einen erhöhen/erniedrigen
  • Kurzer Druck auf den Hauptknopf sendet den Wert über das Funkmodul
  • Empfangener Wert wird an den LEDs angezeigt
  • Akkuspannungüberwachung
  • Power down Mode

Ansteuerung von Funksteckdosen (in Planung)

Viele Router oder NAS Geräte, die sowieso meist 24/7 laufen, haben mittlerweile eine USB-Schnittstelle oder auch eine serielle Schnittstelle intern auf Stiftleisten herausgeführt. Dadurch könnte man relativ einfach über Netzwerk Funksteckdosen im Haus steuern.

Messwanze für Volkszähler

Ein oder mehrere Module könnten Messwerte (I2C, 1wire, Analog, S0 Bus für Strom- oder Wasserzähler, Reedkontakt für Gasuhren, u.v.m.) an ein weiteres Modul, welches z.B. an einem Rechner, einer Fritzbox, einem NAS, etc. angeschlossen ist, senden. Die Daten könnten dann z.B. an das Volkszähler-Projekt übergeben werden.

Blitzfernsteuerung

Der Autor verwendet zwei der Module um einen Blitz entfesselt mit einer Nikon DSLR Kamera zu steuern.

Links