Umbau des DMM M9803 mit Bluetooth

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Warnhinweise

Achtung!
Bei Schäden, die durch Nichtbeachten der Anleitung verursacht werden, wird keinerlei Haftung übernommen.
Durch den Umbau, speziell das Anlöten eines Steckers auf einen der inneren Leiterplatten des Multimeters erlischt die Garantie des Herstellers! Für den Umbau sollten Sie sehr gute Kenntnisse in der Elektronik und Erfahrung im Löten haben. Gehen Sie bitte Schritt für Schritt durch die Anleitung, nur so wird dieser Umbau erfolgreich sein.
Es wird keinerlei Haftung für Schäden, die aus einer falschen Bestückung, Handhabung oder Anschlussfehler am/im Multimeter oder an der Adapterplatine übernommen.

Sicherheitshinweise

Ziehen sie unbedingt vor Umbau den Netzstecker des Multimeters, sonst besteht die Gefahr eines lebensgefährlichen, elektrischen Schlages! Bitte beachten Sie die VDE Sicherheitsvorschriften und -hinweise zu elektrischen Geräten und spezielle die Sicherheitshinweise des Herstellers. Beim Arbeiten mit dem fertigen Modul ist zu beachten, dass die Anschlusspins etwas scharfkantig sind und somit bei unsachgemäßer Handhabung leichte Verletzungen verursachen können.

Schaltungsidee

Die Idee des Umbaus besteht darin, dass man eine fertige, mit dem BTM222 bestückte Leiterplatte auf die vorhandene RS232 Buchse steckt und mit einem Kippschalter die Betriebsspannung für das Modul einschaltet. Damit kann das Multimeter über Bluetooth seine Messdaten übermitteln. Die Versorgungsspannung wird von der einzulötenden Stiftleiste „VDD VSS“ entnommen. Will man mit einem seriellen Kabel wiederum arbeiten, so schaltet man mit dem Kippschalter die Spannungsversorgung wieder aus. Es handelt sich also größtenteils um ein Hardware-Projekt. Um die Messdaten von Multimetern zu übermitteln, ist die Verkabelung mittels RS232 oder USB teilweise störend oder nicht erwünscht. Das Bluetoothmodul BTM-222 bietet sich daher an, zumindest für die Multimeter mit RS232-Schnittstelle einen Kabelersatz zu schaffen. Beispielhaft soll hier das Multimeter M9803R für diesen Umbau herangezogen werden.

Schritt 1: Anlöten eines 2-poligen Steckers

Zunächst muss das Multimeter aufgeschraubt, und die Leiterplatte M9803-1, die sich hinter den Batteriefächern befindet, ausgebaut werden. Dann wird unterhalb der Dioden D107/D108 der 2-polige Stecker des Leiterplattenverbinders so angelötet, dass das schwarze Kabel an VSS und das braune Kabel an VDD verbunden ist. Dies ist unbedingt einzuhalten, siehe dazu die nächsten drei Abbildungen:

Nach erfolgtem Anlöten des Steckers wird die Leiterplatte wieder angeschraubt.

Schritt 2: Bohrung Rückwand für Umschalter

Als nächstes wird an der Rückwand mittig über dem Netzschalter eine Bohrung von 5,0mm für den Kippschalter gebohrt. Anschließend werden die Leitungen des Leiterplattenverbinders und die Verbindung Kippschalter (Mitte) ↔ RS232-Buchse angelötet, der Kippschalter eingebaut und mit der Mutter festgeschraubt:

Schritt 3: Anlöten des Schalters an die RS232-Buchse

Nun wird der Kippschalter an Pin 9 (+) und 8 (-) der RS232 Buchse angeschlossen (siehe Bilden oben rechts).

Schritt 4: Testen der Anschlussbelegung

Als nächstes muss unbedingt überprüft werden, ob das Ein- und Ausschalten der Betriebsspannung an der RS232-Buchse funktioniert und ob die Polarität richtig ist. Dazu wird ein weiteres, kleines Multimeter benötigt, welches die Spannung im ein- und ausgeschaltetem Zustand an den Pins 8/9 der RS232-Buchse misst. Der eingebaute Kippschalter ist zunächst in der linken Position („B“, RS232-Betrieb). An der RS232-Buchse wird die rote Messleitung an Pin 9, die schwarze an Pin 8 angeschlossen („A“). Das M9803 wird nun eingeschaltet (Frontschalter), das Handmessgerät sollte nun 0V anzeigen.

Wird der Kippschalter nun in die rechte Position gestellt, sollte die Ausgangsspannung von ca. +9V angezeigt werden. Damit sind die Umbauarbeiten am Tischmultimeter M9803 abgeschlossen. Das Gerät kann nun wieder verschlossen werden.

06 RS232BuchseAUS.jpg06 RS232BuchseEIN.jpg

Schritt 5: Bestücken der Leiterplatte für das BTM-222

  1. Nun wird die Leiterplatte* für das Bluetoothmodul bestückt. Zunächst wird das BTM222 an einer Ecke angelötet und ausgerichtet. Nach dem Ausrichten folgt die diagonal gegenüberliegende Ecke. Dann werden die restlichen Pins angelötet.
  2. Anschließend werden die Drahtbrücken gebogen und angelötet.
  3. Nun folgen die kleinen und flachen Bauteile, also die 100nF Kondensatoren, der Widerstand und die IC-Fassung.
  4. Die Elkos und der Spannungsregler LE33CZ werden danach angelötet.
  5. Nachdem die Stiftleisten angelötet wurden, erfolgt zunächst die Montage des D-Sub Steckers. Dieser wird mit Abstandsbolzen montiert, anschließend werden die Pins des Stecker angelötet. Das fertige Modul sieht nun wie folgt aus:
BT9803-fertig1.jpgBT9803-fertig2.jpgBT9803-fertig3.jpg
  • Die derzeit entwickelte Leiterplatte "BT-9803" von mir ist derzeit im Prototypenstatus. Wenn Bedarf an der Leiterplatte besteht, am besten melden.

Schritt 6: BTM-222 Konfigurieren

Als nächstes muss das fertige Modul konfiguriert werden. atn=BT9803 // Neuer sinnvoller Name atl1 //9600bps Dazu wird ein Adapter aus einem D-SUB 9 m/w zusammengelötet (siehe unten).

Nach dem Einschalten der Betriebsspannung für das BT9803-Modul wird über den PC (Nullmodemkabel) das Modul wie oben angeben konfiguriert. Nach erfolgter Konfiguration kann nun das Modul auf die RS232-Buchse des M9803 gesteckt, und in Betrieb genommen werden:

Adapterkabel.jpg
Adapterkabel zur Konfiguration des BTM-222
BT9803 an Multimeter.jpg
Modul am Multimeter

Test der Bluetoothverbindung etc. auf dem PC

Es hat sich herausgestellt, dass nur die Originalsoftware DMM Version 1.1 unter Windows vernünftig funktioniert. Unter Linux kann die Opensource Software QTDMM verwendet werden.

Weitere Ideen

Dies ist sicherlich nur eine Möglichkeit, dieses Multimeter mit Bluetooth auszustatten. Wenn man ganz auf die Möglichkeit verzichten will, per RS232 Kabel das Multimeter an den PC anzuschließen, so macht es durchaus Sinn, die RS232 Buchse komplett in das Innere des Multimeters zu verlegen und dort auch das Bluetoothmodul anzuschließen. Die Möglichkeiten sind hier sicherlich unbegrenzt.

Stückliste

Bauteil(e) Wert
C2 1µ (RM2)
C1 10µ (RM2)
R1 100k (0204)
C3, C4, C5, C6, C7, C8 100n (RM2,5)
U1 BTM-222
X1 D-SUB9 Male
IC1 LE33CZ oder ähnlicher 3,3 V Regler
IC2 MAX3232 (Siehe Beschreibungstext)
JP2 Pinheader für RESET
JP1 Pinheader für RESET-UART

Beschreibung der Schaltung

Als Bluetoothmodul wird das BTM-222 von Rayson in einer Minimalbeschaltung verwendet. Außer den Spannungsversorgungspins (3,3V und GND) werden nur die Pins UART_RX, UART_TX, PIO4 und RESET verwendet.

PIO 4 kann lt. Applicationsheet und Datenblatt des Herstellers dazu verwendet werden, die UART zurückzusetzen, dies geschieht mit JP3. Da dieser Eingang high-aktiv ist wird ein Pull-Down Widerstand R1 benötigt. Der normale Resetpin ist low-aktiv, daher die Beschaltung des JP2 gegen GND. Durch einen internen Pull-Up Widerstand ist hier keine Beschaltung notwendig. Der Kondensator C6 dient dazu, beim / nach Einschalten eine definierten Zustand zu erreichen, d.h. der Pin ist beim Einschalten auf "low" und geht dann kurz danach auf "high" (Aufladung des Kondensators C6).

Die Spannungsversorgung, die aus dem Multimeter ca. 10-12V beträgt, wird mittelst Spannungsregler (IC1) und die dazugehörigen Elkos (C1, C2) auf 3,3V stabilisiert. C3 ist möglichst nahe am BTM-222 platziert worden.

Um die vorhandene RS232 des Multimeters nutzen zu können, wird ein Pegelwandler in Form eines MAX3232 eingesetzt. Dieser ist für 3,3V ausgelegt. Es hat sich gezeigt, dass man durchaus auch einen ST232CN einsetzen kann, allerdings wird dieser durch die 3,3V außerhalb der Spezifikation betrieben. Sollte es beim Einsatz eines "normalen" MAX232 o.ä. zu Problemen kommen, dann lieber einen MAX3232 einsetzen. Der Einsatz eines MAX232N (10µF Variante) ist nicht möglich.

Stromlaufplan und Layout

Technische Daten

  • Betriebsspannung: 9 V DC
  • Ruhestromaufnahme (bei 9V): ca. 70mA
  • Modulabmessungen (B x H x T): 53mm x 19mm x 33mm

Links im Internet