Bei den Workshops gibt es regelmäßig die Frage, wie man die Steuerplatine am Besten unterbringt.
Normalerweise kann man die Steuerplatine irgendwo in der Box unterbringen. Das Problem bleibt dann das Display. Um die Wasserdichtigkeit der Box zu gewährleisten wird sie üblicherweise unter das Sichtfenster eingebaut. Zum Beispiel in die mit der Box mitgelieferten Abdeckung. Das Ergebnis sieht allerdings selten richtig gut aus. Es hat zwar den Vorteil, das man den Platz unter dem Display dann z.B. für Verteiler nutzen kann, richtig gut ist das aber nicht.
Eine Alternative möchte ich hier vorstellen. Display und Steuerplatine in ein 88mm Hutschienengehäuse. Mit etwas Fräsarbeit kann man daneben dann auch noch einen Zähler unterbringen.
Wir beginnen mit dem Einbau des Displays in den Deckel des Hutschienengehäuses.
Zunächst benötigen wir einige Teile:
Das Display, eine LCD-Abdeckung (z.B. von Reichelt: LCD2), einen Meßschieber, ein Cuttermesser und einen Stift der auf Kunststoff schreiben kann (z.B. ein CD-Stift), Kunststoffkleber, doppelseitiges Klebeband (z.B. von 3M).
Als erstes wird auf dem Deckel des Hutschienengehäuses von hinten die Größe des Displays markiert. Einfach am Rahmen an den Ecken mit dem Stift Markierungen anbringen. Die Platine muß so ausgerichtet werden, das sie zusammen mit dem Deckel später in das Hutschienengehäuse passt. Die Platine ist etwa genauso lang wie der Deckel. Bitte beachten: das Display liegt nicht exakt mittig auf der Abdeckung. Auf dem Bild links kann man sehen, das die Platine ein ganz klein wenig breiter als der Deckel ist (die Batterie steht ein klein wenig über).
Dann wird von der Rückseite der LCD-Abdeckung der benötigte Ausschnitt gemessen. Auf der Rückseite befinden sich Stege. Das Außenmaß dieser Stege wird als Ausschnitt benötigt. Links und rechts befinden sich zwei runde Kunststoffnippel, die mit dem Cuttermesser entfernt werden können. Echte Experten lassen die Nippel stehen und setzen passende Bohrungen.
Die Maße werden nun mit dem Stift auf die Rückseite mittig zwischen die Rahmenmarkierungen übertragen. Danach werden auf diesen inneren Markierungen Schnitte mit dem Cuttermesser ausgeführt. Dort hinein wird dann von der Vorderseite der Displayrahmen eingeklebt.
Unbedingt darauf achten, das die Schutzfolien bis zum Schluß auf dem Rahmen bleiben. Klebereste sind sehr schwierig zu entfernen. Anschließend wird sas Display von hinten gegen den Deckel geklebt. Dort vorher die Schutzfolie vom LCD-Rahmen und vom Display entfernen. Das doppelseitige Klebeband auf Länge schneiden und längs halbieren und dann auf den Metallrahmen vom Display anbringen und kräftig andrücken. Dann die Schutzfolie vom Klebeband entfernen und das Display passgenau unter den LCD-Rahmen platzieren. Achtung, ein verschieben ist nach dem andrücken unmöglich. Durch kräftiges andrücken ist das Display dann fixiert.
Hier kann man sehr gut sehen, das die Displayplatine nicht exakt mittig liegt (es ist liegt leicht nach rechts verschoben). Das ist so auch korrekt, ansonsten würde die Platine nicht ins Gehäuse passen. Also unbedingt bei der Rahmenmarkierung darauf achten das der Deckel zusammen mit der Platine ins Gehäuse passen muß.
In der Seitenansicht ist das doppelseitige Klebeband zwischen dem Metallrahmen des Displays und dem Deckel des Hutschienengehäuses zu sehen.
Die Batterie steht etwas über, passt aber durch die Dicke der Displayplatine gut ins Hutschienengehäuse.
Damit ist der erste Teil erledigt. Es folgt der Einbau der Steuerplatine in die Bodenplatte des Hutschienengehäuses.
Zur Befestigung wird das gleiche doppelseitige Klebeband benötigt, das bereits für das Display eingesetzt wurde. Man kann auch versuchen mit kleinen Schrauben die Platine einzubauen. Mit einkleben geht es schneller. Unbedingt darauf achten, das man im Bereich des Atmels (der große Chip auf der Platine) nicht von unten mit dem Klebeband in Kontakt kommt. Es könnte sein, das sich das Frequenzverhalten des Quarzes dadurch verändert.
Beim einkleben auf die Richtung achten, wie die Bodenplatte an der Hutschiene befestigt wird damit man nachher die Schraubanschlüsse an der richtigen Seite hat. Gleiches gilt übrigens auch für das Oberteil wenn das nur in eine Richtung auf der Bodenplatte befestigen kann. Der Deckel mit dem Display läßt sich in der Regel noch um 180° drehen.
Steuerplatine und Display müssen nun elektrisch verbunden werden. Der
I2C-Bus arbeitet mit 4 Kontakten. Man kann es mit Steckern und Kabeln
verbinden oder direkt verlöten. Hier werden die Kontakte verlötet. Dadurch ist gewährleistet, das der Kontakt auch bei Erschütterungen erhalten bleibt. Übrigens, sollte aus irgendeinem Grund das Display nichts anzeigen, dann muß zuerst die Verbindung zur Steuerplatine vorhanden sein, bevor man die Stromversorgung wieder aktiviert. Wenn die Steuerplatine zuerst Strom hat und dann erst das Display angeschlossen wird, wird nichts angezeigt.
Wenn die beiden Platinen miteinander verbunden sind fehlt nur noch die Steuertaste. Das ist dann Teil drei dieser Anleitung. Neben der Taste benötigt man eine dreipolige Leitung, eine Crimpzange, Kontakte und Stecker.
+ = Stromversorgung der eingebauten LED
- = Masse/GND der eingebauten LED
C = Gemeinsamer Anschluß des Tasters
NO = "normaly Open" - Kontakt für Set
NC = "normaly Close" - nicht genutzt
- und C werden miteinander verbunden und an den GND am Display geführt (hier blau). + geht an 5v am Display (hier rot) und NO geht an S am Display (hier gelb).
Die Reihenfolge am Stecker sind nicht identisch zur Reihenfolge am Taster. Also darauf achten, das der richtige Draht nachher auf der Displayplatine landet. Auf der Platine befindet sich der +5V Anschluß in der Mitte. Am Taster ist es der S (Set - NO) Anschluß.
Die Kontakte müssen dann nur noch passend im Stecker untergebracht werden. Im Workshop bringen wir dazu die passenden Teile mit. Also sowohl die Crimpzange wie auch die Kontakte und das Steckerteil.
In das fertige Gehäuse kann dann noch ein FTDI Kabel untergebracht werden mit dem man dann Kontakt mit einem Raspi aufnehmen kann. Der ist dann in der Lage die Statusmeldungen aus der Steuerplatine auszuwerten oder auch umgekehrt die Steuerplatine mit Befehlen zu steuern. Zum Beispiel mit der gewünschten Stromstärke. Wenn dann noch ein Zähler eingebaut wird, der D0-fähig ist, kann man noch jede Menge andere Daten auslesen und diese dann z.B. per WLAN ausgeben. Zusammen mit einem Zähler könnte es aber sein, das es in der Box knapp mit dem Platz wird. Da kann es evtl. nötig sein, den Ausschnitt für Zähler und Steuerplatine zu vergößern. Meist sind es aber nur 1 bis 2 mm, die fehlen.
Fertig
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