Die Platine des Solarreglers wurde mit Eagle erstellt. Obwohl einige SMD-Bauteile verwendet wurden (manche gibt es nicht anders) kann die Platine von Hand gelötet werden. Die Breite und Führung der Leiterbahnen erlaubt das Herstellen mittels Toner-Transfer und ätzen. Da es sich um eine zweiseitige Platine handelt müssen beide Seiten bedruckt und geätzt werden. Ich habe dies gleichzeitig gemacht. Ein Versuch die Seiten nacheinander zu ätzen schlug fehl, da der zum Schutz der bereits geätzten Seite verwendete Abdecklack die Kanten der Leiterbahnen nicht richtig benetzte und diese von den Seiten her angefressen wurden.
Die Programmierung erfolgte über die Arduino-IDE.
Der Solarladeregler besteht aus folgenden Bestandteilen:
Dieses Basisboard ist durch seinen Aufbau für viele Anwendungen geeignet, welche eine vom Stromnetz unabhängige Datenerfassung benötigen. Die nicht zwingend für die Funktion des Ladungsregelns benötigten Pins des Arduino/ATmega werden für mögliche Erweiterungen über Steckverbinder nach außen geführt.
Pin | Bez. Arduino | Verwendung | Benötigt für | |
---|---|---|---|---|
1 | PB0 | Pin8 | Waage Power | Waage |
2 | PD6 | Pin6 | OneWire | Temperatursensoren |
3 | PB4 | Pin12 | Waage 1 Data | Waage |
4 | PB3 | Pin11 | Waage 1 CLK | Waage |
5 | PB2 | Pin10 | Waage 2 Data | Waage |
6 | PB1 | Pin9 | Waage 2 CLK | Waage |
7 | PC5 | A5 | I²C SCL | Kommunikation mit Yun |
8 | PC6 | A4 | I²C SDA | Kommunikation mit Yun |
Auf diese 3 Buchsenleisten des Solarreglers kann ein Erweiterungsboard aufgesteckt werden. Bei der Verwendung als Stockwaage enthält dies Anschlüsse für einen Taster, Kontroll-LEDs und einen Bewegungssensor.
Die Pinnummer stimmt nicht mit der Bezeichnung im Schaltplan. Gezählt von links nach rechts.
Conrad 409070
zum durchkontaktieren können die einzelnen Buchsen aus der Leiste gezogen, in die Leiterplatte eingesteckt und von beiden Seiten verlötet werden. Nicht bis zum Anschlag einstecken.
Pin | Belegung |
---|---|
1 | geschaltene Batteriespannung Last 1 |
2 | +3V Dauer |
3 | geschaltene Batteriespannung Last 2 |
4 | GND |
Pin | Pin ATmega | Bez. Arduino | Belegung |
---|---|---|---|
1 | 12 | 6 | 1-Wire |
2 | 13 | 7 | +3V Sensor ein |
3 | 5 | 3 | |
4 | 4 | 2 | |
5 | 3 | 1 | TX |
6 | 2 | 0 | RX |
Pin | Pin ATmega | Bez. Arduino | Belegung |
---|---|---|---|
1 | 19 | 13 | |
2 | 24 | A1 | |
3 | 25 | A2 | |
4 | 26 | A3 | |
5 | 27 | A4 | I²C SDA |
6 | 28 | A5 | I²C SCL |
Bei der ersten Variante der Solaranlage wurde für die Nachführung des Solarpanels noch zwei Helligkeitssensoren verwendet. Diese Variante funktionierte grundsätzlich, war aber bauartbedingt sehr anfällig für Fehlfunktionen aufgrund Verschmutzung und im Sommer am Standort anfallende, teilweise Verschattung. Derzeit wird das Solarmodul anhand der erzeugten Spannung ausgerichtet. Es wird alle x Minuten ein Stück weitergedreht, die Solarspannung gemessen, die Werte verglichen usw. Diese Lösung funktioniert mindestens genauso gut. Welche Variante effizienter ist habe ich bisher nicht untersucht.
Für den Anschluß der genutzten Sensoren an den Solarregler wurde eine Erweiterungsplatine erstellt.
3 x IRF7416
Diode 18 SK54 161027 - 62
Solar und Load schalten: CMOS F7416 IRF7416
TVS Diode
Spannungsteiler solarmessung 303 204
Spannungsversorgung Erweiterunsplatine: