DoorPi I/O Platine

  • So nun habe ich ein bisschen Zeit meine neue Platine vorzustellen. So, was kann diese und was wurde verbaut.


    Die Spannungsversorgung übernehmen hier 2 x Kis3R33S die einen MP2307DN 3A Step-Down Converter beeinhalten. Da diese einen sehr großen Eingangsspannungsbereich haben kann man hier sehr flexibel den Spannungbereich festlegen. Diese sind auf 5V festgelegt über den 41,2K Widerstand. Erfreulicherweise haben diese einen sehr kleine Ripple Spannung somit sollte hier der Pi, relativ störungsfrei, mit Strom versorgt werden können.



    Ein Kis-3r33S ist für die Spannungsversorgung des Pi zuständig der über Pin 2 und 4 am GPIO header versorgt wird.
    Der Zweite Kis-3R33S ist für die Peripheriegeräte zuständig und wurden zusätzlich auf 4 Schraubklemmenblöcke gelegt, somit sollten genug Anschlüsse für die externe Peripherie da sein. Beide Kis-3R33S können per Jumper deaktiviert werden.


    Geplant habe ich die Platine für ein 3 bzw. 4 Familienhaus mit zusätzlichen Relays für ein Läutwerk für jede Wohnung oder Etage (K1 - K4). Die Relays können mit Boardspannung 5V versorgt werden oder an einer anderen Spannungsversorgung angeschlossen werden. Alle Relays werden von den GPIO über den IC ULN2003A, der bis 500mA pro Kanal mehr als genug Leistung hat, gespeist. Zusätzlich sind alle Ausgänge auf Schraubklemmen geschleift worden.
    Das fünfte Relay ist für den Türöffner gedacht. Hier muss das Relay von einer fremden Spannungsquelle gespeist werden da hier ja sehr oft eine andere Spannung als 5V benötigt wird.


    Alle Eingänge sind ebenfalls über Schraubklemmen erreichbar. Die Eingänge wurden zusätzlich mit je einem Entstörkondensator sowie mit externem 10k Pull-Up oder, per Jumper änderbar, als Pull-Down versehen.


    Ich habe auch für den Audio Verstärker eine Sockelleiste vorgesehen, so kann man hier bequem den Verstärker nachträglich noch verbauen oder bei einem Defekt bequem austauschen. Wahlweise kann der Verstärker mit dem Kis1 oder Kis2 mit Spannung versorgt werden. Die Ein und Ausgänge des Verstärkers sind darunter mit Schraubklemmen erreichbar. Zusätzlich habe ich einen 3,5mm Jack als Eingangssignal für den Verstärker vorgesehen.


    Oben in der linken Ecke sind alle Datenanschlüsse des Pi auf eine Sockelleiste gelegt. diese werden über einen Bidirektionalen Level Shifter zum Pi geleitet, damit der Pi hier keinen Schaden nehmen kann wenn man zusätzliche Peripherie zB. RFID Reader anschliesen möchte.


    Rechts unten in der Ecke habe ich den Anschluss der Picam das 15 Polige FPC auf 2 RJ45 Buchsen gelegt. Damit kann nun eine Längere und Störungssichere Übertragung der Picam zum Pi stattfinden.


    2 kleine Taster habe ich noch verbaut diese können das Licht ausschalten bzw. die Schaltdauer der Beleuchtung, bei mir, auf 6 Std erhöhen.


    Abgesichert ist das Ganze mit einer 1,5A Sicherung und einer Diode damit man nicht ausversehen die Pole der Eingangsspeisung vertauscht und der Pi bzw. die Peripherie keinen Schaden nimmt.


    Ein paar LED sind ebenfalls verbaut diese werde ich aber sockeln damit man diese auch entfernen kann wenn diese nicht benötigt werden. Die LED-Alive und Error haben beide zusätzlich Schraubklemmen damit man, wenn man möchte, noch extern eine LED verbauen kann.


    So ich hoffe ich habe jetzt nichts vergessen.


    Gruß Andreas


    P.S. Für Anregungen oder Kritik bin ich offen.
    Würde die Platine dann nämlich fertigen lassen.

  • Hi Andreas,



    das sieht sehr interessant aus, hast du dir diese Platine schon machen lassen?



    Wenn ich das richtig sehe könnte man das auch gut für ein Einfamilienhaus einsetzen, da man ja nicht alle Relays einsetzen muss, richtig?



    Eine Verständnisfrage: Bisher hatte ich innerhalb des Hauses vorgesehen und eine separate Platine für aussen angedacht. z.B. wie bei pah welcher einen kleinen Arduino für aussen angedacht hatte. Wo ist denn deine Platine und die Position des PI zu sehen? Ich hätte eher im Haus getippt, da du den Türöffner drauf legst, aber bin mir nicht ganz sicher. Macht es evtl. Sinn eine "Aussenplatine" als gegenstück zu bauen und via einem weiteren RJ-45 Kabel zu verbinden?



    Welchen Verstärker hast du denn vorgesehen?



    Viele Grüße,
    Uli

  • Hey Uli,
    Der Pi und die Platine sitzen bei mir im Treppenhaus. Hierfür habe ich einen 2 Reihigen UP Verteiler sitzen der nur für DoorPi ist. Von dem Verteiler geht ein 30mm großer Durchbruch nach außen direkt zur Ausseneinheit bzw. Klingeltaster sowie Micro und Lautsprecher. Entfernung von dem Verteiler zur Ausseneinheit ist ca. 40cm.


    Mein Layout der Platine ist soweit OK obwohl ich 2 -3 kleine Fehler darin habe. Was ich leider nicht zum laufen bekomme ist das der ULN2003 der meinen Audioverstärker mit Spannung versorgt, hier gibt es heftige Nebengeräusche. Leider ist mein kleiner Oszi defekt sonst hätte ich den Fehler mit Sicherheit schon gefunden aber so ist es nur raten.


    Wir haben ein 4-Familienhaus deswegen die Dimensionierung aber natürlich geht dies auch mit weniger nur ist dann die Dimension der Platine etwas oversized.


    So nun zu Deiner Frage wegen der Aussenplatine, ich würde nach aussen keine Platine verbauen da diese immer dazu neigen Feuchtigkeit zu ziehen und Steckverbindungen auch dafür eher ungeeignet sind. Man könnte evtl. den Arduino in ein Gehäuse zu packen so das dieser geschützt vor Feuchtigkeit wäre aber hier sollte man vorsichtig sein zwecks hitzestau. Von welcher Entfernung sprechen wir denn hier?

  • Hi Andreas,


    Ich habe ein bisschen durch das was pah aufgebaut hat, gelesen und war sofort angefixed. Aktuell bin ich in der Planung (um genau zu sein des ganzen Hauses) - insofern ist noch alles offen. Gerne würde ich aber lieber aussen so wenig wie möglich montieren und so viel wie möglich innen halten (genau aus den von dir angesprochenen sowie Sicherheitsgründen). Innen in diesem Falle wäre mir am liebsten im Keller bei der restlichen Technik, also sagen wir mal ~3-5 Meter in diesem Falle. Wenn nicht dort, dann muss ich es wohl in das kleine Bad verlegen, was am WAF des Aufbaus etwas rüttelt ;)


    D.h. aktuell habe ich kein Thema damit beliebige Kabel für den Weg in den Keller einzuplanen. Bin nur auf der Suche was denn für mich da die beste Lösung wäre ;)


    Viele Grüße,
    Uli

  • Moin.


    Beliebige Kabel ist doch super. :) Plane mal einfach 2x Cat5e - Cat7 ein (mind. 1 GBit). und Du bist auf einer ziemlich sicheren Seite. Das sind insgesamt 8 Doppelandern über die Du so ziemlich alles leiten kannst. Ich bin nach wie vor sehr glücklich mit meiner Lösung, einen USB Hub in die Sprechstelle zu bauen. Damit kann ich viele Komponenten wie Sound Karte, Kamera oder UART Adapter (Nextion Display) anschließen ohne Probleme mit langen Kabeln oder einer CPU in der Sprechstelle zu bekommen.


    Ich habe gestern Abend alle Komponenten mit den finalen Kabellängen noch mal Testaufbau zusammengeschaltet. Außerdem sind meine Frontplatten fertig. Momentan baue ich gerade noch die Außenplatine, die eigentlich nur als Anschluss Terminal dient und die 1-Wire Bauteile für den Temperatursensor und Bewegungsmelder enthält. Ich werde die Infos dazu diese Tage mal aktualisieren.

  • Mein Aufbau ist von der Hardware her soweit fertig. Zur Innenstelle (=Raspberry Pi) führen 3 Kabel: USB, HDMI und ein STP-Kabel.


    Ob sich das bewährt: Muss man abwarten. Ich hatte auch überlegt, alles über USB zu machen (incl. Kamera). Bin aber mit dem "doof" angekoppelten Arduino in meinem Garagentor und in meiner Hoftür so zufrieden, dass ich das auch hier dupliziert habe.


    LG


    pah

  • Plane mal einfach 2x Cat5e - Cat7 ein (mind. 1 GBit).

    Guter Plan, Ich hätte aktuell eher 3 oder 4 Netzwerkleitungen plus ein vieradriges Kabel mit größerem Durchschnitt (für eventuelle Stromversorgungen) eingeplant. Wenn ich mir so ansehe, dass manch einer die RPI Cam via 2*RJ45 rein führt oder wie bei pah noch ein USB-Kabel dabei ist, würde ich vermuten dass dann genug Adern für alle Spielereien zur Verfügung stehen.


    Zur Innenstelle (=Raspberry Pi) führen 3 Kabel: USB, HDMI und ein STP-Kabel.

    Wie weit ist es denn von der Innenstelle zur Aussenstelle bei dir?


    Viele Grüße,
    Uli

  • Nur eine Mauerdicke (und da muss eine neue Bohrung rein ...). Derzeit habe ich Kabel von jeweils 1m Länge. Mit einem USB-Extender für 10 € könnte man 10m überbrücken (kaskadierbar zu 20m), beim HDMI-Kabel habe ich keine Erfahrungswerte mit der Pi-Kamera. Könnte aber 5 m aushalten.


    LG


    pah

  • Hi :)


    welche Relais hast du für deine Steuerung verwendet ? Wäre es möglich die dazugehörigen Schaltplan mal zu sehen? Hab gestern damit angefangen meine Terraneo Sprechanlage mit doorpi zu verbinden. Mir fehlt nur noch wie ich das Türschloss und das Licht ansteuern will. Das ganze soll nach meiner Testphase auf einer Platine entstehen, daher will ich die fertigen Relais nicht verwendet sondern direkt auf meine Platine verlöten.