Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- hardware:controllers:5x-s0-hutschienencontroller_bauanleitung [2011/12/02 22:24] – [Grundleiterplatte mit Eingangsklemmen] pepe
+++ hardware:controllers:5x-s0-hutschienencontroller_bauanleitung [2012/10/21 21:16] (aktuell) – [Leiterplatte für den µC, das LAN, USB und die USART-Anschlüsse] tomtel289
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 ======5x-S0-Hutschienencontroller Bauanleitung======
-Der [[hutschienencontroller_v2|5x-S0-Hutschienencontroller]] muss selbst aus Einzelteilen zusammengelötet werden. Da die Hardware nicht trivial ist, insbesondere im Eigenbau, soll hier eine detaillierte Anleitung helfen.\\
+Der [[hutschienencontroller_v2|5x-S0-Hutschienencontroller]] kann selbst aus Einzelteilen zusammen gelötet werden. Da die Hardware nicht trivial ist, insbesondere im Eigenbau, soll hier eine detaillierte Anleitung helfen.\\
 Es wird detailliert auf Zusammenbau und Tests eingegangen. Sollte einer der Tests fehlschlagen wird die Diagnose wegen der Fülle an möglichen Fehlern jedoch nicht weiter erläutert.
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 Hier eine Liste mit den Dingen, die benötigt werden:
   * Zusammenbau
-    * {{:hardware:controllers:5xs0-controller_preisliste.pdf|Bauteile}}
+    * {{:hardware:controllers:5xs0-controller_preisliste1.pdf|Bauteile}}
     * Bestückungspläne aus dem [[hutschienencontroller_v2|Hauptartikel zum Controller]]
     * Lötkolben
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 ===Tipps zum SMD-Löten===
-Grundsätzlich hat jeder seine eingene bevorzugte Methode. Diese Tipps sind also auf keinen Fall ein Muss.
+Grundsätzlich hat jeder seine eigene bevorzugte Methode. Diese Tipps sind also auf keinen Fall ein Muss.
 ==Bauteile mit 2-3 Pins==
   - Eins der Lötpads mit Lötzinn versehen
   - Bauteil mit einer Seite an das verzinnte Pad löten (nun ist es fixiert)
-  - Restliche Pins festlöten
+  - Restliche Pins fest löten
 ==ICs==
   - Lötpads mit Flussmittel bestreichen
   - IC aufsetzen
   - Ganz sicher gehen dass das IC richtig herum sitzt
-  - 2 Pins festlöten damit das IC fixiert ist (Lötbrücken hier noch ignorieren)
+  - 2 Pins fest löten damit das IC fixiert ist (Lötbrücken hier noch ignorieren)
   - Lötzinn auf die Pins geben und in eine Richtung wegstreichen
   - Letzte Pins mit Entlötlitze von Lötbrücken befreien
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 {{:hardware:controllers:bau_spannungsversorgung_und_digital-analog_eingang.jpg|}}
 ===Einlöten der Bauteile===
-Beim einlöten der Bauteile ist entsprechend dem Bestückungsplan aus dem [[hutschienencontroller_v2|Hauptartikel]] vorzugehen. Bei ICs und Dioden ist die Einbaurichtung zu beachten. Auf den Bildern des [[hutschienencontroller_v2|Hauptartikels]] ist gut zu erkennen, wie die Plastikschiene der Stiftleiste sitzt. Ggf. muss diese Schiene verschoben werden damit es wie auf den Bildern aussieht.\\
+Beim Einlöten der Bauteile ist entsprechend dem Bestückungsplan aus dem [[hutschienencontroller_v2|Hauptartikel]] vorzugehen. Bei ICs und Dioden ist die Einbaurichtung zu beachten. Auf den Bildern des [[hutschienencontroller_v2|Hauptartikels]] ist gut zu erkennen, wie die Plastikschiene der Stiftleiste sitzt.  Die Unterkante der Schiene muss mit der Leiterplatte abschließen. Ggf. muss diese Schiene auf den Stiften verschoben werden.\\
-Zum Testen mit der sicheren Variante (dringend empfohlen) **wird das Netzteil erst nach dem testen eingebaut**.
+Zum Testen mit der sicheren Variante (dringend empfohlen) **wird das Schaltnetzteilmodul erst nach dem testen eingebaut**.
 ===Testen der Funktionen===
 Um im Ansatz sicher stellen zu können, dass kein Fehler auf der Platine ist, testen wir nun einige Funktionen. Es ist empfehlenswert zuerst mit dem Multimeter zu prüfen dass kein Kurzschluss in der Versorgungsspannung vorliegt. Dafür zwischen NETZ_L und NETZ_N, zwischen 3,3V und GND und zwischen 27V und GND auf Durchgang prüfen.
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   - Am 27V-Anschluss werden 27V gemessen
   - An SIG6 - SIG12 werden jeweils 3,3V gemessen
-  - Je 2 gegenüberliegende Pins im Pfostenstecker überbrücken. Der Korrespondierende SIG-Pin sollte auf 0V wechseln.
 ====Grundleiterplatte mit Eingangsklemmen====
+<note important>Achtung! Die Klemmenbezeichnungen KL1 bis KL5 stimmen nicht.\\
+Siehe [[hardware:controllers:hutschienencontroller_v2|]]</note>
 {{:hardware:controllers:bau_grundplatte_mit_s0_eingaengen.jpg}}
 ===Einlöten der Bauteile===
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 Die 3,5mm-Klinkenbuchse passt so leider nicht ins Gehäuse und wird daher nicht verlötet. Sollte diese für einen YNode-Port benötigt werden wird sie später ins Gehäuse geklebt und mit einem Kabel verbunden.\\
 Einige ICs haben auf dem Bestückungsplan eine vertikale Linie anstatt einem Punkt. Die entsprechenden ICs sind auf der Seite mit dem Strich abgerundet (siehe Bild). Außerdem ist es ratsam die Anschlüsse der Versorgungsspannungen vorher auf Kurzschlüsse gegen Masse zu prüfen.\\
+===Testen der Funktion===
+,3V Spannungsversorgung muessen, wie bei den anderen Messungen, anliegen. Dieses Modul wird zu einem kleinen Teil elektrisch getestet. Danach wird mit einem ISP und Ethersex gearbeitet um alle Funktionen zu testen. Beim Erstellen dieser Anleitung wurde auf Linux mit avrdude und einem AVRISP MKII gearbeitet. Die Optionen "-c arvisp2 -P usb" müssen also unter Umständen angepasst werden. Es lassen sich natürlich nach Belieben andere Tools verwenden.\\
+Zum kompilieren sollte der gcc Version 4.6.1 oder höher verwendet werden. Weitere Informationen über die benötigten Pakete gibt es hier im Wiki.
+==Test der LEDs==
+Hier können nur die LEDs getestet werden.
+  - Eine Messleitung an 3,3V anschließen
+  - Einzeln mit D_SIG1 bis D_SIG5 verbinden
+  - Es sollte die jeweils zugehörige LED leuchten
+==Test der grundlegenden Funktionen==
+  - Verbindung mit dem ISP herstellen
+  - Aufbauen einer Verbindung mit dem Atmega
+<code>
+sudo avrdude -c avrisp2 -P usb -p m1284p -v
+</code>
+Wenn alles gut gegangen ist sollte die Device signature angezeigt werden und am Ende "Fuses OK" stehen.\\
+Jetzt werden die Fuses so eingestellt, dass das Taktsignal vom ENC28J60 kommt, und nicht intern generiert wird.
+<code>
+sudo avrdude -c avrisp2 -P usb -p m1284p -U lfuse:w:0xE0:m -U hfuse:w:0x99:m -U efuse:w:0xFF:m
+</code>
+Jetzt wird erneut getestet ob eine Verbindung mit dem Atmega aufgebaut werden kann.
+<code>
+sudo avrdude -c avrisp2 -P usb -p m1284p -v
+</code>
+==Vorbereitungen==
+Fuer den Test der S0-Eingänge benötigen wir 5 Testkanäle. Diese erstellt man am besten bei volkszaehler.org und kopiert sich die generierten UUIDs in eine Textdatei. Diese brauchen wir später beim kompilieren vom Ethersex. Sie werden später UUID_Test1 bis UUID_Test5 genannt.\\
+Es bietet sich außerdem an die IP-Einstellungen (IP, Subnetmaske, Gateway, DNS-Server) schon vorher mit einem anderen PC an dem gleichen Kabel zu testen. So kann man ausschließen dass hier ein Fehler passiert ist.\\
+Nun wird die aktuelle Software aus dem Repository geladen und in das Verzeichnis gewechselt.
+<code>
+git clone https://github.com/ethersex/ethersex.git
+cd ethersex
+</code>
+Dann werden die modifizierten Dateien aus dem [[hutschienencontroller_v2|Hauptartikel]] eingepflegt und die Konfiguration gestartet.
+<code>
+wget http://wiki.volkszaehler.org/_media/hardware/controllers/volkszaehler_so_server.m4
+mv volkszaehler_so_server.m4 pinning/hardware/volkszaehler_hutschienencontroller.m4
+wget http://wiki.volkszaehler.org/_media/hardware/controllers/yport-node_enc28j60.zip
+unzip yport-node_enc28j60.zip
+rm yport-node_enc28j60.zip
+mv -f enc28j60.c hardware/ethernet/
+</code>
+==Kompilieren der Software==
+<code>
+make menuconfig
+</code>
+Als nächstes werden in der Konfiguration folgendende Werte modifiziert:
+<code>
+General Setup --> Target MCU: ATmega1284p
+General Setup --> MCU frequency: 12500000
+General Setup --> Hardware/Periphery Class: Volkszaehler:Hutschienencontroller
+General Setup --> Enable Debugging: Einschalten
+General Setup --> VFS --> Atmel SPI Dataflash: Ausschalten
+General Setup --> VFS --> SD/MMC-Card Access: Einschalten
+General Setup --> VFS --> VFS File Inlining --> Inline configuration page: Einschalten
+General Setup --> VFS --> Debugging --> SD-Reader: Einschalten
+Network --> Ethernet (ENC28J60) support --> Etherrape IP address: 192.168.1.50 (eine freie IP in deinem LAN)
+Network --> Ethernet (ENC28J60) support --> Netmask: 255.255.255.0 (die Subnetzmaske)
+Network --> Default gateway: 192.168.1.1 (das Gateway im LAN)
+Network --> DNS support: Einschalten
+Network --> DNS support --> DNS-Server IP address: 192.168.1.1 (normalerweise die IP des Gateways)
+Network --> Debugging Flags --> Networking: Einschalten
+Network --> Debugging Flags --> NTP: Einschalten
+Applications --> System clock support: Einschalten
+Applications --> System clock support --> Date and Time support: Einschalten
+Applications --> System clock support --> Use 32 kHz crystal to tick the clock: Einschalten
+Applications --> System clock support --> Adjust clock to NTP clock signal: Einschalten
+Applications --> System clock support --> Syncronize using NTP protocol: Einschalten
+Applications --> System clock support --> NTP Server: 0.de.pool.ntp.org (oder einen anderen NTP-Server)
+Applications --> System clock support --> Uptime: Einschalten
+Applications --> System clock support --> Debugging Flags --> NTP Clock-Adjust: Einschalten
+Applications --> Http Server: Einschalten
+Applications --> Http Server --> Debugging Flags --> HTTPD: Einschalten
+Applications --> watchasync service: Einschalten
+Applications --> watchasync service --> Server: volkszaehler.org
+Applications --> watchasync service --> Path in front of pin identifier: "/demo/middleware.php/data/"
+Applications --> watchasync service --> Include unix timestamp: Einschalten
+Applications --> watchasync service --> Path in front of timestamp: ".json?ts="
+Applications --> watchasync service --> Path at the end: ""
+Applications --> watchasync service --> Summarize Events: Einschalten
+Applications --> watchasync service --> Path in front of eventcount: "000&value="
+Applications --> watchasync service --> Pin Configuration --> Port A --> Use Pin 0 of Port A: Einschalten
+Applications --> watchasync service --> Pin Configuration --> Port A --> Pin 0 on Port A Identifier: UUID_Test5
+Applications --> watchasync service --> Pin Configuration --> Port D --> Use Pin 4 of Port D: Einschalten
+Applications --> watchasync service --> Pin Configuration --> Port D --> Pin 4 on Port D Identifier: UUID_Test1
+Applications --> watchasync service --> Pin Configuration --> Port D --> Use Pin 5 of Port D: Einschalten
+Applications --> watchasync service --> Pin Configuration --> Port D --> Pin 5 on Port D Identifier: UUID_Test2
+Applications --> watchasync service --> Pin Configuration --> Port D --> Use Pin 6 of Port D: Einschalten
+Applications --> watchasync service --> Pin Configuration --> Port D --> Pin 6 on Port D Identifier: UUID_Test3
+Applications --> watchasync service --> Pin Configuration --> Port D --> Use Pin 7 of Port D: Einschalten
+Applications --> watchasync service --> Pin Configuration --> Port D --> Pin 7 on Port D Identifier: UUID_Test4
+Applications --> watchasync service --> Debugging Flags --> WATCHASYNC: Einschalten
+</code>
+Die gespeicherte Konfiguration wird kompiliert und auf den Controller geflashed.
+<note important>Bei einigen Compilern tritt ein Fehler in der Datei services/watchasync/watchasync_strings.c in Zeile 146 auf. In diesem Fall ist die Verwendung einer Ubuntu-Live-CD zu empfehlen, bei der anstandslos kompiliert wird.</note>
+<code>
+make
+sudo avrdude -c avrisp2 -P usb -p m1284p -U flash:w:ethersex.hex
+</code>
+Am Ende sollte der ISP-Programmer fuer die weiteren Tests wieder entfernt werden.
+==Test der USB-Schnittstelle==
+Das Modul wird zunächst über USB an den PC angeschlossen. Es meldet sich als USB-RS232-Adapter und kann über das Programm der Wahl (Hyperterminal bei Windows oder GTKTerm bei Linux) angesprochen werden.\\
+Die Einstellungen sind wie folgt:\\
+  * Speed: 115200
+  * Parity: none
+  * Bits: 8
+  * Stopbits: 1
+  * Flow control: none
+Wenn man jetzt erstmal nichts sieht schaltet man die Spannungsversorgung aus und wieder an. Spätestens beim Booten werden einige Eigenschaften des Moduls angezeigt. Es ist übrigens Sinnvoll die Verbindung bei den nächsten Tests bestehen zu lassen um Fehlermeldungen zu sehen.
+==Test der LAN-Verbindung==
+Nachdem ein Netzwerkkabel angeschlossen wurde sollte man im Debugfenster "got Link" lesen können. Wenn der DNS-Eintrag stimmt sollte auch irgendwann der NTP-Client melden dass er die Zeit einstellt. Über den Browser der Wahl kann man über http://192.168.1.50 (Hier die entsprechende IP eintragen) auf seinen Controller zugreifen. Es erscheint die Ethersex Begrüßungsseite.
+==Test der SD-Karte==
+Die SD-Karte wird für den Volkszähler nicht zwingend benötigt. Wenn man sowieso keine SD-Karte hat kann man sich diesen Schritt sparen.\\
+Die SD-Karte muss mit FAT16 formatiert sein. An einem anderen PC wird eine Textdatei "test.txt" mit beliebigem Inhalt erstellt und auf der Karte gespeichert. Die SD-Karte wird in den Slot am Modul gesteckt und das Modul wieder eingeschaltet. Über das Debugfenster meldet Ethersex dass eine SD-Karte gefunden wurde. Über http://192.168.1.50/test.txt (Hier die entsprechende IP eintragen) sollte die Datei jetzt aufrufbar sein.
+==Test der S0-Eingänge==
+Da die Grundleiterplatte schon getestet wurde und funktioniert, werden jetzt die Grundleiterplatte und die Platine mit dem uC zusammen gelötet.\\
+Jetzt werden, wie auch schon bei dem Test der Grundleiterplatte, die einzelnen Kanäle mit einer Drahtbrücke mehrfach überbrückt. Die LEDs unter der Netzwerkbuchse sollten dabei anzeigen, welcher Kanal gerade kurzgeschlossen wird. Über die Debugkonsole zeigt Ethersex an, dass watchasync eine Verbindung zum Server herstellt. Die Verbindung per watchasync kommt nur zustande, wenn permanent ein DNS-Server zur Verfügung steht, der den in E6 hinterlegten application --> watchasync service --> Server auflösen kann. Andernfalls gilt: keine Namensauflösung --> keine Datenspeicherung. Die einzelnen Events sollten nun auf der Demoseite von Volkszaehler.org angezeigt werden.\\
+===TODO===
+Test S0-Eingaenge
+Gehaeuse