Überblick

Als Kontroller entschied man sich für einen Arduino Due dieser hat ein sehr gutes Preis- Leistungsverhältnis und liefert einen große Anzahl von verschiedensten Schnittstellen. Um nun den Anforderungen gerecht zu werden wurde einen maßgeschneiderte Erweiterungsplatine von uns Entwickelt. Für die Anbindung der Bluetooth App und der Smartsensoren wurde jeweils ein Bluetooth Modul installiert. Für die Kommunikation mit dem Server entschied man sich für einen Chip der Firma Quectel. Dieser Unterstützt nicht nur die Mobilfunkstandards GSM und UMTS sondern auch GPS. Die Abbildung 1 soll einen Überblick über die verbauten Komponenten und deren Zusammenhang liefern.

Abbildung 1: Blockschaltbild

Simulation leistungskritischer Baugruppe

Um eine einfache Integration auf der Maschine zu gewährleisten ist es lediglich notwendig die Telemetriebox (Arduino Due mit Erweiterung) mit dem Boardspannungsnetz zu verbinden. Die Box aktiviert sich automatisch wenn die Boardspannung der Maschine eine einstellbare Schaltschwelle überschreitet. Da im ausgeschaltenen Zustand die Boardspannungsüberwachung die einzige Baugruppe ist welche Energie benötigt musste bei dieser besonders auf den Stromverbrauch geachtet werden. Um dies zu erreichen wurde mittels Simulation vorab der Stromverbrauch ermittelt welcher nur bei ca. 440µA liegt.

Abbildung 2: Simulation

Fotos


Technische Spezifikationen

  • Versorgungsspannung 7-16V
  • 1x Boardspannungsüberwachung
  • 1x Externer Einschalter
  • 4x Digitaleingänge Vcc
  • 4x Digitaleingänge massegeschalten
  • 7x Digitale Ausgänge 13,5A
  • 4x Analoge Eingänge
  • 1x Externer EEPROM 512kBit über I²C
  • 1x Quectel UC20 Mobilfunk-Chip über UART
  • 1x HM11 Bluetooth Modul UART
  • 1x Adafruit UART Bluetooth Modul