Das Projekt läuft nun schon eine ganze Weile, aber nun gibt es endlich einen Prototypen. Ich habe versucht so viele Vorschläge wie möglich umzusetzen. An dieser Stelle ein großes Dankeschön an jar für seine Unterstützung im Thread und per PN.
Folgende Funktionen wurden (teilweise von der ursprünglichen Planung abweichend) in in der V1.0 umgesetzt:
- die Platine hat 8 Kanäle
- die Aktivität der Kanäle wird durch eine LED pro Kanal signalisiert
- jeder Kanal wird durch einen P-Kanal Mosfet geschaltet, wodurch pro Kanal etwa 5V - 30V mit bis zu 4A schaltbar sind (abhängig vom verwendeten Mosfet)
- theoretisch können über zwei optionale Relais (Nennlast 1A/30V DC) auf Kanal 1 und 2 auch 230V geschaltet werden. Da ich aber kein Elektriker bin, kann ich nicht beurteilen, ob alle notwendig Sicherheitsvorgaben wie zum Beispiel Abstände eingehalten sind. Daher rate ich von hohen Spannungen ab.
- eine Verdoppelung der Schaltleistung durch Parallelschaltung der zwei Ausgäng pro Relais wäre möglich, wird aber ebenfalls nicht empfohlen
- eine galvanische Trennung zwischen den Kanälen ist nur durch die Nutzung der Relais möglich
- die Platine wird per I²C gesteuert
- der I²C Bus ist galvanisch vom RasPi getrennt, so dass der RasPi auch bei Schaltfehlern "sicher" ist
- die Betriebsspannung der Schaltung (5V) ist ebenfalls galvanisch vom RasPi getrennt
- die Platine wird von oben auf den RasPi gesteckt und hat die gleichen Maße wie der RasPi (ohne Lan und USB)
- durch die verwendete Buchsenleiste sind weiterhin alle GPIO für weitere Anwendungen nutzbar
- die Spannungsversorgung erfolgt je nach RasPi Modell entweder über den RasPi per GPIO-Leiste oder über die Micro-USB Buchse der Platine, über die dann auch der RasPi per GPIO versorgt wird
- es ist eine selbst rückstellende Sicherung (2,6A) an der USB-Buchse verbaut, um eventuelle Kurzschlüsse abzusichern
- es wurde eine I²C RTC mit Alarm-Ausgang verbaut, über den der RasPi aus dem Standby gebootet werden kann
- die RTC ist über eine auswechselbare CR2032 Lithium Knopfzelle gepuffert
- der Alarmausgang der RTC wurde über dem Reset-Pin des RasPi positioniert
- ein I²C Eeprom ist vorhanden (verschiedene Speichergrößen sind möglich). Alternativ kann bei Bedarf FRAM verwendet werden, da die Bauteile pinkompatibel sind
- die Adresse des I²C Portexpanders und des Eeproms können über Lötjumper frei konfiguriert werden
- es wurde eine Buchsenleiste hinzu gefügt, über die eine weitere Platine "huckepack" montiert werden kann. Auf dieser werden weitere, leistungsfähigere Relais installiert sein. Diese Platine ist allerdings noch nicht fertig.
Aktuell befindet sich ein Prototyp im Test. Die bisher aufgetauchten Probleme werden in den nächsten Versionen behoben. Dieser Beitrag wird auch künftig auf dem aktuellen Stand gehalten.