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NanoBCU (NCN5120) - Weiterentwicklung der MicroBCU2

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    NanoBCU (NCN5120) - Weiterentwicklung der MicroBCU2

    Ja ich schon wieder,

    noch in den Weihnachtsferien hab ich mich mal hingesetzt und die MicroBCU2 nochmal komplett neu gelayoutet. Ich hatte doch was dazugelernt und auf einmal ging das ganz gut von der Hand. Und dabei kam dann nicht nur ein viel besseres Layout raus, sondern ich sah außerdem... da ist noch haufenweise Platzpotential.

    Der Ehrgeiz packte mich das Teil nun so klein wie möglich zu bekommen.
    Dem sind ein paar Dinge zum Opfer gefallen:
    - Der VCC only Jumper
    - Bauteilbezeichnungen
    - Handlötbarkeit. Wo es ging, bin ich auf 0402 runter.
    - Die Spulen werden nun etwas schwerer zu löten sein weil gedreht, aber es sollte machbar sein.

    R4 und R5 (VCC2) sind aber weiterhin 0603 und außerdem mit extra großen Pads.

    MicroBCU_V00.20_NanoBCU_V00.10_compare.png

    Die NanoBCU ist 18x18 groß. Das ist 75% der MicroBCU2. Bei gleicher Funktionalität.

    Ja, die Spulen liegen hinten nun nicht mehr frei. Das wäre eigentlich gut, und ob sich das auswirkt, muss sich erst noch zeigen. Eine Prototypenserie ist bereits in Produktion.


    Jetzt noch was. Noch Platzsparender wäre es, wenn man auf den riesigen 2,54er Pinheader verzichten würde. Dann wäre 16x18 drin.

    Die Idee wäre dann Plated Half Holes zu machen, und man könnte die BCU vertikal aufs PCB löten. Oder wie immer Stiftleisten verwenden, die kann man in die Half holes auch einlöten, nur nicht so ganz komfortabel.

    Plated Half Holes sind aber scheiß teuer. Nur machbar bei große Stückzahlen. (so ab 60-80 Stück machts dann wieder Spaß)
    Und eigentlich sollte die NanoBCU die MicroBCU2 auch ablösen, ich möchte ja nicht zig Varianten machen.
    Aber eine NanoBCU mit Half Holes wäre schon etwas nervig zu löten (ich habs noch nie gemacht).


    Was meint ihr dazu ?!
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    #2
    Ich finde deine Idee total gut. Ich würde den Stecker verkleinern. Ja ist dann nicht mehr mit der Vergangenheit nutzbar aber die hat ja meistens auch schon eine BCU. Ich finde die Möglichkeit Vertikalmund horizontal zu montieren schon toll aber mit einem kleineren stecker fände ich toll .
    Bin gespannt was du draus machst!

    Viele Grüsse Robert

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      #3
      Hallo,
      ich finde das auch gut, kleiner ist immer besser, vor allem wenn es auch noch pinkompatibel ist.
      Gut wäre wenn man beide Optionen nutzen kann, Half Holes und Pinheader. Wäre es machbar ein V-Groove über den Pinheader zu setzen? Dann könnte man bei Bedarf die Hälfte webbrechen. Und eventuell die Pads oval machen damit genug Fläche übrig bleibt...

      Bei wem lässt du die Platinen eigentlich fertig und bestücken?
      LG Wolfgang

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        #4
        Zitat von wolfib Beitrag anzeigen
        Wäre es machbar ein V-Groove über den Pinheader zu setzen? Dann könnte man bei Bedarf die Hälfte webbrechen. Und eventuell die Pads oval machen damit genug Fläche übrig bleibt...
        Gute Idee. Keine Ahnung wie breit so ein v cut ist, könnte dann schon etwas tricky werden die stifte einzulöten..
        aber elegante Lösug wäre es !

        muss ich mal mit JLC klären ob das geht
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          #5
          So, die ersten 4 Muster sind da.
          Löten war kein Problem, der C41 auf der Rückseite ist entfallen, daher fast schneller.
          Funktioniert einwandfrei.

          Ich überlege nun, ob die NanoBCU die MicroBCU komplett ersetzen soll.
          Eigentlich hat sie keinerlei Nachteile. VCC2 only geht nicht mehr - aber eigentlich macht es auch nicht wirklich Sinn.

          V-Cut macht JLCPCB nicht bei SMT.
          Überlege nun ob es evtl. geht wenn man zwischen die 2.54 pin THT noch je ein NPTH setzt, damit man dass dann "wegbrechen" kann... Müsste man mal ein PCB machen und testen.

          NanoBCU_V00_10_soldered_top.jpg
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            #6
            Hi, habe heute mein Paket bekommen und gleich mal rein geschaut (fast wie Weihnachten).
            Die NanoBCU sieht ziemlich gut aus und ist ordentlich verarbeitet. Löten der Unterseite war kein Problem.

            Ich habe auch gleich ein paar Fragen zur MicroBCU:
            1. Ich habe die Version ohne R4/R5, weil ich die 5V nicht brauche. Wenn ich das Datenblatt richtig verstehe, dann muss ich eine Brücke von 3V3 (VDD1) zum VDD2MV ziehen um VDD2 zu deaktivieren.
              Ich würde also ein Kabel zwischen den 3V3 und den gemeinsammen Pads vom R4/R5 einlöten, ist das so richtig? Oder gibt es eine elegantere Lösung?
              Macht es überhaupt sinn, VDD2 zu deaktivieren, oder sollte man einfach die Widerstände einlöten und aktiv lassen?
            2. Könnte man als C4 anstelle des Elkos auch einen 100uF 50V MLCC (X7R) nehmen? Ich sehe im Datenblatt auf anhieb keine Infos dazu welche Anforderungen an den Kondensator gestellt werden, außer dass er zwischen 80 und 1000uF liegen muss.
            Und Danke nochmal für Deine Arbeit!

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              #7
              ZU 1)
              Also da hast du die falsche BCU gewählt.
              Die NanoBCU hat das Lötpad, um auf VCC2 zu verzichten, nicht. Das hat nur die MicroBCU2.
              Die Version ohne R4/R5 ist für den Fall gedacht, dass du z.B. 12V haben will.
              Ein Fädeldraht einlöten kannst du machen.

              R3, C11 und C111 sollten dann auch entfernt werden. L2 gar nicht aufgelötet.

              Bei der Nano hab ich auf das Pad verzichtet, weil es eigentlich keinen Grund gibt die Bauteile nicht zu bestücken. Die VCC2 im Leerlauf frisst kein Brot.
              Ich würde dir das empfehlen, wäre am einfachsten.

              Zu 2)
              ein MLCC funktioniert nicht. Dazu muss man wissen das die Nennkapazitäten von MLCCs bei 1V oder so ermittelt werden und die mit steigender Spannung extrem abnehmen.
              Bei 30V hat ein MLCC nur noch einen Bruchteil seiner Kapazität: https://www.elektroniknet.de/e-mecha...ft.171931.html

              Wenn es flach werden soll, dann wäre ein Tantal zu empfehlen. Leider sind die bei 100uf/35v sehr teuer. 4€ aufwärts. https://www.digikey.de/product-detai...-1-ND/10063041
              Bei Aliexpress gibts die zwar billiger, aber da es bei keinem großen Distri diese Bauformen mit diesen werten gibt, glaub ich an Fälschungen.

              Ich wollte mal die Pads so anpassen, dass man so einen Tantal auch gut einlöten kann. Aktuell passen die Pads weniger.
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                #8
                Vielen Dank für die Antworten. Dann löte ich die Widerstände doch einfach ein. Und das mit dem starken Kapazitätsabfall von MLCCs bei höheren Spannungen wußte ich auch noch nicht, werd ich mir merken.

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                  #9
                  NanoBCU V00.11 in der Bestückvariante superflat.
                  Mit Tantal-C und flachen Spulen.

                  2021-04-16 21_59_24-3D Viewer.png
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                    #10
                    So, die erste superflat-Nano BCU ist fertig:

                    Im Vergleich zur "normalen" NanoBCU

                    IMG_20210505_134449654.jpg


                    IMG_20210505_152809441.jpg IMG_20210505_152759520.jpg

                    die Höhe über alles beträgt nun nur noch 5mm.
                    Auch das PCB wurde von 1,6 auf 1,0 reduziert.

                    Leider kostet der Tantal-Elko so richtig.
                    So anbieten mit Tantal werte ich das erstmal nicht, aber man kann sich den Tantal einfach selbst besorgen wenn man das so haben will.
                    Oder aber den normalen Alu-Elko auflöten. Das Pad passt für beide.

                    Ist ein AVX TCN4107M035R0100E
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                      #11
                      Verstehe ich es richtig, dass ich damit direkt mit einem Arduino über die Serielle Schnittstelle mit dem KNX Bus reden kann? Gibt es irgendwie eine Beschreibung wie die einzelnen Pins zu belegen sind und was es sonst noch zu beachten gibt?

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                        #12
                        Schau mal auf der Seite KONNEKTING unter Lernen vorbei. Dort ist das Prinzip erklärt und es gibt auch eine Erläuterung der Software.

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                          #13
                          genau.

                          Mit diesem Hardwareaufbau: https://www.konnekting.de/konnekting...in-die-praxis/

                          => Bitte bei Fragen dazu einen eigenen Faden im konnekting-Forum aufmachen
                          OpenKNX www.openknx.de | NanoBCU und OpenKNX-HW verfügbar

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                            #14
                            Hallo zusammen.

                            Ich würde gerne die NanoBCU mit einem cp210x (usb to uart bridge) verbinden, um es an einem Linux Server mit knxd zu betreiben.
                            Sollte die BCU galvanisch (ADUM1201) getrennt werden?
                            Oder ist es nicht notwendig, da der Anschluss über 3V3 erfolgt?

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                              #15
                              Hallo evgeny,
                              Willkommen bei Konnekting. Die KNX-Spezifikation sieht vor, dass Geräte mit einer eigenen Stromversorgung galvanisch vom Bus getrennt sein müssen. Macht man es nicht, dann wird nichts zerstört. Allerdings muss man sich auf seltsame Phänomene gefasst machen. Wenn du auf einen stabilen Betrieb Wert legst, dann ist der ADUM ein MUSS.
                              Du hast natürlich recht, dass man den ADUM auch gut als Pegelwandler einsetzen kann.

                              Viel Erfolg!

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