OpenKNX UP1 System: Hardware Integrationsplattform für DIY-Unterputzgeräte

[Ing-Dom]

In diesem Faden geht es um das OpenKNX UP1 System - eine Hardware Integrationsplattform für DIY-Unterputzgeräte.

Ihre Ursprünge hat die Hardware in meinen damals noch SAMD-basierenden UP-Geräte-Prototypen, die aber eingestellt bzw migiriert sind, vor allem auch weil der SAMD21 praktisch nicht verfügbar ist, der RP2040 der leistungsfähigere und günstigere Controller ist.

Wer ist die Zielgruppe?

Diese Plattform richtet sich an DIY-Entwickler die eigene UP-Geräte entwickeln möchten und dabei auf vorgefertigte Teile zurückgreifen möchten um sich auf die eigentliche Applikation, also die Kernaufgabe eines Gerätes zu konzentrieren, z.B. einen PWM-Dimmer oder ein Sensormodul. Grenzen sind alleine durch die Kreativität und den Platz gesetzt.

Auf was besteht das "UP1 System" ?

Kernbestandteil des System ist ein Controllerboard auf dem MCU (RP2040), ein serielles QSPI-Flash (bis zu 16MiB) Progbutton, Progled, eine NanoBCU, eine KNX-Klemme und ein Programmieranschluss Platz finden. Die Verbindung zur Applikation erfolgt über eine 20polige 1.27mm Stiftleiste.

UP1-Controller2040_V00.02_3D_top_wo_smd.png UP1-Controller2040_V00.02_3D_bot.png

Zusammen mit einer Applikationsplatine (für die es ein KiCAD-Template gibt, die Anschlüsse, Form etc. bereits festlegt) wird daraus ein Gerät.
Ich arbeite derzeit an einem 8fach Temperatur/Feuchte/Luftdruck Sensor (SEN-UP1-8xTH) und einem 6fach PWM LED Dimmer (LED-UP1-6x24V).

So sieht das dann aus:

IMG_20211128_171749246.jpg

Weiterhin gibt es dazu ein 3D-Modell eines 3D-druckbaren Gehäuses, dass man an seine Applikation Anpassen kann.
Sofern gar keine 3D-Konstruktionsfähigkeiten vorhanden sind kann man zur Not die Aussparungen auch durch Bearbeitung mit Feile und Messer etc. erreichen.

Das Grundgehäuse sieht so aus. CATIA-Quellen als auch STL-Dateien sind verfügbar.
Die fertige Anpassung eine Appliaktion sieht man auch.

UP1-Case_001_Catia.png IMG_20220119_130216455.jpg IMG_20220302_103805614.jpg


Neben meinen Plänen die von mir entwickelten Geräte als Bausatz im Rahmen von Sammelbestellungen (wie auch bei der NanoBCU) anzubieten will ich den Controller2040 ebenfalls als Bausatz anbieten, bei dem alle SMD-Teile bereits bestückt sind. Leere Platinen machen glaube ich wenig Sinn, der Kreis deren die QFN mit 0.4er Pitch löten können (und wollen) sind doch eher klein.


Achja, zum FW-Laden oder debuggen braucht man noch eine kleine Adapterplatine den UP1-Progger:
IMG_20220211_104726273.jpg


Apropo Firmware:
OpenKNX setzt auf den weitgehend standardkonformen knx-stack von thelsing, grundsätzlich ist die Hardware aber davon unabhängig.
Für den leichteren Einstieg in die Firmware-Erstellung und die Erstellung von Produktdatenbanken wird es von uns Beispielprojekte und Infos geben - hier sind wir aber noch nicht so weit.
Wenn ihr es euch zutraut aufgrund der verfügbaren Informationen zum Stack zurechtzukommen, legt los, wenn nicht, ist es vielleicht besser etwas zu warten.


Einige wenige Prototypen vom Controller2040 hätte ich aktuell für interessierte Hardware-Entwickler verfügbar.

Bei Fragen schaut euch bitte erstmal die Seite im OpenKNX WIki zum UP1-System an. Wenn die Frage nicht beantwortet wird, gerne hier nachfragen.

[willisurf]

Wow, ein sehr schönes Projekt

[willisurf]

Wieso ist das so ruhig hier?

Hat der Fehler in der Forensoftware den Beitrag zu weit nach hinten gelangen lassen? Na, das kann man ja ändern.

Um es nochmal zu sagen, das wir Ihr da auf die Beine stellt ist Hardware- und Softwaremäßig eine echt tolle Sache.

[mumpf]

Hallo Bernhard,

danke für die Vorschusslorbeeren, aber noch sind wir am umstellen und Content aufbauen. Insofern ist ja wirklich noch nicht viel da...

Gruß, Waldemar

[Ing-Dom]

Wieso ist das so ruhig hier?

wirklich neues gabs ja noch nicht.
Und außerdem ist das Wetter viel zu schön muss PV bauen

[korpa]

Ing-Dom Verstehe ich Dich richtig, dass Du jetzt schon UP1 Platinen da hast? Ich würde da gerne eine reservieren und sobald weitere Prototypen da sind wie SEN-UP1-8xTH und/oder vorallem die LED-UP1-6x24V + Progger eine "Bestellung" aufgeben.

[Ing-Dom]

Verstehe ich Dich richtig, dass Du jetzt schon UP1 Platinen da hast?

Ja.

IMG_20220304_093635041.jpg


Problem sind nur die Bauteile und die noch fehlende "Logistik" dahinter.
Wenn du mit dem SMD-bestückten Controller2040 und den App- und Progger-PCBs und den aktuell vorhandenen Infos zurechtkommst, dann bekommst du noch was in dieser aktuellen Bestellrunde.
Die Bauteile musst du dir dann aber selbst zusammensuchen, aus den Schaltplänen, BOM gibts noch keine.

[korpa]

Das sollte passen. Adum1250 habe ich noch ein paar rumliegen. PCA9685 habe ich auch. Für mein Proto-Board hatte ich mir die NTD4808N statt den IRLUs bestellt. Der Rest ist eh alles Standard-Zeug (Dioden, Widerstände, etc), wenn ich es richtig gesehen habe. Progger müsste ich mir noch anschauen, sollte aber auch machbar sein.
Von daher würde ich einen Satz nehmen. Wenn Du gewillt bist, mir ein zweites Controller-Board zu geben, damit ich LED- und Sensor-Board komplett aufbauen kann ohne jedesmal umlöten zu müssen (oder eine Steckverbindung hinzimmern zu müssen), würde ich nicht nein sagen. Verstehe aber auch, wenn Du sagst, erst mal nur ein Controller-Board pro Person.
Auch wenn alles Prototypen sind, bin ich gerne gewillt, Dich mit einer Spende zu unterstützen. Bräuchte dann nur einen Anhaltspunkt für die Höhe.

[korpa]

Verdammt, vor lauter Freude über das Päckchen von Ing-Dom den falschen Thread für die Bilder erwischt.

[sk73]

Hi
ich bräuchte 4 Erweiterungsplatinen die jeweils 1-wire bereitstellen.
3 davon sollen in den Heizkreisverteilern die Rücklauftemperaturen überwachen.

Der 4te soll die Kaminsteuerung übernehmen. Ddazu wären noch 2 analoge Temperatursensoren zu messen und ein Servo anzusteuern.

Gibt es etwas auf dem ich aufbauen könnte?

[Ing-Dom]

für Heikreis-Temp-Überwachung sollte es der https://knx-user-forum.de/forum/proj...tdrucksensoren tun.
Da kannst du bis zu 16 DS18B20 dran tüdeln.

[Techi]

Servus,
sag mal gibts von einem der schon "in Fertigung" befindlichen Controller Boards zumindest eine EDA Schematic Datei ?

Ich würde gerne was eigenes basteln wo es auf dem PCB aber sehr auf Platz ankommt.
Falls es zumindest schon mal ein Schematic File gibt,könnte ich mir das Zusammensuchen der Basis Komponenten sparen und weis dann auch , daß die jeweilige Library auch brauchbar ist. (helfen würde mir was für KiCad, Eagle,,Orcad oder Altium)

Vielen Dank und Grüße.

[Ing-Dom]

Aktuell noch nicht, ich bin aktuell dabei alles auf KiCAD 8 umzustellen Stück für Stück und dabei dann auch unter CC-BY-SA-NC zu veröffentlichen. (Libs aufräumen etc... sonst kommen mehr Rückfragen als mir lieb ist)
Was würde dir denn als Basis passen? REG oder UP1 ?

Ich teile gerne, aber unter der Prämisse dass was ans Projekt zurückfließt, also nur, wenn dein Projekt auch offen ist dann.

[Ing-Dom]

Lang hats gedauert, aber ich halte meine Zusagen

Hier ist das KiCad der UP1-Controller2040 V01.01 im OpenKNX UP1-Repo zu finden:
https://github.com/OpenKNX/OpenKNX-U...Controller2040

LIzenz CC-BY-NC-SA 4.0