DualKNX (MicroBCU) HAT für RaspberryPi mit DC/DC-Netzteil

[Ing-Dom]

ich melde mich per PN.

edit: du hast PN deaktiviert

[Udo82]

So, Hot Air Station ist da, habe die erste MicroBCU V00.20 bestückt. Teils gelötet, teils mit hot air. Alles nicht so einfach, habe vorher nur Kabel gelötet. Bevor ich weiter mache, habe ich noch eine Frage:

Der Kondensator C41 sitz ein wenig schief (siehe Bild), dieser hat ja laut Schematic 1µF. Wenn ich den so verlötet messe zeigt das Gerät 104.7 µF, also ist da was schief gelaufen, oder?

Allgemein war der Einsatz der Hot Air Station glaube ich zu heiß für das kleine Teil.

Gruß Udo

[Ing-Dom]

schaut doch gut aus, bis auf das depperte bleifreie Lot. Mach dir das Leben einfacher und besorg dir bleihaltige Paste.Dann kannst du mit der Temp runter.

Du misst ja im eingebauten Zustand, da misst du natürlich den C4 mit 100µF (+-10%) mit.
Insofern ist deine Messung plausibel.

Bei der BCU würde ich beim Lötkolben bleiben. Ist glaub ich schneller und sicherer.

[Udo82]

Danke für die Tipps, werde ich versuchen.
Ah ok, dachte ich könnte dann nur den einen messen. Das macht dann Sinn.
Dann mache ich mal weiter.

[Udo82]

So, es wird besser, schön ist immer noch anders.
Die ADUMs lassen noch auf sich warten.

Bei mir sind jetzt noch Fragen aufgekommen, es sind Anfänger-Fragen, ich steh ja in Sachen KNX und SMD löten noch ganz am Anfang, es sei mir verziehen:

Die jeweiligen beiden Pads der solder jumper für die gewählten UART Anschlüsse für den Raspi 4 an der Unterseite werden einfach über Lötzinn verbunden?

Für was sind die beiden Jumper Positionen unter den beiden KNX Steckern? Im Wiki auf der Gitlab Seite konnte ich dazu nichts finden. (Habe die Stecker jetzt schon drauf und nichts damit gemacht)

Und eine Sache die mir erst jetzt aufgefallen ist, wieso wird die Spannungsversorgung über einen dritten KNX Stecker realisiert?
Nach meinem bisherigen Verständnis hängt doch an den beiden jeweiligen Linien auch ein Netzteil?
Oder schließe ich das Netzteil nur an den Stecker von Vin und beide Linien werden dann mit einem Netzteil mit Strom versorgt?

Wenn letzteres der Fall ist, wie viel mA dürfen bei einem 30V Netzteil dann darüber fließen?

Danke für die Hilfe.

LG Udo

[Ing-Dom]

Die jeweiligen beiden Pads der solder jumper für die gewählten UART Anschlüsse für den Raspi 4 an der Unterseite werden einfach über Lötzinn verbunden?

richtig. Mitte-Links oder MItte Rechts.

Für was sind die beiden Jumper Positionen unter den beiden KNX Steckern?

Alternative Möglichkeit für den KNX-Anschluss. Wenn man z.B. sich irgendwie ins Gehäuse eine(zwei) KNX-Klemme reinbaut kann man die da an 2.54er Headerpins anschließen.

Und eine Sache die mir erst jetzt aufgefallen ist, wieso wird die Spannungsversorgung über einen dritten KNX Stecker realisiert?
Nach meinem bisherigen Verständnis hängt doch an den beiden jeweiligen Linien auch ein Netzteil?
Oder schließe ich das Netzteil nur an den Stecker von Vin und beide Linien werden dann mit einem Netzteil mit Strom versorgt?

Wenn letzteres der Fall ist, wie viel mA dürfen bei einem 30V Netzteil dann darüber fließen?

die oberen Beiden Stecker die die KNX Linien. Aus KNX kannst du aber niemals soviel Strom ziehen um eine RasPi zu versorgen, erst recht nicht einen RPi4.
Der RasPi wird über den dritten Stecker über ein separates Netzteil mit 12 bis 30V versorgt. Ggf. kann man dafür den unverdrosselten Abgang des KNX Netzteils benutzen.

Der Raspi ist vom KNX isoliert und versorgt auch nicht die Linien. Jede KNX Linie braucht ein Netzteil mit Drossel.

Bei 30V hat MEIN RasPi 2 55mA gezogen, was 230mA auf 5V Seite ergeben hat. Der 4er wird doppelt so viel brauchen schätze ich.

[Udo82]

Danke für die Infos!
So bin fertig.

die oberen Beiden Stecker die die KNX Linien. Aus KNX kannst du aber niemals soviel Strom ziehen um eine RasPi zu versorgen, erst recht nicht einen RPi4.
Der RasPi wird über den dritten Stecker über ein separates Netzteil mit 12 bis 30V versorgt. Ggf. kann man dafür den unverdrosselten Abgang des KNX Netzteils benutzen.

Der Raspi ist vom KNX isoliert und versorgt auch nicht die Linien. Jede KNX Linie braucht ein Netzteil mit Drossel.

Bei 30V hat MEIN RasPi 2 55mA gezogen, was 230mA auf 5V Seite ergeben hat. Der 4er wird doppelt so viel brauchen schätze ich.

Ok, das Meanwell Netzteil welches ich bestellen wollte hat sogar einen Ausgang ohne Drossel. Wenn ich das aber richtig verstanden habe, wäre das gleiche Netzteil für eine KNX Linie und den Raspi quatsch, weil man sich dann den Optokoppler hätte sparen können?

Was mir nicht klar ist, wieso man aus KNX nicht genug Strom ziehen kann, wie ich gesehen habe gibt es Netzteile von 640mA bis 1280mA. Liegt das an der Drossel? Habe über das Thema Drossel gelesen und versucht es zu verstehen, das ist aber weit außerhalb meines Horizonts.
Falls die Antwort zu weit führt, dann kann ich das auch einfach akzeptieren.

Da das "KNX" Netzteil noch fehlt, kann ich ja den JP3 schließen und das ganze mit dem Raspi trotz aufgelötetem power supply testen, richtig?
Gibt es eine einfache Möglichkeit die Funktion zu prüfen ohne etwas an den beiden Linien/KNX Steckern angeschlossen zu haben?
Habe zwar einen Schalter hier, aber noch keine Spannungsversorgung für den KNX Bus.

Danke für die Hilfe.
Gruß Udo

[Ing-Dom]

kann ich ja den JP3 schließen und das ganze mit dem Raspi trotz aufgelötetem power supply testen, richtig?

Vorsicht!!
JP3 ist dafür da, über die Klemme J30 nicht 12-30V einzuspeisen, sondern 5V und somit das Netzteil auf dem HAT zu "umgehen". Z.B. wenn schon ein 5V Hutschienennetzteil da ist und man lieber über eine anständige Klemme statt über USB einspeisen will.
Wenn JP3 geschlossen ist und mehr als 5V angeschlossen schießt du dir den Raspi und die BCUs und die Optos wahrscheinlich alles.

Wenn ich das aber richtig verstanden habe, wäre das gleiche Netzteil für eine KNX Linie und den Raspi quatsch, weil man sich dann den Optokoppler hätte sparen können?

Nein Für einen störungsfreien Betrieb ist es notwendig, dass das KNX-Potential isoliert ist. Beim RasPi Hat ist das gewährleistet, gerade deswegen kann man überhaupt erst den unverdrosselten Ausgang benutzen!

wieso man aus KNX nicht genug Strom ziehen kann,

Ich bin mir nicht sicher ob es einen echten Maximalwert für den Busstrom in der KNX Spec gibt, aber man liest immer wieder von 10,20 oder 25mA.
Fakt ist aber, der verwendete NCN5120 kann maximal 20mA Busstrom ziehen. Mit dem NCN5130 wären es bis zu 40mA, aber hilft ja nix.
20mA @20V ergäben grob 80mA @5V abzgl Verluste...reicht niemals aus.
Man kann aus dem Bus nicht einfach wild wie man wild Strom ziehen, denn darüber läuft ja auch die Kommunikation, und die darf nicht gestört werden.


Aus meiner Sicht spricht nichts dagegen Raspi und eine Linie mit dem Meanwell zu versorgen, sofern die Linie nicht so viele Geräte hat.
Es spricht ebenfalls nicht dagegen den Raspi mit 5V über USB zu versorgen und die Linie mit dem Meanwell. Dann aber AUF KEINEN FALL etwas an J30 anschließen!!!

[Udo82]

So, habe soeben erfolgreich mein erstes KNX Gerät über den Dual KNX RaspiHat programmiert!

Sowohl KNX1, als auch KNX2 funktionieren, beide gleichzeitig habe ich noch nicht getestet.
Die Stromversorgung über den USB Anschluss mit geschlossenem JP3 funktioniert.
Auch die Stromversorgung über den unverdrosselten Ausgang des KNX Netzteils, über die Klemme J30 mit offenem JP3, funktioniert.

Beide NanoBCU's laufen auf dem HAT, allerdings nur eine der MicroBCU2's.

Die andere MicroBCU2 hat beim anschließen die Busspannungversorgung zu einem deutlich hörbaren (auch bei 2m Abstand) piepsen/fiepen gebracht, die "Send" LED des HAT hat ganz schwach geleuchtet und knxd hat als Resultat nicht funktioniert. Ich weiß nicht ob die Busspannungversorgung vorher schon leise am fiepen war. Jetzt macht sie das auf jeden Fall, auch wenn gar nichts angeschlossen ist. Zwar nicht so laut, aber man kann es hören, wenn man den Kopf davor hält.

Was könnte beim Löten mit der MicroBCU2 schief gelaufen sein?
Konnte keinen gravierenden Unterschied bei den Widerständen, Dioden oder Kondensatoren zwischen den beiden, im Rahmen meiner Möglichkeiten, messen.
Übrigens fiepst die Busspannungversorgung genauso laut, wenn ich den unverdrosselten Ausgang des Netzteils verwende um den Raspi über die Klemme J30 mit Strom zu versorgen.

War die Busspannungversorgung schon defekt, ist das normal oder habe ich mir das jetzt kaputt gemacht? Bis auf das fiepen scheint alles normal zu funktionieren. Habe übrigens doch eine andere Busspannungversorgung gekauft, MDT STC.

Schade, dass ich nicht so viel gutes beizutragen habe, außer Fragen zu stellen. Mir fallen nur Noob Sachen ein, man könnte den Jumper JP3 vlt. in der Farbe rot in die BOM anstelle von schwarz aufnehmen, dann übersieht man ihn nicht so leicht, wenn er gesteckt ist. Ich habe für die LED's des HAT unterschiedliche Farben verwendet, rot für power Raspi, blau für power BCU, gelb für receive und grün für send (gleiche elektrische Werte, gleicher Hersteller) Sind nur optische Dinge.
Dann ist mir aufgefallen, dass die BCU's relativ locker auf dem Pin Header sitzen, eigentlich wäre ein loch für einen Abstandshalter auf der Gegenüberliegenden Seite gut, allerdings würde das der kleinen Bauform entgegen stehe.

Würde ein kleines Tutorial Sinn machen, wie man knxd installiert und die verschiedenen UART's auf dem Raspi 4 aktiviert und nutzt? Das könnte ich zumindest schreiben, vlt. könnte man das ins WIKI des HAT's aufnehmen, macht das Sinn?

Danke für die Mühe.
Gruß Udo

[Ing-Dom]

So, habe soeben erfolgreich mein erstes KNX Gerät über den Dual KNX RaspiHat programmiert!

Sowohl KNX1, als auch KNX2 funktionieren, beide gleichzeitig habe ich noch nicht getestet.
Die Stromversorgung über den USB Anschluss mit geschlossenem JP3 funktioniert.
Auch die Stromversorgung über den unverdrosselten Ausgang des KNX Netzteils, über die Klemme J30 mit offenem JP3, funktioniert.

Beide NanoBCU's laufen auf dem HAT, allerdings nur eine der MicroBCU2's.

Das hört sich doch schonmal gut an, dann hab ich zumindest dir richtigen GPIOs ausgewählt

Die andere MicroBCU2 hat beim anschließen die Busspannungversorgung zu einem deutlich hörbaren (auch bei 2m Abstand) piepsen/fiepen gebracht, die "Send" LED des HAT hat ganz schwach geleuchtet und knxd hat als Resultat nicht funktioniert. Ich weiß nicht ob die Busspannungversorgung vorher schon leise am fiepen war. Jetzt macht sie das auf jeden Fall, auch wenn gar nichts angeschlossen ist. Zwar nicht so laut, aber man kann es hören, wenn man den Kopf davor hält.

Was könnte beim Löten mit der MicroBCU2 schief gelaufen sein?
Konnte keinen gravierenden Unterschied bei den Widerständen, Dioden oder Kondensatoren zwischen den beiden, im Rahmen meiner Möglichkeiten, messen.
Übrigens fiepst die Busspannungversorgung genauso laut, wenn ich den unverdrosselten Ausgang des Netzteils verwende um den Raspi über die Klemme J30 mit Strom zu versorgen.

War die Busspannungversorgung schon defekt, ist das normal oder habe ich mir das jetzt kaputt gemacht? Bis auf das fiepen scheint alles normal zu funktionieren. Habe übrigens doch eine andere Busspannungversorgung gekauft, MDT STC.

Also zuerst: Dass du deine Busspannungsversorgung geschrottet oder zerstört hast, kann ich mir nicht vorstellen. Kurzschluss ist ein gültiger Zustand auf dem KNX, die Netzteil sind entsprechend Kurzschlussfest.
Das "Fiepen" von Netzteilen kommt grundsätzlich von den Schaltregelner, die arbeiten oft mit Frequenzen im kHz Bereich, und die hört man halt. mehr Strom, mehr Lautstärke.
Ich würde jetzt mal darauf tippen dass hier sehr viel Busstrom fließt. Ich würde die fragliche BCU nicht mehr in eine Schaltung einbringen, aber ggf. kannst du sie mal separat testen. Geht auch einem Labornetzteil. Interessant wäre die Busstromaufnahme. Wird die BCU heiß ? Wenn ja, welches Bauteil?
Denkbar wäre z.B. dass du D1 und D2 vertauscht hast. Mach doch mal eine Makroaufnahme der BCU von vorne und hinten, vielleicht sehe ich was.
Du kannst auch einfach mal die Busspannungsversorgung kurz schließen, also schwarz und rot zusammenhalten und hören, ob da das gleiche fiepen auftritt.

Würde ein kleines Tutorial Sinn machen, wie man knxd installiert und die verschiedenen UART's auf dem Raspi 4 aktiviert und nutzt? Das könnte ich zumindest schreiben, vlt. könnte man das ins WIKI des HAT's aufnehmen, macht das Sinn?

Das würde absolut Sinn machen! Ich hab zumindest auf meinem Pi2 auch etwas gekämpft und ich dachte, ich hätte mir für eine Tutorial-Erstellung Notizen gemacht, aber hab ich wohl nicht. Mittlerweile hab ich auch wieder alles vergessen
Wäre wirklich klasse wenn du das machst ich nehme das dann sehr gerne ins Wiki auf.

[Udo82]

Ich würde die fragliche BCU nicht mehr in eine Schaltung einbringen, aber ggf. kannst du sie mal separat testen. Geht auch einem Labornetzteil. Interessant wäre die Busstromaufnahme. Wird die BCU heiß ? Wenn ja, welches Bauteil?
Denkbar wäre z.B. dass du D1 und D2 vertauscht hast. Mach doch mal eine Makroaufnahme der BCU von vorne und hinten, vielleicht sehe ich was.

Ich dachte mir, ich verlöte alles noch mal ordentlich bzw. mach alle Lötstellen noch mal heiß. Hatte den Pin Header noch mal ab. Auch bin ich über die Beinchen vom KNX IC gefahren. Hatte die Hoffnung damit etwas zu retten, habe dabei aber nur ein wenig den Pin Header angeschmolzen, sieht jetzt schlimmer aus als es vorher war
Jetzt geht die Micro BCU gar nicht mehr an. Habe auch noch kein Labornetzteil. Aber ist ok, nur so lernt man!
Der Vollständigkeit halber habe ich zwei Bilder von vorn und hinten angehängt, vlt. findest Du ja auf die schnelle trotzdem einen Fehler.

Du kannst auch einfach mal die Busspannungsversorgung kurz schließen, also schwarz und rot zusammenhalten und hören, ob da das gleiche fiepen auftritt.

Hat ein wenig Überwindung gekostet. aber habe es ausprobiert, da schaltet das Netzteil direkt ab und alle Teilnehmer gehen aus. Ist also wie Du sagst Kurzschlusssicher. Ich habe mal bei MDT höfflich nachgefragt ob die immer so laut piepsen oder ich einfach mit dem Model pech hatte, mal gespannt was sie antworten.

Wäre wirklich klasse wenn du das machst ich nehme das dann sehr gerne ins Wiki auf.

Mach ich, welches Format hat das Wiki denn? Dann mach ich es gleich passend oder kann ich das ähnlich wie in Wikipedia direkt bearbeiten?

Gruß Udo

[Techi]

Rein vom Foto der Chipseite würde ich sagen, da sind am Chip Pin 31 (GND) und 32 (XCLK) miteinander verlötet (oben links).

[Udo82]

Rein vom Foto der Chipseite würde ich sagen, da sind am Chip Pin 31 (GND) und 32 (XCLK) miteinander verlötet (oben links).

Tatsächlich, das ist sicher der Grund warum er gar nicht mehr geht und meinem "Nachlöten" der Beinchen geschuldet.

Aber wahrscheinlich nicht der Grund, weshalb er von Anfang an nicht ging.

Versuch das noch einmal zu entfernen, danke!

[Ing-Dom]

Rein vom Foto der Chipseite würde ich sagen, da sind am Chip Pin 31 (GND) und 32 (XCLK) miteinander verlötet (oben links).

bist du sicher dass du nicht Pin9 und 10 meinst?
Das ist V20 und VFILT, das gehört so.

sieht jetzt schlimmer aus als es vorher war

*hust* ja, also... das schaut schlimm aus. Bei sowas immer danach einmal mit Isopropanol und einer Bürste reinigen. Wer weiß wo da irgendein Lötzinnrest Probleme macht.
Die war auch zu heiß würde ich sagen.

vlt. findest Du ja auf die schnelle trotzdem einen Fehler.

ne, sieht soweit gut aus bzgl Bauteilpolarität und Bestückung.

Mach ich, welches Format hat das Wiki denn

Markdown

[Udo82]

*hust* ja, also... das schaut schlimm aus. Bei sowas immer danach einmal mit Isopropanol und einer Bürste reinigen. Wer weiß wo da irgendein Lötzinnrest Probleme macht.
Die war auch zu heiß würde ich sagen.

Ja, das war nix
Isopropanol habe ich gar nicht, werde ich mir mal besorgen.
Ja, da hast Du recht, sehr wahrscheinlich zu heiß, mein Fehler, ich habe sie mal beerdigt, werde bald noch ein paar neue bei Dir bestellen, dann mach ich es noch einmal besser.

Markdown

Habe das Tutorial fertig, vlt. kannst Du mir in einer PN ja eine Mailadresse mitteilen, dann schick ich es Dir als *.md file.

Mir ist beim schreiben aufgefallen, dass auf dem Raspberry 4 der UART3 über das HAT gar nicht nutzbar ist. Auf dem Raspi 4 sind 5 UARTs vorhanden und auf UART0/1 ist die serielle console und Bluetooth, genau wie auf dem Raspi 3.

Das ist sicher der Tatsache geschuldet, dass man auf dem Raspi 2 und 3 nur UART0/1 hat.
Habe im Tutorial eine Tabelle und eine Erklärung dazu.
Getestet ist das Tutorial nur für den Raspi 4, werde mir die Tage noch einen Raspi 3 leihen, dann kann ich das noch mal validieren.

Macht es Sinn einen neuen Thread zum Tutorial zu eröffnen, damit man Fragen/Fehler dort diskutieren kann? Wenn ja, welches Unterforum, DIY oder knxd?

Hat einer von euch eine BCU am mini UART1 ausprobiert? Das dürfte /dev/ttyS0 sein?