Im Zuge des Projekts wurde eine Platine entwickelt, die durch verschiedene Bestückungsvarianten die einzelnen Sensorknoten realisiert.
Die Platine hat einen vier-lagen Aufbau, die Bauteile sind hauptsächlich SMT. Insgesamt wurden 6 Platinen für die Tests angefertigt und händisch bestückt.
Schnittstellen
Versorgung
- Anschluss an das Board-Netz der Bahnbaumaschine
- Stellt die Versorgung für die angeschlossenen Sensorknoten im Netzwerk bereit
- Eingangsspannung: 12-28V
- Verpolungsschutz und Überspannungschutz vorhanden
Sensor-Netzwerk
- Zum Anschluss weiterer Sensorknoten
- Zwei 9 polige D-Sub Steckverbinder
- CAN – Schnittstelle
- Versorgung
Temperatursensor
- Um die aktuelle Umgebungstemperatur der Maschine zu erfassen
- Zum Anschluss eines PT1000-Temperaturfühlers
Füllstandssensor
- Um den aktuellen Kraftstoffstand der Maschine zu erfassen
- Zum Anschluss eines analogen Füllstandsensors 0-10V oder 4-20mA
Debug-Schnittstelle
- Servicetechniker-Schnittstelle, für die Inbetriebnahme und Statusmitteilungen
- UART TTL-3V3 Schnittstelle
GSM- / GPS-Antenne
- Für den Anschluss einer aktiven GPS Antenne bzw. passiven GSM Antenne
Komponenten | Baugruppen
Versorgung
Die Versorgung unterscheiden sich je nach Typ des Knotens. Am Hauptknoten befindet sich das GSM/GPS-Modul aus diesem Grund ist hier zusätzlich eine Versorgungsspannung von 3.8V notwendig, neben den 3.3V für den Mikrocontroller.
Mikrocontroller
- STM32F405RGT6
- 12MHz Quarz
- RTC-Quarz & Back-Up Batterie
- SWD-Programmierinterface
- Statusled
- CAN-Transceiver
GSM-GPS-Modul
- BG96 von Quectel
- UART-Interface (Pegel-Wandler 3.8V <-> 3.3V)
- Micro-SIM-Karte
Analog – Schaltung
Der Temperatur-, Füllstand- und Batterie-Sensor wird mit dem ADCs des Mikrocontrollers digitalisiert.
Beschleunigungssensor
- LSM303AGR
- I2C-Interface
- Interrupt-Pins für die Erkennung eines Auflaufstoß