diff --git a/README.md b/README.md new file mode 100644 index 0000000..d92d671 --- /dev/null +++ b/README.md @@ -0,0 +1,84 @@ +# Wägetransmitter Modbus + +Ein Steuergerät zum Auslesen einer Wägezelle, angebunden über Modbus RTU. +Die Wandlung des analogen Wägezellen-Signals basiert auf dem HX711 IC; +auf einem Atmel AVR (ATmega328p) ist der Modbus-Slave implementiert. + +|![3D Model](board/modbus_slave.png)|![eingebaut](board/pics/picture.png)| +|:---:|:---:| + +### Schnittstellenparameter RS485/Modbus RTU + +| Parameter | Wert | +|----------------|--------| +| Baudrate | 115200 | +| Parität | none | +| Stopbits | 1 | +| Modbus Adresse | 1 | + +Das Gerät stellt den 24-bit ADC Wert in 2er-Komplement Darstelling über zwei +Holding-Register bereit. Somit ergibt sich ein 32-bit signed Integer Datentyp. + +| Register Adresse | Wert | +|------------------|-----------| +| 0 | ADC[0:15] | +| 1 | ADC[23:16]| + +#### Beispiel: +Abfragen des Wertes mit dem Tool modpoll (https://www.modbusdriver.com/modpoll.html) +``` +user@pc:~$ modpoll -b 115200 -p none -t4:int /dev/ttyUSB0 +modpoll 3.10 - FieldTalk(tm) Modbus(R) Master Simulator +Copyright (c) 2002-2021 proconX Pty Ltd +Visit https://www.modbusdriver.com for Modbus libraries and tools. + +Protocol configuration: Modbus RTU, FC3 +Slave configuration...: address = 1, start reference = 1, count = 1 +Communication.........: /dev/ttyUSB0, 115200, 8, 1, none, t/o 1.00 s, poll rate 100 ms +Data type.............: 32-bit integer, output (holding) register table + +-- Polling slave... (Ctrl-C to stop) +[1]: -242457 +-- Polling slave... (Ctrl-C to stop) +[1]: -242440 +``` + +### HX711 + +Über den Jumper `JP1` kann eine Samplerate von 10Hz oder 80Hz gewählt werden. + +### LEDs + +| LED | Signal | +|-----|--------| +| D1 | Bus Aktivität | +| D2 | | +| D3 | 5V Rail | + +### Klemmenbelegung +![fab](board/board-fab.svg) + +#### J1 +| Klemme | Signal | +|--------|--------------------------------| +| 24V | Spannungsversorgung 9V bis 24V | +| GND | Masse (Bus und Versorgung) | +| A+ / B-| RS485 Bus Leitungen | +| LEDn+ | Externe LED Anode (selbes Signal, wie intern)| +| LEDn- | Externe LED Kathode | + +#### J4 +| Klemme | Signal | +|--------|--------------------------------| +| E+ | Spannungsversorgung Wägezelle | +| E- | Masse | +| INA- | Messsignal 1 | +| INA+ | Messsignal 2 | + +### Schaltplan +![schematic](board/modbus_slave.svg) + +### Mechanische Dimensionen +![3D Model](board/board.svg) + + diff --git a/board/pics/3d-board.png b/board/pics/3d-board.png new file mode 100644 index 0000000..03748ed Binary files /dev/null and b/board/pics/3d-board.png differ diff --git a/board/pics/board-fab.svg b/board/pics/board-fab.svg new file mode 100644 index 0000000..60f54a1 --- /dev/null +++ b/board/pics/board-fab.svg @@ -0,0 +1,3222 @@ + +image/svg+xml diff --git a/board/pics/board.svg b/board/pics/board.svg new file mode 100644 index 0000000..f7d6588 --- /dev/null +++ b/board/pics/board.svg @@ -0,0 +1,4041 @@ + +image/svg+xml diff --git a/board/pics/picture.png b/board/pics/picture.png new file mode 100644 index 0000000..b62c98b Binary files /dev/null and b/board/pics/picture.png differ diff --git a/board/pics/schematic.svg b/board/pics/schematic.svg new file mode 100644 index 0000000..d021d27 --- /dev/null +++ b/board/pics/schematic.svg @@ -0,0 +1,21832 @@ + + + +SVG Picture created as modbus_slave.svg date 2022/05/24 21:26:17 + Picture generated by Eeschema-SVG + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +1 + + + + + + +2 + + + + + +3 + + + + + +4 + + + + + + +5 + + + + + +6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +1 + + + + + + +2 + + + + + +3 + + + + + +4 + + + + + + +5 + + + + + +6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +A + + + + + + +B + + + + + +C + + + + + +D + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +A + + + + + + +B + + + + + +C + + + + + +D + + + + + +Date: + + + + + + + + + + + + + + + + + +KiCad E.D.A. kicad 5.1.9+dfsg1-1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +Rev: + + + + + + + + + + +Size: A4 + + + + + + + + + + + + + + + +Id: 1/1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +Title: + + + + + + + + + + + + + + +File: modbus_slave.sch + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +Sheet: / + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +R8 + + + +100R + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +D1 + + + +LED + + + + + + + + + + + + + + + + + ++5V + + + + + + + + + + + + + + + + + ++5V + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +MISO + + + + + + +1 + + + + + + +VCC + + + + + + + +2 + + + + + +SCK + + + + + + + +3 + + + + +MOSI + + + + + + +4 + + + + + +RST + + + + + + + +5 + + + + + +GND + + + + + + + +6 + + + + +CON1 + + + + + +AVR-ISP-6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +C5 + + +100n + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++5V + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +RO + + + + + +1 + + + + + +~RE + + + + + + + + +2 + + + + +DE + + + + + +3 + + + + +DI + + + + +4 + + + + + + +GND + + + + + + + +5 + + + + + +A + + + + +6 + + + + +B + + + +7 + + + + + +VCC + + + + + + + +8 + + + + +U3 + + +MAX485E + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++5V + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +C7 + + +100n + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +R7 + + + +100R + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +R1 + + + + +170R + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +1 + + + +2 + + +3 + + +4 + + + + +J4 + + + +Conn_01x04_Female + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +C8 + + +100n + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +C6 + + +C_Small + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +R10 + + + + + +8.2k + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +R9 + + + +20k + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + ++24V + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +C2 + + +10u + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +R11 + + + + + + +R_Small + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +1 + + + + +2 + + + +3 + + + + +JP1 + + + + +Jumper_NC_Dual + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +H1 + + + + + +MountingHole + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +H2 + + + + +MountingHole + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +H3 + + + + +MountingHole + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +H4 + + + + + +MountingHole + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +1 + + + +10 + + + + +2 + + +3 + + +4 + + + +5 + + +6 + + +7 + + +8 + + +9 + + + +J1 + + + +Conn_01x10_Female + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +C11 + + + + + +22p + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +C10 + + + + +22p + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +Y1 + + + + +Crystal + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +IN + + + + +1 + + + + + + +GND + + + + + + + +2 + + + + + +OUT + + + + + + +3 + + + +U2 + + +L7805 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +C9 + + +10u + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +R6 + + + +170R + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +R5 + + + +170R + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +D3 + + +LED + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +R4 + + + + +170R + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +R3 + + + +170R + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +D2 + + +LED + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +R2 + + + +170R + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +(PCINT19/OC2B/INT1)PD3 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +1 + + + + + +(PCINT22/OC0A/AIN0)PD6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +10 + + + + + + +(PCINT23/AIN1)PD7 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +11 + + + + + + + +(PCINT0/CLKO/ICP1)PB0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +12 + + + + + + +(PCINT1/OC1A)PB1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +13 + + + + + + +(PCINT2/OC1B/~SS~)PB2 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +14 + + + + + + + +(PCINT3/OC2A/MOSI)PB3 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +15 + + + + + + +(PCINT4/MISO)PB4 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +16 + + + + + + +(PCINT5/SCK)PB5 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +17 + + + + + + +AVCC + + + + + + + +18 + + + + + + +ADC6 + + + + + + + +19 + + + + + + +(PCINT20/XCK/T0)PD4 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +2 + + + + +AREF + + + + + + + + + + +20 + + + + + +GND + + + + + +21 + + + + + + +ADC7 + + + + + + + +22 + + + + + +(PCINT8/ADC0)PC0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +23 + + + + + +(PCINT9/ADC1)PC1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +24 + + + + + + +(PCINT10/ADC2)PC2 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +25 + + + + + +(PCINT11/ADC3)PC3 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +26 + + + + + +(PCINT12/SDA/ADC4)PC4 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +27 + + + + + +(PCINT13/SCL/ADC5)PC5 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +28 + + + + + +(PCINT14/~RESET~)PC6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +29 + + + + + +GND + + + + + +3 + + + + +(PCINT16/RXD)PD0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +30 + + + + + +(PCINT17/TXD)PD1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +31 + + + + + + +(PCINT18/INT0)PD2 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +32 + + + + + +VCC + + + + + +4 + + + + + +GND + + + + + +5 + + + + +VCC + + + + + +6 + + + + +(PCINT6/XTAL1/TOSC1)PB6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +7 + + + + +(PCINT7/XTAL2/TOSC2)PB7 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +8 + + + + +(PCINT21/OC0B/T1)PD5 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +9 + + + +U1 + + + +ATMEGA328P-AU + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++5V + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + ++24V + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +VSUP + + + + + + +1 + + + + + +INPB + + + + + + +10 + + + + + + +PD_SCK + + + + + + + + + + +11 + + + + + + + +DOUT + + + + + + + +12 + + + + + + +XO + + + + + +13 + + + + + + +XI + + + + + +14 + + + + + + + +RATE + + + + + + + + + + +15 + + + + + + +DVDD + + + + + + +16 + + + + + + +BASE + + + + + + + + +2 + + + + +AVDD + + + + + + + +3 + + + + +VFB + + + + + + +4 + + + + + +AGND + + + + + + + +5 + + + + +VBG + + + + + +6 + + + + +INNA + + + + + + + +7 + + + + +INPA + + + + + + + +8 + + + + +INNB + + + + + + +9 + + + +U4 + + + +HX711 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +GNDD + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +C4 + + + +100n + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +C1 + + + +100n + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +1 + + + + +2 + + + + +3 + + + + +Q1 + + + + +BC857 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +C3 + + +100n + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++5V + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +led1+ + + + + + + + + + + + + + +led1- + + + + + + + + + + + + +led2+ + + + + + + + + + + + + +led2- + + + + + + + + + + + +led3- + + + + + + + + + + + +HX711_DATA + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +led3+ + + + + + + + + + + + + +led2- + + + + + + + + + + + +led2+ + + + + + + + + + + + + +led1- + + + + + + + + + + + + +led1+ + + + + + + + + + + + + + +led3+ + + + + + + + + + + + + +led3- + + + + + + + + + + + +HX711_CLK + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +HX711_DATA + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +HX711_CLK + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +