DoorPiBoard

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Diese Seite beschreibt eine Platine welche maßgeblich das DoorPi-Projekt (DoorPi_und_FHEM)) umsetzt.

Übersicht

Funktionen

Die Platine bietet alle auf (DoorPi_und_FHEM)) beschriebenen Funktionen. Zusätzlich beinhaltet sie noch einen Briefkastenmelder.

Prinzipieller Aufbau

Ein Gesamtsystem besteht aus der Hauptplatine, der Adapterplatine, einem PiFace2, einem Raspberry Pi und diversen an die Hauptplatine angeschlossener Sensoren und Aktoren. Die Hauptplatine befindet sich direkt an der Türstation und beherbergt einen Arduino. Sie wird über 4 handelsübliche RJ45-Netzwerkkabel mit der Adapterplatine verbunden, welche sich von der Türstation räumlich getrennt befindet. Weitere Kabel sind nicht nötig. Dies könnte z.B. ein Schaltschrank sein. In unmittelbarer Nähe zur Adapterplatine befindet sich der RaspberryPi mit aufgesetztem PiFace2. Die 13 I/O Ports des PiFace2 werden mit der Adapterplatine verbunden. Der RaspberryPi selbst wird mit einem Micro-USB-Kabel und einem FFC-Kabel für die Kamera mit der Adapterplatine verbunden. Nachfolgend der prinzipiell Aufbau:

Anschlüsse der Hauptplatine

• Bewegungssensor
• Helligkeitssensor
• Touch-Display
• Kamera (FFC) (1x vertikal, 1x horizontal)
• IR-Beleuchtung
• Klingelknopf
• Beleuchtung für Klingelknopf
• Sabotagekontakt
• Kontakt für Briefkastenklappe
• Kontakt für Briefkastentür
• LED zur Anzeige des Briefkastenstatus
• 1Wire für einen iButton-Lesers
• RGB-Beleuchtung des iButton-Lesers
• 4xRJ45 zur Adapterplatine
• USB-B zum Arduino
• Ardunio-Sockel

Anschlüsse der Adapterplatine

• 4xRJ45 zur Hauptplatine
• 2x MicroUSB
• Kamera (FFC)
• 13-polige Schraub-Terminals zum Anschluss an ein PiFace2

Briefkastenmelder

Der Briefkastenmelder überwacht die Einwurfklappe und die Entnahmetür mit jeweils einem Kontakt. Der Status des Briefkastens kann über eine LED angezeigt werden. Die Semantik ist dabei: LED leuchtet wenn der Briefkasten gefüllt ist und noch nicht geleert wurde. Die beiden Kontakte werden sowohl an den Arduino (Einwurfklappe: A3,Entnahmetür: A2), als auch an das PiFace (Einwurfklappe: IN 3, Entnahmetür IN 2) gemeldet. Die LED kann über den Arduino gesteuert werden (D2). Die LED kann nicht direkt über das PiFace gesteuert werden, allerdings kann dies über OUT 7 an den Arduino (A4) gemeldet werden. Damit ist es möglich den Briefkastenmelder nur im Arduino zu lösen oder die Logik komplett nach DoorPi/FHEM auslagern.

Lösung nur im Arduino

Dies ist die einfachste Lösung. Initial wird davon ausgegangen, dass der Briefkasten leer ist. Wird die Einwurfklappe geöffnet geht die LED an, wird die Entnahmetür geöffnet geht die LED aus. Der Status wird nur im Arduino gespeichert, nach Neustart des Arduinos wird der Status also wieder auf "leer" gesetzt.

Basierend auf dem Original-Sketch sind dazu folgende Änderungen nötig:

Definieren der Pins:

// postbox
const int  PostBoxLED  = 2;   // LED for postbox
const int  PostBoxDoor = A2;   // input for postbox door
const int  PostBoxTrap = A3;   // input for postbox trap

In setup():

  pinMode(PostBoxLED, OUTPUT); 
  pinMode(PostBoxTrap, INPUT_PULLUP); 
  pinMode(PostBoxDoor, INPUT_PULLUP); 

  digitalWrite(PostBoxLED, HIGH);

In loop(void):

  // postbox
  if( digitalRead(PostBoxDoor) == LOW ){
      digitalWrite(PostBoxLED, HIGH);
  }else {
    if( digitalRead(PostBoxTrap) == LOW ){
      digitalWrite(PostBoxLED, LOW);
    }
  }

Verkabelung Hauptplatine

Beschriftung auf der Platine	Zielgerät	Zielverwendung	Beschreibung
LOUT-	Lautsprecher Links	Minus
LOUT+	Lautsprecher Links	Plus
ROUT+	Lautsprecher Rechts	Minus
ROUT-	Lautsprecher Rechts	Plus
FT-	Fototransistor	Minus
FT+	Fototransistor	Plus
PIR	Bewegungsmelder (PIR13)	OpenCollector
V	Bewegungsmelder (PIR13)	VCC
G	Bewegungsmelder (PIR13)	GND
RNG (Ring)	Klingelknopf	2-poliger Kontakt
RL- (RingLED Minus)	Beleuchtungs-LED des Klingelknopfes	Minus
RL+ (RingLED Plus)	Beleuchtungs-LED des Klingelknopfes	Plus
G	IR-LEDs	GND
IR1-9 (InfraRed 1-9)	IR-LEDs	3x Plus für jeweils 3 IR-LEDs
SAB (Sabotage)	Sabtage	2-poliger Kontakt
G	iButton Leser	GND
1W (1Wire)	iButton Leser	1Wire-Daten
RD (Red)	iButton Leser	Plus für Rot
GR (Green)	iButton Leser	Plus für Grün
BL (Blue)	iButton Leser	Plus für Blau
V	iButton Leser	VCC
PL- (PostBoxLED Minus)	Briefkastenstatus-LED	Minus
PL+ (PostBoxLED Plus)	Briefkastenstatus-LED	Plus
TX	Nextion-Display	TX
RX	Nextion-Display	RX
V	Nextion-Display	VCC
G	Nextion-Display	GND
G	Mikrofon 1	GND
MIC	Mikrofon 1	MIC
G	Mikrofon 2	GND
MIC	Mikrofon 2	MIC
PBD (PostBoxDoor)	Briefkastentür	2-poliger Kontakt
PBT (PostBoxTrap)	Briefkastenklappe	2-poliger Kontakt
CAM1 oder CAM2	Pi Kamera	FFC	15-poliges Flachbandkabel
AU1	Arduino	USB
RASPI1	Adapter-Platine	DPB1 (DoorPiBoard1)	Standard-Netzwerkkabel
RASPI2	Adapter-Platine	DPB2 (DoorPiBoard1)	Standard-Netzwerkkabel
RASPI3	Adapter-Platine	DPB3 (DoorPiBoard1)	Standard-Netzwerkkabel
RASPI4	Adapter-Platine	DPB4 (DoorPiBoard1)	Standard-Netzwerkkabel

Verkabelung Adapterplatine

Beschriftung auf der Platine	Zielgerät	Zielverwendung	Beschreibung
PBL (PostBoxLED)	PiFace2	OUT 7
PBT (PostBoxTrap)	PiFace2	IN 3
IRI (InfraRedIn)	PiFace2	OUT 3
PBD (PostBoxDoor)	PiFace2	IN 2
MOV (Movement)	PiFace2	IN 6
SAB (Sabotage)	PiFace2s	IN 7
ASW (AudioSwitch)	PiFace2	OUT 5
DOP (DoorOpen)	PiFace2	IN 1
WID (WrongID)	PiFace2	IN 4
LST (LockState)	PiFace2	IN 5
HLK (HardLock)	PiFace2	OUT 4
DLO (DashLightOn)=	PiFace2	OUT 2
RNG (Ring)	PiFace2	IN 0
CAM3	Raspberry Pi	Camera (FFC)	15-poliges Flachbandkabel
USB1 oder USB2	Raspberry Pi	USB
DPB1	Hauptplatine	RASPI1	Standard-Netzwerkkabel
DPB2	Hauptplatine	RASPI2	Standard-Netzwerkkabel
DPB3	Hauptplatine	RASPI3	Standard-Netzwerkkabel
DPB4	Hauptplatine	RASPI4	Standard-Netzwerkkabel