Poniższa instrukcja dotyczy czujnika Nettigo Air Monitor w wersji 0.3.3 STD. Jeżeli masz inną wersję, poszukaj stosownej instrukcji w dziale home. Ogólna zasada lutowania i montażu jest wspólna dla wszystkich czujników - różnią się szczegółami.
Instrukcja lutowania zestawu Nettigo Air Monitor 0.3.3 PRO jest tutaj.
¶ Zanim zaczniesz lutować
Przeczytaj nasz ogólny poradnik traktujący o tym jak zlutować nasze zestawy
Jeżeli lutujesz zestaw pochodzący z Nettigo.pl to w zasadzie możesz pominąć ten krok. Płytki Wemos D1 mini będące częścią zestawu wysyłamy sprawdzone i wstępnie zaprogramowane. Wgrywamy do nich najnowszą stabilną wersję Nettigo Air Monitor Firmware.
Jeżeli samodzielnie kompletujesz komponenty, to przed zlutowaniem dobrze jest sprawdzić czy płytka Wemos D1 mini jest sprawna, czy się daje zaprogramować oraz czy firmware działa na niej poprawnie. Informacje jak wgrać firmware znajdziesz w NAMF instalacja.
Po instalacji, pierwsze uruchomienie zajmie od kilkunastu do kilkudziesięciu sekund. Po jego zakończeniu powinna się pojawić sieć WiFi o nazwie SSID: "NAM-XXXXXX", gdzie zamiast X znajduje się numer identyfikacyjny czujnika. Zapisz ten identyfikator - przyda się później. Połącz się do tej sieci, wstukaj w przeglądarce adres http://192.168.4.1 i sprawdź czy widać zielony panel. Możesz przy okazji skonfigurować ustawienia połączenia z Internetem podając nazwę i hasło do sieci WiFi.
Jeżeli nie wiesz którą wersje zestawu posiadasz, zerknij na poniższe zdjęcie.
¶ Proces lutowania płyty głównej NAM 0.3.3 STD
¶ Wemos
Płytkę mikrokontrolera Wemos D1 mini można przylutować na dwa sposoby. Oba są poprawne i oba działają jak należy.
Sugerujemy wybrać sposób 1
- Sposób 1 - montaż w gniazdach - ułatwia serwisowanie i wymianę modułu w przyszłości. Odrobinę więcej lutowania ale naszym zdaniem warto.
- Sposób 2 - bezpośrednio do płyty głównej - trwałe i pewne połączenie
¶ Opcja 1
Moduł zamontowany w gniazdach
Do płytki drukowanej włóż 2 gniazda 1x8. Przylutuj je, uważając aby były równo wlutowane. Gniazda muszą być wlutowane prostopadle do powierzchni płytki. Dobrą praktyką jest przylutowanie jednego połączenia najpierw i sprawdzenie czy gniazdo stoi równo. Gdy trzeba poprawić - rozgrzać lutownicą ponownie ten jeden lut i wyrównać gniazdo. Następnie dolutowanie reszty.
Następnie włóż do gniazd listwy kołkowe 1x8. Ich dłuższa część powinna znaleźć się w gniazdach, natomiast krótsza powinna sterczeć do góry. Na listwy nałóż płytkę Wemos D1 mini. Pamiętaj aby port micro USB był skierowany do środka płyty głównej (płytka anteną na zewnątrz). Lutując pad GND (podpisany G) przytrzymaj grot trochę dłużej, aż cyna pokryje całą jego powierzchnię. Pola lutownicze GND zazwyczaj połączone są z dużymi obszarami miedzi. Ich pojemność cieplna jest przez to większa.
Dla pewności sprawdź podpisy pinów czy się pokrywają z tym co jest napisane na zielonej płytce drukowanej. Na zdjęciu powyżej Wemos jest w wersji PRO, wygląda nieco inaczej niż Wemos z zestawu STD, gniazdo micro USB jest z górnej strony płytki Wemosa. To co istotne - moduł ESP powinien być od górnej strony, gniazdo USB od strony otworu w zielonej płytce PCB a opis pinów na krawędziach Wemosa musi się zgadzać z opisem na PCB NAM.
Jeżeli moduł jest już wlutowany skocz do dalszej części instrukcji
¶ Opcja 2
Moduł wlutowany bezpośrednio do PCB
Do płytki drukowanej włóż 2 listwy kołkowe 1x8, następnie nałóż na nie płytkę Wemos D1 mini. Pamiętaj aby port micro USB był skierowany do środka płyty głównej (płytka anteną na zewnątrz). Całość dla ułatwienia zepnij klamerką do bielizny i zlutuj Wemos D1 mini z obu stron. Lutując pad GND (podpisany G) przytrzymaj grot trochę dłużej, aż cyna pokryje całą jego powierzchnię. Pola lutownicze GND zazwyczaj połączone są z dużymi obszarami miedzi. Ich pojemność cieplna jest przez to większa. Płytka Wemos D1 mini ma port USB od spodu, więc lutujemy ją dużym metalowym modułem do góry. Dla pewności sprawdź podpisy pinów czy się pokrywają z tym co jest napisane na zielonej płytce drukowanej.
Prawidłowo wykonane luty powinny być błyszczące. Jeżeli Twoje są matowe pomoże topnik/kalafonia i ponowne podgrzanie połączenia. Ich kształt również powinien być lekko stożkowy. Jeżeli masz wielką kulkę to znaczy, że lut jest do poprawy.
¶ Złacza I2C
Przyjrzyj się uważnie jak mają być zorientowane gniazda DHT, I2C 3V3, I2C 5V i LCD I2C. Następnie przytrzymaj je palcami i odwróć płytkę, tak aby nie wypadły. Możesz zlutować po 1 skrajnym pinie z każdego gniazda i sprawdzić czy robisz to równo. Następnie wlutuj pozostałe piny gniazd. Wszystkie luty dokładnie obejrzyj i sprawdź. W gąszczu punktów lutowniczych łatwo jest coś pominąć. Nam też się to zdarza. Wlutowane gniazda powinny być zorientowane tak jak na zdjęciu powyżej.
Tego niebieskiego złącza użyjemy w charakterze pomocnika. Pomoże nam ułożyć równo płytkę, gdy będziemy lutować białe gniazda XH2.54. W wersji z gniazdami na Wemsoa może nie być konieczny.
¶ Złącza pozostałe
Poniżej płytki Wemos wlutuj czarne złącze rozszerzeń IDC16 podpisane EXT. Złącze to pozwala podpiąć się do wszystkich 16 pinów płytki Wemos. Jest to nasze ulubione złącze, ponieważ dzięki niemu możemy przeprowadzić diagnostykę bez wyjmowania płytki z obudowy, przeprogramować Wemosa czy podłączyć dodatkowe eksperymentalne rozszerzenia.
Przy prawej krawędzi płytki wlutuj złącze 1x6 do podłączenia sensora SDS011.
Przyszedł czas aby wlutować niebieskie złącze śrubowe. To z niego będzie zasilana grzałka kondycjonująca powietrze. To duży element. Kawał metalu w środku. Przygotuj się na to, że trzeba będzie trochę dłużej przytrzymać grot przy nóżkach. Zwróć uwagę na orientację elementu.
NAM 0.3.3 pozwala na zasilanie na dwa sposoby. Pierwszym z nich jest czarne złącze lutowane do płyty głównej (standardowe wyposażenie zestawów). Jest to metoda wygodna i szybka w montażu. Drugim sposobem jest możliwość zasilania przez złącze śrubowe (nie ma go w zestawach). Szczególnie przydatne wtedy kiedy do czujnika doprowadzone jest wyższe napięcie i użyta zostaje przetwornica Step-Down. W większości przypadków należy wlutować czarne złącze.
¶ Elementy zabezpieczające
Czas na wlutowanie opcjonalnego elementu zabezpieczającego - diody transil. To element który powinien zrobić zwarcie w dwóch sytuacjach: gdy dostarczone zostanie napięcie powyżej 7V lub gdy zasilacz zostanie podłączony odwrotnie. Dioda reaguje błyskawicznie. Zwróć uwagę na ułożenie diody. Jasny pasek powinien być skierowany w lewo - tak jak na zdjęciu.
Standardową praktyką jest rozginanie różek tak, aby element nie wypadał z płytki drukowanej. Po lutowaniu wystające nóżki obetnij cążkami. Ta sama rada będzie miała zastosowanie także przy następnych elementach.
Wlutuj bezpiecznik polimerowy. To ten pomarańczowy element. Po wlutowaniu zadbaj, aby stał prosto i nie dotykał niczego. W razie zwarcia (na przykład przez diodę zabezpieczającą) ten element musi się nagrzać i przerwać obwód.
Wlutuj kondensator. Metoda ta sama jak przy diodzie i bezpieczniku. Zwróć uwagę na polaryzację. Minus na kondensatorze musi być z tej samej strony co białe oznaczenie na płytce drukowanej.
A teraz sprawdź polaryzację kondensatora drugi raz. To ważne. Kondensator nie jest lekiem na całe zło tego świata, ale rozwiązuje niektóre problemy z kiepskim zasilaniem.
¶ Montaż SDS011
Używając 3 śrub M3x5mm przykręć 3 dystanse 8mm do płytki. Śruby mają być od spodu. Mocujemy je w otworach opisanych jako SDS.
Dystanse mają być skierowane do góry. Pamiętaj aby dobrze je dokręcić.
Przelotkę 1x6 wyginamy pod kątem 90 stopni. Można to zrobić opierając piny o blat stołu.
Wygiętą przelotkę montujemy w sensorze SDS011. Zwróć uwagę że jeden pin musi pozostać pusty (pin podpisany jako NC czyli Not Connected).
Osadź SDS011 na miejscu. Zwróć uwagę czy wszystkie piny weszły do gniazda na płycie. Używając śrub M3x5mm przykręć SDS011 do dystansów.
¶ Montaż końcowy
Z pomocą trzech długich śrub M3x8mm przykręć dystanse o długości 18 mm do otworów oznaczonych jako LCD. Dokręć naprawdę mocno. Tak osadzone dystanse pozwolą w przyszłości na montaż różnych akcesoriów bez konieczności demontażu płyty głównej z obudowy. Jak pewnie się domyślasz dystanse są za krótkie, żeby zamontować na nich bezpośrednio ekran LCD. W założeniu ma to być elastyczny system, dlatego w zestawie z akcesoriami znajdziesz odpowiednie przedłużki dla danego typu rozszerzenia.
Sprawdź raz jeszcze wszystkie połączenia lutowane. Nie pomijaj tego kroku. My używamy do tego mikroskopu, ale dowolna lupa i porządne oświetlenie powinny sprawdzić się równie dobrze. Jeżeli wszystko wygląda w porządku to płytę główną możesz przykręcić do obudowy.
Przetestuj przed włożeniem do obudowy
Połóż płytę główną na równej powierzchni i upewnij się, że nic nie zrobi zwarcia od spodu. Podłącz zasilanie i rozpocznij konfigurację firmware by upewnić się, że moduł działa.
Jeśli wszystko jest w porządku - przykręć płytę w obudowie. Potrzebne będą cztery śruby M3x5mm. W początkowej fazie mocno dociśnij, w końcowej zaś dokręcaj ostrożnie. Śruby muszą nagwintować plastik, więc stawiają niewielki opór. Niestety pod koniec dokręcania opór wzrasta bardzo nieznacznie. Przez to łatwo jest je przekręcić. Rozsądniej byłoby użyć śrub M3x6mm, ale te z kolei łatwo jest pomylić ze śrubami M3x5mm używanymi przy dystansach od SDS011. Jest to pewien kompromis.
Gratulacje! Płyta główna jest gotowa do pracy. To jeszcze nie koniec lutowania, zostało parę komponentów.