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Kurzanleitung für 00.03

Achtung: Diese Bauanleitung ist ein Entwurf. Sie enthält Fehler und falsche Bilder und muss noch vervollständigt werden.

Dies ist die Kurzanleitung zum Aufbau eines OpenBikeSensors. In dieser Anleitung wird nicht erklärt, wie die einzelnen Schritte genau durchzuführen sind. Stattdessen gehen wir davon aus, dass die Grundtechniken wie Löten, das Abisolieren von Kabeln und das Crimpen von JST-Verbindern bereits bekannt sind. Für eine ausführlichere Anleitung mit Hilfestellung zu diesen Themenbereichen gibt es die detaillierte Aufbauanleitung.

Das fertig bestückte PCB eines OBS v00.03.10.

Schritt 1: SMD-Widerstände

  • Widerstände R6 und R7 anbringen:
    • Einen Lötpunkt auf ein Pad setzen.
    • Widerstand flach auf das PCB legen, Lötpunkt erneut schmelzen und das Bauteil mit der Pinzette darauf schieben.
    • Andere Seite normal festlöten.
Einen Lötpunkt auf eines der Pads von R7 setzen Der Lötpunkt ist auf ein Pad von R7 gesetzt Den Widerstand flach von der Seite darauf schieben Widerstand R6 ebenfalls so anbringen

Schritt 2: Buchsenleisten

  • Eine der beiden Buchsenleisten muss auf 15 Pins gekürzt werden.
  • Mit dem Seitenschneider kürzen und mit dem Cuttermesser nacharbeiten.
  • Buchsenleisten so an ESP32 stecken, dass die gekürzte Seite den Platz für C3 frei lässt
  • Beachten: Erster Kontakt der gekürzten Buchsenleiste an C3 (ESP32 Board Richtung USB-Buchse) zeigt nach innen
  • Kontakte auf der gegenüberliegenden Seite zeigen versetzt nach innen
  • Längere Buchsenleiste steht gegenüber der Position von C3 über
  • Buchsenleisten mit gestecktem ESP32 positionieren
  • Beim Positionieren darauf achten, dass die inneren Kontakte auf den längeren Lötfahnen auf der Platine sitzen: Auf Seite von J7 zeigt erster Pin nach außen, auf der anderen Seite erster Pin nach innen
  • Jede Leiste an 2 Ecken festlöten
  • Danach alle äußeren Verbindungen löten
  • ESP32 abziehen und dann die inneren Kontakte löten.
Buchsenleite zuschneiden Buchsenleisten auf ESP32 aufstecken Buchsenleisten auf ESP32 aufstecken Gemeinsam auf dem PCB platzieren Zunächst an einem Eckpunkt fixieren Ausrichten und auf der gegenüberliegenden Seite enbenfalls fixieren Ebenso die andere Seite Alle äußeren Pins festlöten Alle äußeren Pins festlöten Dann den ESP32 entfernen und die Innenseite verlöten

Schritt 3: Spannungsregler und Lademodul

  • Für den roten Spannungsregler 1x1 und 1x2 Stifte vorbereiten.
  • Spannungsregler mit Stiften in zwei gegenüber liegenden Lötstellen fixieren
  • Stifte nicht verlöten!
  • Mit Stiften ausgerichtetes Modul an den anderen beiden SMD-Pads verlöten
  • Stifte abziehen und die restlichen Kontakte verlöten
Stiftleisten ablängen Vorbereitete Stiftleisten Board platzieren und mit Stiften ausrichten Freie Kontakte löten Stifte entfernen Restliche Kontakte löten
  • Für das blaue Lademodul 2x2 Stifte und 2x1 Stift vorbereiten.
  • Modul mit Stiften fixieren und darauf achten, dass es am PCB anliegt
  • Von unten 2 Stifte verlöten. Stifte auf der anderen Seite fixieren
  • Umdrehen und restliche Kontakte löten
  • Die schwarzen Plastikteile entfernen und diese Seite auch verlöten
  • Alle Stifte mit dem Seitenschneider kürzen
Lademodul mit Stiften Lademodul platziert Oberseite mit 2 Lötstellen Von unten anlöten Schwarze Plastikteile von Stiftleiste entfernen Oberseite fertig verlötet Unterseite Auf beiden Seiten Stifte kürzen Unterseite verlöten

Schritt 4: Kondensatoren

  • Bei C2 und C3: Polung auf Platine und Kondensator beachten! (Langer Pin: „Plus“, mit Streifen markierte Seite: „Minus“)
  • Kondensatoren C1 bis C3 stecken
  • Zum Fixieren umbiegen
  • Verlöten und Draht abkneifen
Die Kondensatoren Kondensatoren platzieren, auf Polung achten! Draht auf der Rückseite umbiegen Verlöten und Drähte kürzen

Schritt 5: Den Transistor überbrücken

  • Den Transistor NICHT verwenden. Einige mit Transistor gebaute Module funktionieren nicht.
  • Statt des Transistors eine Drahtbrücke aus den vorher abgekniffenen Kondensatorpins einlöten
  • Drahtbrücke verbindet die beiden äußeren Kontakte der Transistor-Position.
Aus einem Stück Draht eine Brücke biegen Die Brücke bei Q1 von der Oberseite einsetzen Auf der Rückseite verlöten und kürzen

Schritt 6: THT-Widerstände

  • Widerstände richtig zuordnen:
    • R1=10kOhm (braun - schwarz - orange - gold)
    • R2=150kOhm (braun - grün - gelb - gold)
    • R3=300kOhm (orange - schwarz - gelb - gold)
  • Widerstände stecken, verlöten, abkneifen.
Die Widerstände bereitlegen Auf dem Board platzieren Auf der Rückseite verlöten und kürzen

Schritt 7: Sicherung

  • Sicherung an Position F1 stecken, verlöten, abkneifen
Die Sicherung (oben rechts) anbringen

Schritt 8: Batteriekabel /-stecker

  • Stecker zusammenstecken
  • Beschriftung auf der Platine beachten (Rot: „Plus“, Schwarz: „Minus“)
  • Auf der Rückseite anlöten
  • Kabel wieder abziehen
Der Batterieverbinder mit Kabel, um die Polung zu prüfen Auf der Rückseite verlöten

Schritt 9: Diode

  • Polung beachten!
  • Diode umbiegen und stehend auf dem weiter vom Batteriestecker entfernten Kontakt aufsetzen
  • Der markierte Ring muss oben stehen
  • Löten, Enden abkneifen
Die verlötete Diode

Schritt 10: Verbinder für Schalter und Display

  • J5: 5-Pin-Konnektor gemäß Markierung auf Platine aufsetzen (Aussparungen zeigen Richtung Platine).
    • 2 Punkte von unten verlöten
    • Platine umdrehen, restliche Pins verlöten.
  • J6 (Schalter-Stecker) hat keine Plung
    • 2-Pin-Connector so aufsetzen, dass er möglichst wenig über den Rand der Platine übersteht und verlöten
Verbinder für Schalter und Display auf der Oberseite anbringen

Schritt 11: Sensorboards

  • Beim Sensorboard mit Kontakten Richtung ESP32:
    • Plastikteil der Buchse zum Sensor vorsichtig entfernen
    • Kontakte nach oben umbiegen – von den Steckkontakten weg
  • Beide Sensorboards stecken, dabei Beschriftung (+3V3, TRIG, ECHO, GND) beachten
  • Boards gerade und dicht am OBS-PCB ausrichten und verlöten
  • Überstehende Stifte kürzen
Boards grob platzieren Ausrichten, sodass sie senkrecht stehen und sich nicht berühren Kontakte auf der Rückseite verlöten Beine kürzen

Schritt 12: SD-Modul

  • Gewinkelte Stiftleiste mit 6 Pins vorbereiten.
  • Gewinkelte Stiftleiste genau wie in der Abbildung gezeigt in SD-Modul stecken.
  • Die Ausrichtung ist wichtig: Es gibt 8 Arten die Stiftleiste zu stecken, 7 funktionieren nicht.
  • Stiftleiste mit Modul verlöten und überstehende Pins abkneifen
  • Modul auf OBS-PCB stecken (Ausrichtung und Beschriftung beachten)
  • Verlöten und Stifte kürzen
SD-Karten Modul und Stiftleiste Stiftleiste in Modul einstecken und verlöten (Richtung beachten) Modul platzieren Auf der Rückseite anlöten und kürzen

Schritt 13: GPS-Modul

  • Gewinkelte Stiftleiste mit 4 Pins vorbereiten
  • Stiftleiste in OBS-PCB verlöten (Unterseite, langes Ende der Pins seitlich herausschauend)
  • Eng anliegend verlöten
  • GPS-Modul aufstecken
  • Verlöten und Stifte kürzen

  • Achtung! Achte darauf, dass das kurze Ende der Stiftleiste in das Board und das lange Ende in das GPS-Modul eingelötet wird. Ansonsten ragt das GPS-Modul aus dem Gehäuse heraus.
Das GPS-Modul mit Antenne (große Variante) Das GPS-Modul mit Stiftleiste Stiftleiste ohne Modul von unten ins PCB stecken Stiftleiste auf Vorderseite anlöten Stiftleiste gelötet GPS-Modul aufstecken und ausrichten GPS-Modul anlöten, Kontakte kürzen

Damit ist das PCB fertig bestückt!!!

Schritt 14: Schalter

  • 2x10cm Kabel crimpen und in 2-fach Stecker einführen
  • Andere Kabelenden seitlich an Schaler löten
  • Orientierung beachten, damit Schalterzustand mit der Beschriftung (0 / I) am OBS-Gehäuse übereinstimmt
Schalter mit Kabel und stecker

Schritt 15: Ultraschallsensor-Kabel kürzen und crimpen

  • Tipp: Zunächst mit überschüssigen Kabelteilen und Crimpkontakten üben!
  • Die langen schwarzen Kabel der Sensoren auf etwa 10cm kürzen.
  • Vorsichtig! Koax-Kabel – der innere Leiter ist sehr dünn und kann leicht durchtrennt werden.
  • Crimpkontakt muss für optimale Verbindung Leiter und Isolierung greifen
Sensor mit gekürztem Kabel und Stecker Detailaufnahme Stecker und Schirmung

Schritt 16: Batteriekabel anlöten

  • Die Akkus sind mit Lötfahnen ausgestattet.
  • Auf 12cm gekürztes Batteriekabel an die Enden der Fahnen angelöten
  • Polung beachten: Pluspol an Akku auf der Seite mit Einkerbung im Akku-Gehäuse
  • Polung Im Zweifel nachmessen
  • Die Batterie und Kabel werden mit einem kleinen Kabelbinder im Deckel fixiert
  • Batteriekontakte mit Isolierband o.Ä. isolieren

Batterie noch nicht einstecken.

Akku mit Kabel und Stecker (Polung beachten!) Kontakte isolieren

Schritt 17: Display-Kabel

Hinweis: Beim Display ist die Reihenfolge sehr wichtig! Ein Kabel mit Steckern auf beiden Seiten oder gelötetem Kabel/Knopf passt nicht mehr durch das Gehäuse.

  • Kabel abisolieren und auf einer Seite 5x crimpen. Dabei nur 1-2mm abisolieren und für stabilen Halt mit Isolierung crimpen.
  • Gecrimpte Kabelenden in den 5er Stecker einführen. OBS-PCB und Display sind beschriftet. Zuordnung der Farben zu Beschriftung notieren.

  • Vor Anschluss des Displays Kabel durch Displaygehäuse-Unterteil führen
  • Zwei Optionen für Anschluss an das OLED-Displayboard
    1. Display-Seite crimpen
      • 
Nur 4x Crimpen!
      • Das Kabel, das im OBS mit „BUT“ verbunden wird, zunächst frei lassen
      • Kabel für VDD zusammen mit zweitem 2-3 cm Kabel crimpen
      • Am OLED-Displayboard Plastikteile an Steckkontakten entfernen und Pins um ca. 1/3 kürzen
      • Prüfen, ob Crimpstecker bündig auf Platine steckt,
      • Ggf. Pins weiter kürzen, damit Board und Pins ins Displaygehäuse passen
    2. Display-Seite löten
      • VDD muss auch hier an Display UND Taster verbunden werden
      • Die andere Seite des Tasters mit dem am OBS mit „BUT“ beschrifteteten Kabel verbinden
      • Die übrigen 4 Kabel entsprechend Farbe und Beschriftung am PCB zuordnen.
Kabel abisoliert, Crimp in Zange Alle 5 Adern crimpen OBS-Seite in Stecker einführen Kabel durch Gehäuseunterteil ziehen
  • OLED-Boards haben teils etwas unterschiedliche Größen
  • OLED Displayboard ggf. wie abgebildet etwas kürzen
  • Board und Button in Displayoberseite einsetzen
Verschiedene Displays vom gleichen Lieferanten Display in Gehäuse einpassen, ohne Gewalt Wenn nötig, Display mit Seitenschneider stutzen
  • Kabel von BUT an ein Ende des Tasters anlöten
  • Kurze Kabel von VDD an zweiten Pin des Tasters löten. Achtung: Taster ist hitzeempfindlich, bei zu langem/heißem Löten schmilzt der Kunststoff.
Kurzes Stück Kabel (2-3cm) für Button Auf Display-Seite 4 Adern crimpen, Zusatzkabel zu VDD dazu Fünftes Kabel und VDD Verbindungsstück an Stecker anlöten

Display zusammensetzen

  • Magnete in Displaygehäuse und Lenkerhalterung passend zur Fixierung einlegen
  • Muttern mit längeren Schrauben in Aussparungen in Gehäuse-Unterseite einziehen
  • Längere Schrauben durch M3x18 ersetzen
Magnete passend einlegen Muttern in Gehäuse ziehen mithilfe langer Schrauben Lange Schrauben durch die richtigen, kürzeren ersetzen

Zugentlastung einsetzen

  • Erstes Teil der Zugentlastung einsetzen
  • Zweites Teil der Zugentlastung von außen angewinkelt eindrücken
  • Für optimale Zugentlastung Kabel auf ganzer Länge der Zugentlastung mit Isolierung fixieren (Muttern und Schrauben M3xXX anziehen)
  • Fixierung für Sechskant-Muttern auf einem Teil der Zugentlastung beachten
Die Teile der Zugentlastung Erstes Teil einsetzen Zweites Teil einsetzen Zugentlastung verschrauben

Schritt 18: Testen der elektronischen Komponenten vor Einbau in das Gehäuse

Folgende Tests in dieser Reihenfolge:

  1. Ausschalten
  2. Batteriekabel polungsrichtig einstecken.
  3. Laden: Normales USB-C Ladegerät (5 V) anschließen
    • Einige Geräte funktionieren nur nach Anschluss an ein Ladegerät
    • Bei vollem Akku leuchtet das Modul blau, sonst rot
  4. Einschalten
    • Boot-Screen sollte auf dem Display erscheinen
    • Druck auf Taster wechselt von Boot-Screen zu einfacher Distanz-Anzeige (– cm)
  5. Bei angeschlossener GPS-Antenne GPS-Funktion im Freien testen
    • Nach einigen Minuten: GPS-Board blinkt, Boot-Screen wechselt zu Sensor-Anzeige
  6. Sensoren-Funktion testen: Sensoren mit Sensor-Boards verbinden
    • Polung beachten
Schalter und Batterie anschließen zum Testen

Schritt 19: Gehäuse vorbereiten

Alle Muttern vor den elektronischen Bauteilen in das Gehäuse stecken. Manche können heraus fallen, andere sitzen sehr fest.

Schritt 20: PCB einbauen, Komponenten zusammenstecken

Displaykabel zwischen SD-Kartenleser und GPS-Modul führen PCB festschrauben Halterung und Zugentlastung festschrauben Abschirmung vorbereiten (8-10 Lagen Alufolie mit Klebeband isoliert oder eingeschweißt) Abschirmung platzieren GPS-Deckel festschrauben Deckel festschrauben Magnete in die Abdeckung der Ladebuchse eindrücken Weitere Magnete daraufsetzen (für korrekte Polung) Zusammen die Magnete in das Gehäuse drücken Fertig