PCB ontwerp hulp gezocht

[Seyude]

Heej tweakers,

TLDR; Is er iemand die het leuk vindt om mij te helpen met het ontwikkelen van een PCB voor een DIY smarthome boardje?

Vanuit mijn redelijk doorgeslagen smarthome hobby ben ik opzoek naar iemand die de kennis en kunde heeft om een PCB te ontwerpen in een Gerberfile format zodat ik deze kan bestellen via een site als PCBway of iets dergelijks, zelf de componenten sorlderen is een optie, maar ik neig naar een kant en klare bestelling.

Mijn usecase:
Ik heb in mijn huis meerdere radiatoren met een Jaga DBH unit erin. (Ventilatoren) Deze zijn aan te sturen middels een 0-10v analoog signaal. Snelheid van de fans e.d voor zowel verwarmen als koelen. De radiatoren zijn onderdeel van een CV systeem met vloerverwarming elders in het huis. Nu wil ik eigenlijk een systeem per radiator maken die het mogelijk maakt om zowel de water aanvoer te regelen middels een radiatorknop op 230v (heb ik al liggen en in gebruik op andere plekken) maar ook de ventilatoren kunnen aansturen met het eerder genoemde 0-10v signaal. Deze aangestuurd door een ESP8266 op wifi. Tevens een 2 tal temperatuursensoren eraan om het water- en de omgevingstemperatuur te meten. Op die manier kan ik alles koppelen aan HomeAssistant en regelen.

Waar de basiskennis van elektra e.d. aanwezig is mis ik gewoon de kennis en kunde om dit goed te ontwerpen. Ik ben er mee aan de slag gegaan, tich Youtube filmpjes gekeken en pagina's uitleg verslonden, maar ik kom er helaas niet uit. Nu hoop ik dat er hier in de community iemand is die dit kan (ongetwijfeld) en dit ook nog eens zou willen doen voor mij (hopelijk).

Grofweg is dit wat ik in gedachte had: (#insert tekenskills)


Hopelijk leest er iemand mee die dit een leuke uitdaging vindt! Reageer of stuur me een PB en ik ben je zeer dankbaar

[Septillion]

Als je ook deelt wat je allemaal echt hebt uitgezocht en hebt qua componenten en (mislukte) schema's wordt het meer helpen dan laten doen. GoT is er om elkaar te helpen en niet om alleen hulpvragen te dumpen namelijk, dat mag in vraag een aanbod

Verder dan meer iets voor MME

Op een persoonlijke noot wil ik dan best meehelpen maar niet al het werk doen

[Seyude]

Zeker, ik was even zoekende waar ik dit moest plaatsen, dus voel je vrij het te verplaatsen.

Ik ben begonnen met een DIY setup. Heel lomp, brute force een USB voeding uit elkaar trekken om de compacte omvormer te gebruiken als voeding. De ESP kan ik hier mee voeden en de temperatuursensoren eraan hangen is geen probleem. Een 0-10v analoge aansturen doe ik middels een converter zoals deze:
https://opencircuit.shop/...og-0-10v-converter-module

Probleem is alleen dat die dus gevoed moet worden met 12VDC, dus komt er weer een voeding bij of een stepup van 5v naar 12vdc, maar dat is ook weer een component.

Via instructievideo's van o.a. GreatScott op youtube een start gemaakt met het programma easyEDA en daar gezocht naar de nodige componenten, maar dan moet ik dus de voeding e.d. nabouwen per component en daar stopt dus mijn kennis...

Als de vraag te complex is, is dat ook een antwoord btw, want misschien onderschat ik de 'simpelheid' van mijn idee grandioos.

[P-Storm]

Er zijn hier meerdere manieren om te doen. Als eerste, wat voor soort voeding zoek je? Wil je het apparaat vanaf 220v in, dan zit je met een complexe voeding deel. Je kan ook zeggen van, ik ga met een barrel jack of usb-pd aan de slag.

Dus eigenlijk mis ik de constraints, wat heb je al geprobeerd met perf boarding? Wat is je prototype fase. Kan je uitleggen wat je al geprobeerd hebt?

Ook heb je het over esp module, en zal je zelf software moeten schrijven. Hoeveel ervaring heb je hiermee? Daarnaast de koppeling aan home assistant. Wil je dit via mqtt doen, of eigen component maken of?

Ik zou dan ook als ik jou was het probleem in meerdere kleine problemen opknippen. Dan kan je antwoord vinden op de vragen zoals: welke temperatuur sensors heb je nodig? Hoe communiceer je met home assistant? Etc

[Accretion]

Begin eens met een los ESP32/ESP8266 ontwikkelbordje en zo'n breadboard.

Koppel daar eens een relais of temperatuur sensor aan.

En daarna een 0-10V output.

En zoek dan op internet naar een voorbeeld van 230V naar 5V adapter.

Als je daarna al deze kleine 'subsystemen' in een project verwerkt; heb je wat je wil?

[ Voor 98% gewijzigd door Accretion op 07-11-2023 22:01 ]

[AUijtdehaag]

Ik heb met alle componenten (230v, ds18b20, relais) al gewerkt op mijn printjes, behalve de 0-10v output.
Daar heb ik eens een extern printje (pwm naar 0-10v) voor gekocht om een afzuigventilatie aan te sturen via esp.
Easyeda gebruik ik ook.
Laagdrempelig om in te stappen.

Dus als je een goed schema kan vinden van een 0-10v icm een esp, dan kan ik eens een poging wagen
Edit: ik ben een soldeerder…

M5stack maakt ook interessante IoT maar niet alles wat je wilt in combinatie denk ik.
Met i2c en thermocouples kan je temperatuur meten. Op een M5stack atom s3 bijvoorbeeld.

[ Voor 26% gewijzigd door AUijtdehaag op 08-11-2023 09:14 ]

[Seyude]

P-Storm schreef op dinsdag 7 november 2023 @ 21:06:
Er zijn hier meerdere manieren om te doen. Als eerste, wat voor soort voeding zoek je? Wil je het apparaat vanaf 220v in, dan zit je met een complexe voeding deel. Je kan ook zeggen van, ik ga met een barrel jack of usb-pd aan de slag.

Liefst had ik alles in één. De fans die nu in de radiatoren zitten hebben een 24v DC barreljack aansluiting dus er is ook een optie dat ik daar een koppeling mee maak. Usb wil ik eigenlijk niet gebruiken omdat ik dan weer een losse usb adapter ergens kwijt moet.

Dus eigenlijk mis ik de constraints, wat heb je al geprobeerd met perf boarding? Wat is je prototype fase. Kan je uitleggen wat je al geprobeerd hebt?

Heb het grotendeels al werkend op een breadboard, maar had dus eigenlijk het idee om dit alles te combineren in één PCB. Nu was er iemand anders hier die de software Fritzing adviseerde, die kende ik niet, maar lijkt mij wel een mogelijkheid. Die ga ik vd week dus even proberen.

Ook heb je het over esp module, en zal je zelf software moeten schrijven. Hoeveel ervaring heb je hiermee? Daarnaast de koppeling aan home assistant. Wil je dit via mqtt doen, of eigen component maken of?

Hier heb ik meer dan genoeg ervaring mee, zal op basis zijn van de ESPHome addon in HA, dat is het probleem niet.

[Seyude]

Accretion schreef op dinsdag 7 november 2023 @ 21:36:
Begin eens met een los ESP32/ESP8266 ontwikkelbordje en zo'n breadboard.

Koppel daar eens een relais of temperatuur sensor aan.

En daarna een 0-10V output.

En zoek dan op internet naar een voorbeeld van 230V naar 5V adapter.

Als je daarna al deze kleine 'subsystemen' in een project verwerkt; heb je wat je wil?

Ja, die fase heb ik dus werkend. Het zit hem bij mij echt in het ontwerpen van zo'n PCB. Maar iemand (volgens mij jij, kan dat?) adviseerde de software Fritzing en dat is visueel natuurlijk een breadboard, maar kan ik wel een PCB design mee maken uiteindelijk. Dus daar ga ik me eens in verdiepen.

[Seyude]

AUijtdehaag schreef op woensdag 8 november 2023 @ 09:05:
Ik heb met alle componenten (230v, ds18b20, relais) al gewerkt op mijn printjes, behalve de 0-10v output.
Daar heb ik eens een extern printje (pwm naar 0-10v) voor gekocht om een afzuigventilatie aan te sturen via esp.
Easyeda gebruik ik ook.
Laagdrempelig om in te stappen.

Dus als je een goed schema kan vinden van een 0-10v icm een esp, dan kan ik eens een poging wagen
Edit: ik ben een soldeerder…

M5stack maakt ook interessante IoT maar niet alles wat je wilt in combinatie denk ik.
Met i2c en thermocouples kan je temperatuur meten. Op een M5stack atom s3 bijvoorbeeld.

Goed om te horen. Zoals hierboven ga ik eens kijken of ik met Fritzing eruit kom (kan er niet tegen dat het niet lukt), maar mocht ik vastlopen benader ik je.

[AUijtdehaag]

https://www.otronic.nl/nl...age-converter-module.html

Edit: Ik dacht dat ik deze gebruikt had
nee heeft ook een hogere voedingspanning nodig dan 5V (even denken hoe ik dat gedaan had)

[ Voor 79% gewijzigd door AUijtdehaag op 08-11-2023 10:35 ]

[Septillion]

Als je intern al 24V hebt zou ik daar lekker aftappen. Zou ik gewoon twee barrel jacks op de PCB maken en kan je doorlussen Op bord dan gewoon een regulator naar de 5V / 3V3. Moet je alleen even de maat opzoeken, voor een standaard 5,5mm jack is er namelijk een versie met 2,5mm pin en een met 2,1mm

Qua 0-10V, dat in het verleden ook gewoon gedaan met een opampje (LM741 ofzo) en een RC filter. Dat is dus niet zo lastig.

Voor de kranen zou ik een SSR pakken als de G3MB-202P. Klein, stil en niet mechanisch. Je moet alleen dan kijken hoe je de 230V split doet en een behuizing is dan natuurlijk wel een verplichting.

Voor de PWM zal je ook even moeten kijken naar wat voor connector dat moet gaan.

Zelf ben ik meer een fan van KiCad omdat het open source is en ik volledig eigenaar blijf van de files Geeeeeeeeen fan van Fritzing. Voor nu zou ik eerst eens wat meer concreet op papier zetten ipv alleen wat blokken.

[Zyk]

De LM741 is geen rail-to-rail output opamp, dus die gaat niet tot 0 volt. Verder ben ik het helemaal met je eens.

Heeft de ESP geen DAC output? Dat lijkt me een stuk voorspelbaarder in gedrag dan een PWM omzetten naar een spanningsniveau.

[Septillion]

@ZykIk moest even zoeken maar in het verleden wel een dimmer voor een TL gemaakt. Ook vanaf PWM en als opamp een LM358. Ook niet rail2rail maar werkt perfect

Ik zie veder niet in waarom PWM met een filtertje niet goed zou zijn. "Moderne" versterkers doen ook niet anders. De ESP32 heeft wel een DAC maar de ESP8266 (wat me hiervoor meeeeeeer dan prima lijkt) niet. Dus voor iets simpels als dit moet PWM al prima zijn

[Seyude]

Septillion schreef op woensdag 8 november 2023 @ 13:06:
Zelf ben ik meer een fan van KiCad omdat het open source is en ik volledig eigenaar blijf van de files Geeeeeeeeen fan van Fritzing. Voor nu zou ik eerst eens wat meer concreet op papier zetten ipv alleen wat blokken.

Wat is volgens jou dan het negatieve aan Fritzing?

[memphis]

Zyk schreef op woensdag 8 november 2023 @ 13:21:
De LM741 is geen rail-to-rail output opamp, dus die gaat niet tot 0 volt. Verder ben ik het helemaal met je eens.

Hangt er vanaf hoe je hem voedt. Als je hem met +12/-12v voedt heb je geen rail to rail nodig en kan je prima je DAC output van 0-3.3v naar 0-10v laten werken.

[Septillion]

Seyude schreef op woensdag 8 november 2023 @ 13:52:
[...]


Wat is volgens jou dan het negatieve aan Fritzing?

Dat het naar mijn idee weinig handvatten biedt om iets netjes te tekenen.

Enige pluspunt is dus een breadboard tekening maar door bovenstaand punt is dat vaak ook een onnavolgbare brei.

[AUijtdehaag]

Easyeda kan je je schema maken en pcb ontwerpen en een gerber file maken, die je direct doorstuurt naar JLCPCB
10 dagen later heb je hem in huis (de soldeer PCB)

[CurlyMo]

Als een grote leek op het gebied van PCB's ontwerpen en redelijke leek op het gebied van elektronica is het me toch al een aantal keer gelukt een werkende PCB te ontwerpen met KiCAD. Voordeel is dat het gratis en open source is.

[Seyude]

Nou, ik heb beide eens uitgebreid zitten proberen en ik kan me inderdaad vinden in dat EasyEDA net wat meer kan. Leercurve is wel flink aan het begin. Kwam er uiteindelijk achter dat je community input ook als set kan importeren. Dat maakte het een stuk eenvoudiger.

Ik heb onderstaande gemaakt, volgens mij komt het aardig, ik worstel alleen met de PWM naar 0-10v output. Moet ik hier een stepdown maken van 24vdc naar 10v of kan dit ook anders?

Zijn er verder nog zaken die niet lijken te kloppen?

Edit: De koppelingen bij het 0-10v output connector heb ik nog niet gemaakt in deze.

[ Voor 4% gewijzigd door Seyude op 15-11-2023 12:54 ]

[Septillion]

@Seyude Puik werk dat je:
- Connectoren netjes aan de rand hebt
- (bijna) alle GND netjes omlaag en Vcc omhoog
- En er niet gewoon een grote labelbende van hebt gemaakt

Qua werking:
- Ik weet niet wat de ingangs impedantie van de Jaga is dus of deze opstelling met transistors het gewenste effect heeft weet ik niet. Zelf dat toen met een opamp gedaan waarbij ik tweede stage als buffer ingezet heb.

Ingang kwam van een 5V Arduino en de 9V was 10V Dus waardes van R2 en R3 zal je moeten tweaken. Maar zie nu wel dat ik wel nagedacht heb over de opamp. Hij is niet rail-to-rail maar wel geschikt voor single supply met bereik tot GND Hij mag ook op 24V.

- Gezien de ESP maar 3V3 is zou ik het ledje bij het relais niet in serie zetten met de transistor. Maar gewoon parallel met eigen 1k weerstand.

- Weet dat een DCDC converter maken wel een beetje black art is qua spoel. Dus weet heeeeeeeeel zeker dat je een correct type hebt. Zelf vaak te lui en kwak ik er gewoon een kleine DCDC moduleurl] op.

- Als je ruimte hebt, een knopje (of twee) kan later altijd handig zijn

[Seyude]

Ik heb hem een deel aangepast,
@Septillion, bedankt voor de feedback. Heb ook meteen een flashheader erbij gedaan, wel zo makkelijk.

Waarom de knopjes? De bedoeling is dat dit straks in een radiator zit, dus in principe kan ik er niet meer bij.

Kwam erachter dat er op de jaga een 10v output zat, dus dat is makkelijk opgelost. Worstel alleen nog met de dropdown, zo'n mini is ook verleidelijk.

[Septillion]

Seyude schreef op donderdag 16 november 2023 @ 20:15:
Ik heb hem een deel aangepast,
@Septillion, bedankt voor de feedback. Heb ook meteen een flashheader erbij gedaan, wel zo makkelijk.

Je NodeMCU die je er nu op hebt getekend heeft al USB dus lijkt me niet zo nodig.

Waarom de knopjes? De bedoeling is dat dit straks in een radiator zit, dus in principe kan ik er niet meer bij.

Uit ervaring weet ik dat je later nog wel eens een keer iets anders met een print wilt doen. Meer van, als je nog ruimte hebt, design het erop. Je hoeft later daar niet eens altijd een knopje te solderen maar als je wilt kan het dan wel. Al is het alleen maar tijdens het testen of debuggen ofzo.

Kwam erachter dat er op de jaga een 10v output zat, dus dat is makkelijk opgelost. Worstel alleen nog met de dropdown, zo'n mini is ook verleidelijk.

Dat lost je mogelijke impedantie probleem niet mee op. Dus alleen zo primitief filteren zou ik zelf nog steeds niet aandurven. Je filter werkt nu alleen als de Jaga acht een hoge ingangsimpedantie heeft. Anders zal het je filter zeker beïnvloeden.