Teil 1: Einbau HoneyPi in ein Gehäuse

By | 12. March 2019

vom Typ 158x90x65mm klar wasserdicht Kunststoff

Fertig sieht es so aus:

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190131_232032564.jpg

Zu 1: Gesammtmaterialkosten für Elektronik bei mir ca. 64€ (+ evtl. anfallende Versandkosten)

PreisAnzSumTyp
15,50 €115,50 €Raspi ZeroreicheltRaspberry Pi Zero WH v.1.1, 1 GHz, 512 MB RAM, WLAN, BT
3,95 €13,95 €SD-Card 4GBreicheltMicroSDHC-Speicherkarte 4GB – Intenso Class 10
10,00 €110,00 €Surf StickAmazongebrauchtHuawei E3531 SurfStick
2,00 €12,00 €micro USB auf A-Buchse KabelreicheltUSB 2.0 Kabel, Micro B Stecker auf A Buchse, 0,1 m
0,79 €10,79 €Buchsenleiste für AdapterplatinereicheltBuchsenleisten 2,54 mm, 2X20, gerade
1,00 €11,00 €Adapterplatine leer (unbestückt) aus ChinachinaSiehe Kapitel 3
1,50 €11,50 €Grove stecker für Platine (10St.)reicheltArduino – Grove Universal-Buchse, 4-Pin (10er-Pack)
3,43 €13,43 €am2320 Temp-sensor mit Grove stecker mit GehäuseebayAM2320B Digital Temperatur und Humidity Sensor modul SHT21 AM2301
0,02 €30,06 €10k Pull-Up Widerstand für AM2320 (am besten SMD 0805)reichelt3st bestellen falls zwei runterfallenSMD-Widerstand, 0805, 10 kOhm, 125 mW, 1%
8,00 €18,00 €DS18B20 Sensor mit Grove steckermouserseed 101990019
2,22 €12,22 €HX711 PlatineAmazonchinaHX711 Module Weighing Sensor
1,10 €11,10 €Schrumpfschlauch 4mm mit SchmelzkleberreicheltSchrumpfschlauch mit Innenkleber, Ø4,0mm
4,81 €14,81 €Wasserdichte Anschlussdose – SODIAL(R) Wasserdichtes kalr Abdeckung Kunststoff elektronische Anschlussdose 158x90x60mmAmazonCHINAWasserdichte Anschlussdose
1,39 €11,39€SODIAL(R) 3A/3V-250V Drucktaster Taster Druckschalter 16mm Vernickeltes MessingAmazonCHINA3A/3V-250V Drucktaster Taster
0,91 €10,91 €LED für GehäuseseinbaureicheltLED, bedrahtet, 5 mm, rot, Außenrefl., Ø8 mm, 15 mcd, 50°
0,03 €10,03 €330Ohm Widerstand für LEDreicheltDünnschichtwiderstand, axial, 0,6 W, 330 Ohm, 1%
1,60 €11,6 €Schrumpfschlauch 8mm mit SchmelzkleberreicheltSchrumpfschlauch mit Innenkleber, Ø8,0mm
0,22 €51,10 €Kabelverschraubungen M16 (Einzelpreis ca 0,2€)   Mutter für Kabelverschraubung Einzelpreis ca 0,1€)reicheltMetrische Kabelverschraubung, 4,5 – 10,0 mm, M16, grau
0,07 €50,35 €Kabelverschraubungen M16 (Einzelpreis ca 0,2€)   Mutter für Kabelverschraubung Einzelpreis ca 0,1€)reicheltMetrische Gegenmutter für MBF 16, M16, grau
3,70 €13,70 €5St. 50cm Grove Kabel 5er PackreicheltArduino – Grove Universal-Kabel, 4-Pin, 50cm, fixiert (5 St.)

Unter https://www.reichelt.de/my/1554810 habe ich auch einen Warenkorb angelegt, der alle erwähnten Artikel enthält. Für die Tabelle dazu, siehe Ende des Artikels.

Unter https://www.reichelt.de/my/1554814 sind nur die Artikel enthalten, die ich für eine Stockwaage benötigt habe. Also keine, die in der Stückliste mit optional/alternativ enthalten sind.

Aufbau in das Gehäuse

Leergehäuse (ungebohrt) gekauft bei ebay für ca. 6,50€

https://www.ebay.de/itm/158x90x65mm-klar-wasserdicht-Kunststoff-elektronische-Projekt-Box-Gehäuse/263994748093

Lieferzeit aus China ca. 3 Wochen!

Zuerst müssen die Löcher in des Gehäuse für LED/Taster und den M16-Kabelverschraubungen gebohrt werden.

Zum Anzeichen verwende ich einen Höhenreißer (Amazon ca 45€). Geht aber auch mit einem Maßstab (0€).

Hier die Positonen der Löcher für die M16 Kabelverschraubungen

Später wird auf der langen Seite diese Seite zum Wageninneren eingebaut.

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190131_222705310.jpg

Löcher für Taster (Reichelt ca 4€) mit 12 mm und LED-Fassung (Reichelt ca. 1€) mit 8mm auf der Unterseite bohren.

Der Sodial Taster von Amazon aus China (ca. 3€ günstiger als der Reichelt Taster) braucht ein Loch mit 16mm Durchmesser.

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190131_222825053.jpg

Noch eine Reserve Kabelverschraubung auf der Oberseite z.B. für ein USB-Kabel bohren.

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190131_222859097.jpg

Löcher vorbohren, z.B. mit einem 3mm HSS-Spiral-Bohrer mit hoher Drehzahl.

Aufbohren der Löcher auf Endmaß (8, 12, 16mm) mittels 20mm Stufenbohrer mit langsamer Drehzahl.

Danach innen Entgraten mittels Cuttermesser.

Jetzt kann die LED-Fassung eingebaut werden. Da durch das 8mm Loch der Grove Stecker nicht durchpasst, muss das zuvor in der Mitte durchtrenntes 50cm Grove Kabel erst eingefädelt werden und dann an der LED angelötet werden (siehe Bild). Das Einfädeln der Befestigungsmutter dabei nicht vergessen.

An das kurze Beinchen der LED wird das schwarze Kabel angelötet. An das längere LED-Beinchen das Gelbe Kabel mit 330 Ohm Vorwiderstand und das ganze mit Schrumpfschlauch mechanisch stabilisiert und isoliert.

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190130_004540718.jpg

Wenn es fertig ist, sieht es dann so aus.

Bzw. wenn es so aussieht, hat man das Einfädeln ins Gehäuse vorher vergessen. Man kann dann die Pins aber auch aus dem Stecker rausziehen (Rastnasen dazu mit 1,5mm-Schlitzschruabendreher leicht anheben) und nach dem Einfädeln wieder reinstecken.

Damit alles gut hält und auch gut aussieht kommt über alles noch mal ein 8mm-Schrumpfschlauch (Schrumpfrate 4:1) drüber. Dieser ist so groß, dass er auch über den Grove Stecker passt. Ich bevorzuge den Schrumpfschlauch mit Heißklebebeschichtung im inneren. Damit hält alles nach dem Heißluft-Schrumpfen bombenfest zusammen.

Bild: 8mm-Schrumpfschlauch (Schrumpfrate 4:1) passt über Grove Stecker

Beim Taster gibt es jetzt das selbe Spiel:

An den Taster wird die rote und die gelbe Leitung angelötet.

Evtl. noch einen 10k-Pull-Down-Widerstnad von gelb (Signal) nach schwarz (GND) anschließen.

Das Ganze kann einzeln vormontiert und dann als „Baugruppe“ montiert werden, da der Grove Stecker durch das 12mm (bzw. 16mm bei Sodial-Taster) Loch passt.

Beim Festschrauben der Kunststoff-M16-Verschraubungen darauf achten, dass die Gegenmuttern richtig herum montiert werden: Die eine Seite ist mehr rund und bei der anderen ragen die Ecken des Sechsecks etwas heraus, sodass sich diese besser im Gehäuse festhalten. Zum Anziehen reicht handfest, da es mit dem Schraubenschlüssel schnell zu viel ist.

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190131_223929925.jpg

So sollte es jetzt aussehen:

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190131_224611829.jpg

Raspberry Zero mit UMTS-Stick wie abgebildet einlegen:

Als Micro-USB Kabel habe ich folgenden Typ von Amazon (ca 6,€ für 2m) verwendet: Das Mantelmaterial des Kabels ist sehr hochwertig und sollte deshalb auch einige Zeit im Außeneinsatz überleben und der Micro-USB-Stecker ist so klein (bzw. gerundet), dass er gerade so durch das Loch der Verschraubung passt. Bei Solar-Stromversorgung über 12V kann man auch auf dieses Kabel verzichten. Es erleichtert jedoch den „Tischbetrieb“ bzw. die Inbetriebnahme. Ein USB-Netzteil hat man schneller zur Hand als ein 12V-Netzteil (richtig gepolt an lose Kabelenden angeschlossen).

Jetzt kommt die selbst gelötete Grove-Stecker-Adapter-LK auf den Raspberry (Infos zu diese Platine in Kapitel 3).

Und der Brutraumsensor DS18B20 wird montiert:

Den DS18B20 gibt es fertig mit integriertem Pull-Up-Widerstand und Grove Stecker und 2m Kabel für 7€ bei Mouser.

Man kann natürlich auch an einen in China gekauften 2€ Sensor den Grove Stecker und 4,7kOhm Pull-Up-Widerstand selbst anlöten.

Oder über eine Grove Schraubklemme (Reichelt 3€) anschließen.

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190201_202656859.jpg

Bei Mouser gibt es auch den BME680-Sensor mit Grove Stecker für ca 19€. Wenn man jetzt noch den HX711 mit Grove Stecker (mit 15€ recht teuer), den AM2302 mit Grove Stecker 9€, den Raspberry Zero W oder eine SD-Karte dort kauft, dann entfallen auch die recht happigen Versandkosten/Mindermengenzuschlag (keine Versandkosten ab 50€ Warenwert (ohne MWSt.).

Oben: AM2302 mit Grove Stecker 9€ von mouser.com

Unten: Mouser BME680-Sensor mit Grove Stecker für ca. 19€

Jetzt kommt das Kabel mit den 12V und dem angelöteten 12V/5V DC/DC-Wandler rein (mehr zum Thema 12V/5V DC/DC-Wandler im Kapitel Solar-Stromversorgung; nur notwendig bei Solar Stromversorung).

Als letztes habe ich den Außentemperatur- und Luftfeuchtesensor angeschlossen. Ich wählte den AM2320 (eBay aus China 2,50€). Entscheidungskriterium: Brauchbares Gehäuse/super Preis-Leistung.

Intern ist im AM2320 ein AM2302 verbaut:

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190131_231245398.jpg

Achtung der Am2320 hat zwar intern auch den Grove-Stecker, aber mit geänderter Belegung:

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190130_004733385_BURST000_COVER_TOP.JPG

Links die Standard Grove Belegung, rechts die Belegung des AM2320.

=> Also vom Anschlusskabel auf einer Seite die Kontakte auspinnen und die Adern in der AM2320 Reihenfolge in die Buchse einstecken.

Wenn das Gehäuse des Sensors offen ist, kann auch gleich der 4,7k Pull-Up Widerstand dort eingelötet werden.

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190201_201907946.jpg

Zukünftig werde ich hier besser einen 10k 0805 SMD Widerstand einlöten (siehe Stückliste).

Als letztes folgt noch der HX711. Da mir das Modell mit Grove Steckern zu teuer war (oder hatte ich es nur zu spät gefunden…), verwende ich das bekannte 2€ Modell von Amazon; Auf der Rasperrry-Pi Seite ein abgeschnittenes Grove Kabel angelötet und mit 19mm Schrumpfschlauch die Platine isoliert.

Alternative: HX711-Platine mit Grove Stecker von Mouser (mit 15€ aber recht teuer).

Zur Bestellung bei Mouser siehe weiter oben.

Sobald der Waagenteil fertig ist, kommt das Kabel von der Wägezelle durch die Kabelverschraubung rein, in der momentan die Zange drinnen steckt.

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190131_231822105.jpg

Bild vor zudrehen der Kabelverschraubungen (wieder nur handfest ohne Werkzeug).

Habe jedes Kabel im Bereich der Kabelverschraubung noch mit 8mm Schrumpfschlauch verstärkt, damit es besser in den M16 Kabeldurchführungen geklemmt wird.

Kleine Kabeldurchführungen, die besser zu den Kabeln passen (z.B. M12), machen wenig Sinn. Hier würden die Grove Stecker nicht durchpassen.

Noch Deckel drauf schrauben und fertig:

Alternative: Kunststoffgehäuse

Hatte auch mal das 10mm schmalere Reichelt RND 455-00194 Gehäuse (160 x 80 x 55 mm, IP65) (ca.7,50€) probiert, aber das wird ganz schön eng.

Geht aber auch wenn man keine drei Wochen auf die Lieferung des größeren Gehäuses aus China warten will/kann):

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\IMG_20190130_210206315.jpg

Hier noch mal die Tabelle mit allen Teilen

PreisAnzSumTyp
15,50 €115,50 €Raspi ZeroreicheltRaspberry Pi Zero WH v.1.1, 1 GHz, 512 MB RAM, WLAN, BT
3,95 €13,95 €SD-Card 4GBreicheltMicroSDHC-Speicherkarte 4GB – Intenso Class 10
10,00 €110,00 €Surf StickAmazonGebrauchthttps://www.amazon.de/Huawei-E3531-SurfStick-HSPA-HSUPA-Wei%C3%9F/dp/B00HSZEY34
2,00 €12,00 €micro USB auf A-Buchse KabelreicheltUSB 2.0 Kabel, Micro B Stecker auf A Buchse, 0,1 m
0,79 €10,79 €Buchsenleiste für AdapterplatinereicheltBuchsenleisten 2,54 mm, 2X20, gerade
1,00 €11,00 €Adapterplatine leer (unbestückt) aus ChinachinaSiehe Kapitel 3
1,50 €11,50 €Grove stecker für Platine (10St.)reicheltArduino – Grove Universal-Buchse, 4-Pin (10er-Pack)
3,43 €13,43 €am2320 Temp-sensor mit Grove stecker mit GehäuseebayAM2320B Digital Temperatur und Humidity Sensor modul SHT21 AM2301
0,02 €30,06 €10k Pull-Up Widerstand für AM2320 (am besten SMD 0805)reichelt3st bestellen falls zwei runterfallenSMD-Widerstand, 0805, 10 kOhm, 125 mW, 1%
8,00 €18,00 €DS18B20 Sensor mit Grove steckermouserseed 101990019
2,22 €12,22 €HX711 PlatineAmazonchinahttps://amzn.to/2O7QCcj
1,10 €11,10 €Schrumpfschlauch 4mm mit SchmelzkleberreicheltSchrumpfschlauch mit Innenkleber, Ø4,0mm
4,81 €14,81 €Wasserdichte Anschlussdose – SODIAL(R) Wasserdichtes kalr Abdeckung Kunststoff elektronische Anschlussdose 158x90x60mmAmazonCHINAhttps://www.amazon.de/gp/product/B01GNVVPKS
1,39 €11,39€SODIAL(R) 3A/3V-250V Drucktaster Taster Druckschalter 16mm Vernickeltes MessingAmazonCHINAhttps://www.amazon.de/gp/product/B00OZ4RCH6/
0,91 €10,91 €LED für GehäuseseinbaureicheltLED, bedrahtet, 5 mm, rot, Außenrefl., Ø8 mm, 15 mcd, 50°
0,03 €10,03 €330Ohm Widerstand für LEDreicheltDünnschichtwiderstand, axial, 0,6 W, 330 Ohm, 1%
1,60 €11,6 €Schrumpfschlauch 8mm mit SchmelzkleberreicheltSchrumpfschlauch mit Innenkleber, Ø8,0mm
0,22 €51,10 €Kabelverschraubungen M16 (Einzelpreis ca 0,2€) Mutter für Kabelverschraubung Einzelpreis ca 0,1€)reicheltMetrische Kabelverschraubung, 4,5 – 10,0 mm, M16, grau
0,07 €50,35 €Kabelverschraubungen M16 (Einzelpreis ca 0,2€) Mutter für Kabelverschraubung Einzelpreis ca 0,1€)reicheltMetrische Gegenmutter für MBF 16, M16, grau
3,70 €13,70 €5St. 50cm Grove Kabel 5er PackreicheltArduino – Grove Universal-Kabel, 4-Pin, 50cm, fixiert (5 St.)

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