Schaltung
Kommen wir nun zur Schaltungsbeschreibung der E-
Paper-Statusanzeige
(Bild
2). Das Gerät ist konstruk-
tiv in zwei Platinen unterteilt, die über den Steck-
verbinder (ST20/ST1) zusammengesteckt werden. Als
Erstes erfolgt die Beschreibung der Schaltung der
Funkplatine.
Die Spannungsversorgung erfolgt durch zwei Micro-
Batterien über den PTC-Widerstand R1, der die Funk-
tion einer reversiblen Sicherung übernimmt. Der
Kondensator C1 dient der Pufferung der Transceiver-
spannung (TRX1) und die Kondensatoren C2 und C3
zur Störunterdrückung. Um das Gerät in den Konfi-
gurationsmodus zu versetzen, wird der Taster TA1
genutzt, der nur von der Rückseite bedienbar ist. C4
dient als Abblockkondensator für den Taster.
Im nächsten Schritt widmen wir uns der Control-
lerplatine. Als Herzstück der Displayplatine kommt
der leistungsfähige Mikrocontroller EFM32G210F128
IC20 der Firma Silabs zum Einsatz. Die Kondensatoren
C20 bis C25 kommen hier im Bereich der Störunter-
drückung zum Einsatz. Den Bedientastern TA20 und
TA21 wird mit den Kondensatoren C28 bzw. C29 je-
weils ein Abblockkondensator zur Seite gestellt. Die
Duo-LED D20 ist über die Widerstände R22 und R23
mit dem Mikrocontroller verbunden, sie dient der all-
gemeinen Signalisierung, z. B. bei der Konfiguration
und beim Versenden von Schaltbefehlen an angelern-
te Aktoren.
Der akustische Signalgeber (Sound Transducer)
PZ20, der samt der Diode D24 und dem Widerstand
Bild 3a: Die Platinenfotos und die zugehörigen Bestückungsdrucke der Funkplatine zur E-Paper-Statusanzeige
Hausautomation 33
R30 im Kollektorkreis des Treibertransistors T21
liegt, wird über R28 angesteuert.
Kommen wir nun zur äußeren Beschaltung des
1,54"-E-Paper-Displaymoduls (EPD). Die Versorgung
des Displays mit der Betriebsspannung erfolgt über
Pin 15 und 16 des Steckverbinders EPD20. Die Daten
und Kommandos erhält das E-Paper-Display über die
Daten- und Taktleitungen D1 und D0, die mit einer
USART-Peripherie des Mikrocontrollers über PC0 und
PB7 verbunden sind. Die Chip-Select- und Data/Com-
mand-Control-Eingänge (CS und DC) des EPD sind mit
weiteren Pins des Mikrocontrollers verbunden und
steuern die SPI-Kommando- oder Datenübertragung.
Mit der Steuerleitung BS1 an Masse wird der 4-Wire-
SPI-Modus des Treiberbausteins bereits hardwaresei-
tig ausgewählt.
Der im Display des EPD verbaute Treiber besitzt
einen integrierten Spannungsregler und Spannungs-
wandler. Dieser steuert über den GDR-Ausgang und
den N-Kanal MOSFET T20 die Spannungen am PREVGL-
und PREVGH-Eingang des EPD-Moduls. Diese dienen
intern als Referenzen für die Erzeugung der internen
Spannungen VCOM, VGL und VSL.
Nachbau
Da bereits die SMD-Bauteile vollständig bestückt
sind, beschränkt sich der Zusammenbau bei den bei-
den Platinen auf einige wenige Komponenten. Dabei
sollten auf jeden Fall der Bestückungsdruck sowie die
Platinenfotos
(Bild 3a und Bild 3b)
sionszeichnung
(Bild 4)
zurate gezogen werden. Zur
und die Explo-
ELVjournal 3/2016