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PCBKitNew board
2 layers50 × 37 mmWaage, the printed circuit board in 3D

Source code, drawings, schematics and further documentation for the beehive scale

Size
50 × 37 mm
Copper layers
2
Thickness
1.6 mm
Parts
43
Nets
32
Pads
165
Tracks, vias
339, 60
Pours
9
Routed
Yes
KiCad
KiCad 4
Created
16 Jun 2016
Updated
3 Sep 2016

Overview

Waage is an open-source printed circuit board by simatho, from the simatho/hive-scale repository on GitHub, published under the GPL-3.0 licence. It is a 2-layer board of 50 × 37 mm with 43 parts on 32 nets, routed with 339 tracks and 60 vias.

It is built around the BAT54C. Its parts include 11 capacitors, 9 resistors, 3 crystals, 2 diodes and 2 connectors.

Main components

1

README

README.md

Bienenstockwaage

Eine Internet of Things - Bienenstockwaage.

Features:

  • Zyklisches Messen unterschiedlicher Größen
    • Spannung an der angeschlossenen Messbrücke => Gewicht auf der Waage
    • Temperatur des A/D-Wandlers
    • Temperatur des angeschlossenen 1-Wire-Temperatursensors
  • Versenden der Daten per HTTP-GET-Request an eine Datenbank
  • Grafische Aufbereitung der Daten im Backend (Beispiel, auf Grund der laufenden Entwicklung nicht mit echten Daten)
  • Open Source Soft- und Hardware!

Hardware:

  • Hauptprozessor, WLAN: Espressif ESP8266
  • A/D-Wandler: Intersil ISL26102
  • Tiefsetzer (3V3, 5V0): Linear Technology LTC3622-23/5
  • Wägezelle: Bosche H40A
  • Temperatursensor: Maxim DS18B20

Software:

  • ESP8266-Firmware: C++ (Greift mit einigen Funktionen auf die ESP8266-Arduino-Portierung zurück und wird mit dieser Kompiliert)
  • Backend: PHP7 (sollte auch mit niedrigeren Versionen funktionieren)
  • Darstellung: nvd3
  • Datenbank: MySQL

Hintergrund

Dieses Projekt ist im Rahmen der Vorlesung Systems Engineering I an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Augsburg entstanden. In dieser Vorlesung sucht sich eine Gruppe von Studenten ein Projekt, das sie ein Semester lang zu entwickeln versuchen. Unser Ansatz zielt explizit darauf ab, nachgebaut und weiterentwickelt zu werden. Da einige Software-Features nicht rechtzeitig fertiggestellt werden konnten, werden diese sukzessive nachgereicht.

Versionsgeschichte:

Für die nächsten Versionen angedachte Features:
  • Verwendung der SPIFFS-Bibliothek zum Abspeichern der Konfiguration sowie der Messdaten
  • Daten nur alle paar Messzyklen übertragen (und im SPIFFS zwischenspeichern)
  • Server kann dem Client eine geänderte Zykluszeit vorgeben
Version 0.9.7.2 (03.09.2016)
  • Kleinere Verbesserungen am Webinterface
  • firmware war nicht kompilierbar, korrigiert
Version 0.9.7 (01.09.2016)
  • Webinterface: Geräteverwaltung integriert, per Login gesichert
  • Anzeigen von Daten wie: Letztes Sendedatum, Firmwareversion
  • Erstellen von Geräteklassen
  • Einstellen von: Firmwareupdate, Geräteklasse
  • Upload von neuen Firmware-Versionen
Version 0.9.6 (26.06.2016)
  • Erste öffentliche Version
  • firmware/main.cpp: Instruktionen hinzugefügt, wie die Einstellungs-Datei settings.h beschaffen sein muss. Außerdem Option hinzugefügt, das folgende Feature (z.B. aus Speicherplatzgründen) wieder deaktivieren zu können.
  • Alle nötigen Funktionen hinzugefügt, die Firmware über das Internet zu aktualisieren:
  • backend/ota_update.php: Liefert die Firmware-Datei auf dem Server aus (momentan noch keine Kontrolle, ob Firmware überhaupt aktualisiert werden muss).
  • Neue Firmware-Klasse Updater: Prüft auf neues Update (ist an dieser Stelle bereits darauf vorbereitet, vom Server die Antwort "nicht aktualisieren" zu bekommen).
  • firmware/main.cpp: Neue Befehle autoUpdate (Prüft auf neues Update und aktualisiert falls der Server dazu anweist) und update (erzwingt ein Update) hinzugefügt.
  • Mehrere kleinere Änderungen und Verbesserungen, Refactoring
Version 0.9 (21.06.2016, Präsentationsstand HSA)
  • An der HSA präsentierte und so auch zur Bewertung abgegebene Version

Parts

43
QtyValueFootprintReferences
610kResistors_SMD:R_0805R2, R3, R4, R5, R8, R9
4100nCapacitors_SMD:C_0805C6, C7, C10, C11
31uCapacitors_SMD:C_0805C3, C8, C9
3NET_TIECustomLIB:NET_TIE_1mmN1, N2, N3
210uCapacitors_SMD:C_0805C1, C2
222uCapacitors_SMD:C_0805C4, C5
268kResistors_SMD:R_0805R1, R7
2HOLECustomLIB:HOLE_M3DRL1, DRL2
2TSTMeasurement_Points:Measurement_Point_Round-SMD-Pad_SmallJ1, J2
104.2016CustomLIB:TEXTFLG4
11MResistors_SMD:R_0805R6
13.3uCustomLIB:WE-MAPI_3020L2
16.8uCustomLIB:WE-MAPI_3020L1
1BAT+1WIRECustomLIB:WE-691403900005BX1
1BAT54CTO_SOT_Packages_SMD:SOT-23V2
1FTDI I²CPin_Headers:Pin_Header_Straight_2x06X3
1LC-IOT-HWSCustomLIB:TEXTFLG5
1LTC3622Housings_DFN_QFN:DFN-14-1EP_3x4mm_Pitch0.5mmU1
1Q_NMOS_DSGCustomLIB:TSDSONV1
1RESETCustomLIB:WE-430181038816S1
1SENSORCustomLIB:WE-691403900005BX2
1SYMBOLOSHW-LOGO-MFLG2
1SYMBOLCustomLIB:FH-LogoFLG1
1s:ESP-07v2CustomLIB:ESP-07v2D1
1s:ISL26102Housings_SSOP:TSSOP-24_4.4x7.8mm_Pitch0.65mmD2
1version 1.0.0CustomLIB:TEXTFLG3

Questions

How big is the Waage PCB?

It measures 50 × 37 mm and has 2 copper layers, 1.6 mm thick.

What parts does the Waage use?

43 parts, built around the BAT54C. The full list of its parts is on this page, with links to each part's symbol and footprint where PCBKit's library has them.

Where can I download the Waage KiCad files?

From the simatho/hive-scale repository on GitHub, at the commit this page was made from: the board is cad/waage.kicad_pcb. PCBKit opens the board in the browser, with nothing to install.

Can I use the Waage design in my own project?

Its repository publishes it under the GPL-3.0 licence: you may reuse it on that licence's terms (keep the author's notice, and for a copyleft licence share your changes alike).

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