Mein ArduMower DIY-Mähroboter - die Elektronik ist fertig • nachbelichtet

Ich habe das Mainboard des Ardumowers bestückt. Die meisten Teile sind bereits vorbestückt, darunter alle SMD-Bauteile. Das ist auch gut so, denn selbst für Löt-Profis ist das Verlöten von SMD-Bauteilen von Hand noch immer eine Herausforderung und einen Reflow-Soldering-Ofen habe ich (noch) nicht.

Es bleibt eine Handvoll bedrahteter (through hole) Bauteile und jede Menge Stift- und Sockelleisten. Diese können routiniert verarbeitet werden.

Bei den Motortreibern wird es tricky

Etwas tricky wird es jedoch im Bereich der Motor-Treiber. Hier geht es recht eng zu und einige Bauteile müssen auch auf der Lötseite bestückt werden. Hier ist es sinnvoll, erst die Sockelleisten, dann die Widerstände und Kondensatoren auf der Rückseite einzulöten, um dann die Flyback-Dioden zu bestücken, die teilweise übereinander liegen.

ArduMower Mainboard Rückseite — Auch auf der Lötseite wird bestückt

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Gegen diesen Bereich sind die vielen JTS-Pin-Header reinstes Löt-Yoga. Einen kleinen Fehler im Layout muss man bei den RX/TX-Anschlüssen des Arduino ausbügeln, denn die wurden vertauscht. Ich habe die beiden Pins im bereits eingebauten Zustand isoliert, dann von der übrigen Leiste getrennt und um 180° mit der Zange verdreht. Das schien mir die einfachste Methode und die Ausrichtung war danach tadellos.

Grundsätzlich helfen die Bilder der bestückten ArduMower-Platine, sowie die Stücklisten und die Montagehinweise aus dem ArduMower-Wiki sehr. Für die Fertigstellung der Platine würde ich für einen erfahrenen Elektronikbastler mit viel Löterfahrung 2,5 Stunden ansetzen. Ich habe zusätzlich Fotos gemacht und Videos gedreht, was den Zusammenbau verlangsamt hat. Wir sind aber ja auch nicht in der Lohnfertigung.

Der erste Start der ArduMower-Elektronik

Zur Inbetriebnahme des ArduMower Mainboards, werden zunächst alle Module, bis auf den Step-Down-Wandler entfernt, die Sicherungen eingesetzt, der Jumper JP1 entfernt, ein Jumper auf den Einschalter-Anschluss P20 gesetzt.

Statt des Akkus habe ich mein Rigol DP832 Labornetzteil für den ersten Test angeschlossen. Das hat den Vorteil, dass man den Strom begrenzen kann. Sollte sich ein Fehler eingeschlichen haben, kann nur ein geringer Strom fließen. Ich habe auf 50 mA begrenzt, denn ohne weitere Bestückung, war hier kein wesentlich höherer Strombedarf zu erwarten. Natürlich kann man auch den Akku anschließen, denn im Notfall würden die Sicherungen ansprechen. So ist es einfach noch etwas sicherer.

Der Spannungswandler und die 24 Volt-Status-LED leuchtete und mit dem Potentiometer darauf stellt man die Ausgangsspannung auf 9 Volt ein. Nun wird der Jumper JP1, sowie die anderen Jumper für die Signalpegel und Versorgungsspannungen der Module gesetzt. Zur Sicherheit habe ich die erforderlichen Spannungen (3,3 Volt für das Bluetooth-Modul, 5 Volt für GPS und Real-Time-Clock) noch einmal direkt an den entsprechenden Sockeln der Module überprüft. Nun konnten die Module eingesetzt werden und siehe da: Die Status-LEDs auf dem Mainboard zeigten, dass alles okay ist.

Bislang habe ich noch den Not-Aus-Schalter, sowie den Einschalter verdrahtet und nun folgt die Programmierung des Arduino Due.

Zwischenfazit

Das ArduMower Mainboard von Marotronics ist durchdacht und gut aufgebaut. Der etwas schwierige Teil bei der Motor-Elektronik bedarf etwas Planung und sollte nicht überstürzt durchgeführt werden. Insgesamt ist der Aufbau auch für den Hobbyelektroniker machbar. Ein sicherer Umgang mit dem Lötkolben ist jedoch unbedingt erforderlich. Die Unterlagen im ArduMower-Wiki unterstützen gut beim Zusammenbau und man sollte sie unbedingt immer in Reichweite haben. Das gilt besonders für die Inbetriebnahme.

Werkzeuge, die ich benutzt habe

Für die ArduMower Elektronik benötigt ihr einen vernünftigen Lötkolben. Ich schwöre auf meine Ersa Analog 60 Lötstation sowie den TS100 Lötkolben, den man mit einem Akku auch mobil betreiben kann. Ein Multimeter und ein Elektronikseitenschneider sollten ebenfalls zur Standardausrüstung gehören.