Leiterplattenentwurf Digitaler Tachometer für Simson S51

In diesem Post geht es um die Weiterentwicklung des ersten Prototypens des Tachometers für Simson S51-Mopeds. Die Beschreibung der Funktionsweise und die Dokumentation sind den folgenden Post meiner Homepage zu entnehmen: Tachometer, Drehzahlmesser und Ganganzeige für Simson S51

Leiterplatten-Entwurf

Um einen einfacheren Zusammenbau für mögliche Interessenten zu ermöglichen, habe ich mich entschieden beim Leiterplattenentwurf nur auf durchkontaktierte Bauteile zurückzugreifen. Die Abmaße der Platine sind ähnlich des ersten Prototypen. Es wird jedoch auf die zweite Platine mit Batteriehalter verzichtet. Der Batteriehalter befindet sich auf der Unterseite der Platine.

Die Komponenten der Schaltungen orientieren sich stark an die des Prototypen. Für den Leiterplatten-Entwurf habe ich wieder EAGLE verwendet. Das EAGLE-Projekt ist im Github-Repository im Ordner eagle/ zu finden.

Folgend sind die EAGLE-Renderings der Platine zu sehen:

Benötigte Bauteile

Die Platinen wurden in diesem Fall von https://dirtypcbs.com/ bestellt. Die Bestückungsliste ist ebenfalls im Ordner eagle/ zu finden. Beim Bestellen der Bauteile ist auf die korrekten Werte zu achten. Sehr wichtig ist es, dass Stereo-Klinken-Einbaubuchsen bestellt werden.

Die MSP430-G2553-Mikrocontroller sind bei Conrad nicht mehr als durchkontaktierte Bauteile erhältlich. Aus diesem Grund empfehle ich als versandkostenfrei Alternative Arrow.de: https://www.arrow.de/products/msp430g2553in20/texas-instruments

Die Programmierung kann über ein MSP430G2-Launchpad geschehen, wenn kein anderer MSP430-Programmer verfügbar ist, kann diese entweder bei Reichelt in einer älteren Version gekauft werden: Artikel-Nr.: TI EXP 430G2
Oder es wird von Arrow eine neuere Version verwendet: MSP-EXP430G2ET

Bilder vom Zusammenbau

Neue Software

Nach dem Leiterplattenentwurf musste auch die Software angepasst werden. Die erste große Veränderung ist, dass die Anzeige neu angeordnet wurde. Ein beispielhaftes Anzeigebild ist in der folgenden Abbildung zu sehen.

Da nun der Drehencoder vollständig ins Programm implementiert wurde, ist es sinnvoll ein Menü zu implementieren, in dem der Nutzer verschiedenen Daten einstellen kann. Dieses Menü kann durch Drehen und Drücken des Drehencoders aufgerufen werden.

In diesem Menü können Gesamtkilometer, Radumfang und die Anzahl der Gänge angepasst werden. Für jeden Gang kann der sogenannte Gangparameter eingestellt werden. Außerdem werden unten rechts die aktuellen Werte angezeigt. So kann der Gangparameter mit den letzten Anzeigewert abgeglichen werden.

Ausblick

Ein großes Problem, welches erst beim Bestücken der Platine deutlich wurde, ist das keine Hintergrundbeleuchtung des LCD verwendet werden kann. Die Hintergrundbeleuchtung wird im "Sandwich"-Prinzip unter den LCD gelegt. Dadurch bekommen die Pins des LCDs keinen sicheren Kontakt mehr. Damit das LCD mit Hintergrundbeleuchtung verwendet werden kann, muss dieses direkt auf die Platine gelötet werden.

Aus diesem Grund sollte der nächste Schritt sein, ein Leiterplatten-Entwurf mit SMD-Bauteilen zu erstellen. Die SMD-Bauteile können auf der Rückseite der Platine bestückt werden, sodass das LCD direkt auf die Vorderseite gelötet werden kann.

Als folgender Schritt sollte eine Lösung für ein Gehäuse gefunden werden. Mein aktueller Prototyp ist immer noch in ein altes Tachogehäuse eingebaut. Hierbei ist die Herausforderung ein wasserdichtes Sichtfenster für das LCD zu schaffen.

Wenn jemand von Ihnen Interesse an diesen Projekt hat, dann melden Sie sich einfach bei mir über einen meiner Social-Media-Kanäle (siehe rechte Seiteleiste der Homepage). Es sind noch Bauteile und Platine des hier beschriebenen Prototypen vorhanden.