Принипиальная схема контроллера --------------------------------------- Блок питания 1 (БП1) = 5 В / 3 А На выходе: C1: 470мкФ 16В (электролитический) - плюс к 5В, минус к GND C2: 100нФ 50В (керамический) - параллельно C1, между 5В и GND разьем питания - microusb 1. Raspberry Pi Model B+ (26 пиновый) Напряжение: 5 В Ток: 700 мА (максимум при нагрузке) Мощность: P=5В × 0.7А = 3.5Вт Пины: GPIO04 -> шина OneWire #1 датчик DS18B20 #1 (длинный кабель 3,1 м.) GPIO17 -> LED индикатор через резистор, отображающий загрузку RPi GPIO21 -> общая шина I2C #2 - программный SDA (притянута к питанию +3,3В БП2 - резистор 4,7кОм 0,125Вт) GPIO22 -> общая шина I2C #2 - программный SCL (притянута к питанию +3,3В БП2 - резистор 4,7кОм 0,125Вт) GPIO10 -> SDA ST7735 GPIO11 -> SCL ST7735 GROUND -> общая земля GPIO14 -> общая шина I2C #1 - программный SDA (притянута к питанию +3,3В БП2 - резистор 4,7кОм 0,125Вт) GPIO15 -> общая шина I2C #1 - программный SCL (притянута к питанию +3,3В БП2 - резистор 4,7кОм 0,125Вт) GPIO18 -> шина OneWire #2 датчик DS18B20 #2 (короткий кабель 0,2 м.) GPIO23 -> SW Джойстик HW-504 (притянута к земле - резистор 10кОм 0,125Вт) GPIO24 -> DC ST7735 GPIO25 -> RES ST7735 (притянута к питанию +3,3В БП2 - резистор 10кОм 0,125Вт) GPIO08 -> CS ST7735 Блок питания 2 (БП2) = 5 В / 3 А На выходе: C1: 470мкФ 16В (электролитический) - плюс к 5В, минус к GND C2: 100нФ 50В (керамический) - параллельно C1, между 5В и GND 1. AMS1117 #1 Напряжение: на входе +5В, на выходе +3,3В Ток: 800 мА Место установки: блок контроллера Пины: IN -> +5В БП2 OUT -> +3,3В GND -> общая земля На выходе: С1: 100 мкФ 16В (электролит) - плюс к OUT, минус к GND С2: 100 нФ (керамический) - параллельно C1, между OUT и GND 2. PCA9685 #1 Напряжение: 5 В Ток на модуль: 5–10 мА Мощность: 5 В × 0.01 А = 0.05 Вт i2c-адрес: 0x40 Место установки: блок крышки Назначение: управление логической частью IRF520 (LED подсветка и 12В кулеры) Пины: GND -> общая земля SCL -> от Raspberry Pi Model B+ I2C#1 SDA -> от Raspberry Pi Model B+ I2C#1 VCC -> +5В от БП2 (питание логики) V+ -> +5В от БП2 (ШИМ для IRLZ44N #1 - #10) 2.1. IRLZ44N #1 - #10 Это не модуль с оптопарой, а простой драйвер MOSFET без гальванической развязки. Напряжение: 5 В (логическая часть) Ток на модуль: ~15 мА (вход + оптопара) Мощность: 5 В × 0.015 А = 0.075 Вт Место установки: блок крышки Назначение: управление питанием LED - лентой Логика: GND -> GND от PCA9685 #1 VCC -> +5В от PCA9685 #1 SIG -> PWM PCA9685 #1 Контактная пара #1: VIN (запараллелен с V+ контактной пары #2) -> V+ внешнего источника GND (запараллелен с GND Логики) -> GND внешнего источника Контактная пара #2: V+ (запараллелен с VIN контактной пары #1) -> V+ потребителя дополнительно к V+ - катод 1N4007 (сторона с полоской) V- -> V- потребителя дополнительно к V- анод 1N4007 (без полоски) 3. TCA9548A #1 Напряжение: 3.3 В Ток: ~1 мА на модуль Мощность: 3.3 В × 0.001 А = 0.0033 Вт Место установки: блок крышки Назначение: мультиплексор для 2-х датчиков AM2320 Пины: VIN -> +3,3В от AMS1117 #1 GND -> общая земля SDA -> от Raspberry Pi Model B+ I2C#1 SCL -> от Raspberry Pi Model B+ I2C#1 SC0 -> к датчику AM2320 #1 (притянута к питанию +3,3В - резистор 4,7кОм 0,125Вт) SD0 -> к датчику AM2320 #1 (притянута к питанию +3,3В - резистор 4,7кОм 0,125Вт) SC1 -> к датчику AM2320 #2 (притянута к питанию +3,3В - резистор 4,7кОм 0,125Вт) SD1 -> к датчику AM2320 #2 (притянута к питанию +3,3В - резистор 4,7кОм 0,125Вт) 3.1. AM2320 #1 Напряжение: 3.3В Ток в активном режиме: ~1 мА Мощность: 3.3 В × 0.004 А ≈ 0.013 Вт Место установки: блок крышки Назначение: Температуа/влажность под крышкой аквариума Пины: VIN -> +3,3В от AMS1117 #1 GND -> общая земля SCL -> от SC7 TCA9548A #1 SDA -> от SD7 TCA9548A #1 3.2. AM2320 #2 Напряжение: 3.3В Ток в активном режиме: ~1 мА Мощность: 3.3 В × 0.004 А ≈ 0.013 Вт Место установки: блок крышки Назначение: Температуа/влажность в блоке управления крышкой аквариума Пины: VIN -> +3,3В от AMS1117 #1 GND -> общая земля SCL -> от SC6 TCA9548A #1 SDA -> от SD6 TCA9548A #1 3.3. AM2320 #3 Напряжение: 3.3В Ток в активном режиме: ~1 мА Мощность: 3.3 В × 0.004 А ≈ 0.013 Вт Место установки: блок крышки Назначение: Температуа/влажность Блока питания в крышке аквариума Пины: VIN -> +3,3В от AMS1117 #1 GND -> общая земля SCL -> от SC5 TCA9548A #1 SDA -> от SD5 TCA9548A #1 4. DS18B20 #1 Напряжение: 3.3 В Ток: ~1 мА при измерении Мощность: 3.3 В × 0.001А ≈ 0.0033Вт Место установки: блок крышки (температура воды) Пины: GND -> общая земля VCC -> +3,3В от AMS1117 #1 SIG -> GPIO4 Raspberry Pi Model B+ (притянута к питанию +3,3В БП2 - резистор 1кОм 0,125Вт) 5. DS18B20 #2 Напряжение: 3.3 В Ток: ~1 мА при измерении Мощность: 3.3 В × 0.001А ≈ 0.0033Вт Место установки: блок контроллера (температура БП) Пины: GND -> общая земля VCC -> +3,3В от AMS1117 #1 SIG -> GPIO18 Raspberry Pi Model B+ (притянута к питанию +3,3В БП2 - резистор 4,7кОм 0,125Вт) 6. PCA9685 #2 Напряжение: 5 В Ток на модуль: 5–10 мА Мощность: 5 В × 0.01 А = 0.05 Вт i2c-адрес: 0x41 Место установки: блок контроллера Назначение: управление логической частью IRLZ44N | FQP30N06L (LED подсветка ST7735 и 5в кулер) Пины: GND -> общая земля SCL -> от Raspberry Pi Model B+ I2C#1 SDA -> от Raspberry Pi Model B+ I2C#1 VCC -> +5B от БП2 (питание логики) V+ -> +5В от БП2 6.1 IRLZ44N #11 Это не модуль с оптопарой, а простой драйвер MOSFET без гальванической развязки. Напряжение: 5 В (логическая часть) Ток на модуль: ~15 мА (вход + оптопара) Мощность: 3.3 В × 0.015 А = 0.05 Вт Место установки: блок контроллера Назначение: управление питанием ST7735 Логика: GND -> GND от PCA9685 #2 VCC -> +5В от PCA9685 #2 SIG -> A2 MCP23017 #1 Контактная пара #1: VIN (запараллелен с V+ контактной пары #2) -> +3,3В от AMS1117 #1 GND (запараллелен с GND Логики) -> общая земля Контактная пара #2: V+ (запараллелен с VIN контактной пары #1) -> VCC ST7735 #1 V- -> GND ST7735 #1 6.2 IRLZ44N #12 Это не модуль с оптопарой, а простой драйвер MOSFET без гальванической развязки. Напряжение: 5 В (логическая часть) Ток на модуль: ~15 мА (вход + оптопара) Мощность: 3.3 В × 0.015 А = 0.05 Вт Место установки: блок контроллера Назначение: управление питанием 5в кулера Логика: GND -> GND от PCA9685 #2 VCC -> +5В от PCA9685 #2 SIG -> PWM PCA9685 #2 Контактная пара #1: VIN (запараллелен с V+ контактной пары #2) -> +5В от БП2 GND (запараллелен с GND Логики) -> общая земля Контактная пара #2: V+ (запараллелен с VIN контактной пары #1) -> V+ кулера V- -> V- кулера 6.2.1. Вентилятор обдува для Raspberry Pi Напряжение: 5 В Место установки: блок контроллера Пины: GND -> V- от IRLZ44N #12 VCC -> V+ от IRLZ44N #12 7. MCP23017 #1 Напряжение: 3.3В Ток: ~3 мА на модуль Мощность: 3.3 В × 0.006 А = 0.0198 Вт i2c-адрес: 0x21 Место установки: блок контроллера Назначение: - управление 8RelayModule - получение информации от датчика протечки Пины: A0 -> +3,3В от AMS1117 #1 A1 -> общая земля A2 -> общая земля VCC -> +3,3В от AMS1117 #1 GND -> общая земля RESET -> притянута к питанию +3,3В - резистор 10кОм 0,125Вт SCL -> от Raspberry Pi Model B+ I2C#1 SDA -> от Raspberry Pi Model B+ I2C#1 B0 ... B7 -> 8RelayModule IN1 ... IN8 A0, A1 -> датчики протечки воды A2 -> SIG IRLZ44N #11 7.1 8RelayModule (8-канальный релейный модуль) Напряжение: 5 В Ток: ~30–50 мА на реле (в зависимости от типа) 8 реле: 8×50=400мА (максимум, если все включены) Но: управляющая логика потребляет ~20 мА дополнительно Итого: ~420 мА Мощность: 5В × 0.42А = 2.1Вт Место установки: блок контроллера Пины: GND -> общая земля VCC -> +5 В от БП2 IN1 ... IN8 -> MCP23017 #1 B0 ... B7 7.2. Датчик протечки воды #1 (простейшая контактная пара) Место установки: блок контроллера Пины: Контакт А -> MCP23017 #1 A0 (притянут к +3,3В - резистор 10кОм 0,125Вт) Контакт B -> общая земля 7.3. Датчик протечки воды #2 (простейшая контактная пара) Место установки: блок контроллера Пины: Контакт А -> MCP23017 #1 A1 (притянут к +3,3В - резистор 10кОм 0,125Вт) Контакт B -> общая земля 8. DS18B20 #2 Напряжение: 3.3 В Ток: ~1 мА при измерении Мощность: 3.3 В × 0.001А ≈ 0.0033Вт Место установки: блок контроллера Пины: GND -> общая земля VCC -> +3,3В от AMS1117 #1 SIG -> шина OneWire от Raspberry Pi Model B+ 9. ST7735 #1 Напряжение: 3.3 В (логика), 5 В (подсветка) Ток: Логика: ~50 мА Подсветка: до 150 мА Итого: ~200 мА при яркой подсветке Мощность: 3.3В × 0.05 + 5В × 0.15 ≈ 0.165 + 0.75 = 0.915 Вт Место установки: блок контроллера Пины: GND -> V- IRLZ44N #11 VCC -> V+ IRLZ44N #11 SCLK (SCL на плате) -> GPIO11 Raspberry Pi Model B+ MOSI (SDA на плате) -> GPIO10 Raspberry Pi Model B+ RES -> GPIO25 Raspberry Pi Model B+ (притянута к питанию +3,3В - резистор 10кОм 0,125Вт) DC -> GPIO24 Raspberry Pi Model B+ CS -> GPIO08 Raspberry Pi Model B+ BL -> 10. ADS1115 #1 Место установки: блок контроллера Пины: VDD -> +3,3В от AMS1117 #1 GND -> общая земля SCL -> от Raspberry Pi Model B+ I2C#2 SDA -> от Raspberry Pi Model B+ I2C#2 ADDR -> ALRT -> A0 -> VRx Джойстика HW-504 через резистор 1кОм 0,125Вт (притянута к ЗЕМЛЕ - резистор 2кОм 0,125Вт) A1 -> VRy Джойстика HW-504 через резистор 1кОм 0,125Вт (притянута к ЗЕМЛЕ - резистор 2кОм 0,125Вт) A2 -> A3 -> 10.1. Джойстик HW-504 Место установки: блок контроллера Пины: GND -> общая земля +5V -> +5 В от БП2 VRx -> ADS1115 #1 A0 (через резистор) VRy -> ADS1115 #1 A1 (через резистор) SW -> от Raspberry Pi Model B+ GPIO23 Джойстик HW-504 - GND - +5V - VRx - VRy - SW 16-битный АЦП для Arduino ADS1115 пины: - VDD - GND - SCL - SDA - ADDR - ALRT - A0 - A1 - A2 - A3