Spannungsversorgung

IC1 und IC2 sind für die Spannungsversorgung des Boards zuständig. IC1 generiert 5V und IC2 generiert 3.3V (so wäre die Idee).

Leider wurde auch hier gespart. Bei IC2 bzw. bei der kompletten 3.3V Versorgung am NET-IO Board wurden die Stützkondensatoren vergessen! Die Folge dieses schweren Fehlers ist dass die 3.3V Versorgung leicht schwingt. Sie schwankt zw. 3.3 und 3.4V ständig hin und her.

Am Eingang und am Ausgang des Spannungsreglers IC2 muss daher ein Kondensator mit 100nF aufgelötet werden!

Interessanterweise ergeben sich dann stabile 3.43V…???

Eine weitere Fehlersuche hat gezeigt dass der Spannungsteiler von IC2 (R1 und R2) leider etwas falsch dimensioniert wurde. Da der ENC28J60 laut Datenblatt maximal 3.45V verträgt ist mir hier das Risiko zu hoch.

Die Werte für eine stabile 3.28V Versorgung wären dann für R1 240 Ohm und für R2 390 Ohm. Damit ist man auf jeden Fall auf der sicheren und stabilen Seite.

ENC28J60

Um einen stabilen Betrieb des ENC28J60 und des ATMEGA µC’s zu garantieren, sollten an den Versorgungs PIN’s jeweils ein 100nF Kondensator gegen Masse geschaltet werden.

Beim ENC28J60 (IC3) wären das Pin 15,19,20,25,28.

Am Besten eignet sich dazu ein 100nF SMD-Kondensator in der Bauform 0603. Damit passt er ziemlich gut zwischen die PIN’s (Nebenan ist fast immer Masse). Dort wo kein Massepin nebenan ist, muss der Lötstopplack von der Massefläche etwas aufgekratzt und der Kondensator dort angelötet werden.

R4 hat laut Schaltplan einen Widerstand von 2.2kOhm und 5%. Im Datenblatt des ENC28J60 findet man aber explizit die Angabe dass der RBIAS Widerstand einen Wert von 2.00kOhm und 1% haben soll! Das Netzwerk funktioniert zwar, aber man darf sich halt nicht wundern wenn es nicht stabil läuft oder die maximale Kabellänge von 100m bei Ethernet nicht erreicht werden. Also -> Austauschen!

AtMega

Beim IC5 (Atmega) ist zwar ein 100nF zwischen Pin 10 und 11, allerdings schadet es nicht direkt auf die PIN’s an der Unterseite der Platine noch einen zusätzlich aufzulöten.

MAX232

Die nächste Baustelle ist der MAX232 (IC4). Hier sollten laut Datenblatt maximal 1µF Kondensatoren angeschlossen sein. Hier findet man aber 10µF…

Auch hier am besten alle Kondensatoren (C17,C16,C15,C14) gegen 100nF austauschen.

LED

Die Led ist absolut sinnlos. Leuchtet immer. Ist sehr billig und benötigt daher einen hohen Strom um überhaupt halbwegs zu leuchten. Im falle des NETIO’s fließen ca. satte 14mA durch die LED. Der Nachteil der LED… sie ist nach dem 5V Spannungsregler angeschlossen. Dadurch gibt es beim Betrieb mit 12V einiges an Verlustleistung nur durch die LED!

Da beim Betrieb mit 12V am Eingang am Spannungsregler 7V vernichtet werden und die LED 14mA benötigt ergibt sich eine Verlustleistung von ca. 0.1W. Klingt nicht nach viel, aber für eine LED ist das schon ordentlich und der lineare Spannungsrelger freut sich über jede Entlastung die er bekommen kann, da er ohnehin schon sehr heiß wird. Ich hab die LED einfach abgezwickt und entsorgt.

Als kleinen Tipp am Rande. Ich habe IC1 gegen  einen Schaltregler mit 3.3V (zB.: Conrad W78-3V3) getauscht. Dadurch halten sich die Verluste sehr gering wenn man das NETIO mit 12V oder mehr versorgen will.

Dann habe ich noch IC2 ausgelötet und überbrückt. Dadurch wird jetzt das komplette Board mit 3.3V versorgt. Das ist allerdings ein kleines Risiko, da der ATMEGA1284P (für Ethersex vorbereitet) laut Datenblatt bei 16MHz 5V benötigt. Mit einer 3.3V Versorgung können nur ca. 13MHz verwendet werden. Das Risiko bin ich aber eingegangen und sieh da, alles funktioniert. (Bei Raumtemperatur ist es kein Problem. Wenn das NETIO in extremeren Temperatursituationen betrieben wird, kann es dann schon zu Problemen kommen).

Da der MAX232 nur mit  5V funktioniert, habe ich ihn gegen einen MAX3232 ausgetauscht.

Falls man bei 3.3V und 5V bleiben möchte, kann man die Spannungsregler IC1 und IC2 gegen kompatible Schaltregler tauschen. Dann wirds auch gleich nicht mehr so warm (ACHTUNG: IC2 hat eine andere PIN-Belegung wie IC1, es kann daher nicht 1:1 der gleiche Schaltregler-Typ verwendet werden)

Mit diesen Umbaumaßnahmen lässt sich nun das NETIO-Board einsetzen, ohne dass man sich wundern muss warum es schon wieder abgestürzt ist

Das heisst im Klartext dass hier keine sauberen 12V zum Betrieb des Halogenspots anstehen, sondern ca. 12Vrms in ca. 40kHz Schaltfrequenz des Netzteils! Deswegen wird auch angegeben dass man keine längere Leitung als 2m anschließen darf. Die abgestrahlte Störung wäre ansonsten zu hoch bzw. könnte das Netzteil durch die hohe Induktive Last nicht mehr richtig funktionieren.

Gottseidank macht das einem normalen Halogenspot nichts, da der Glühfaden ja nur glühen muss. Dabei ist ihm die Frequenz relativ egal…

Anders ist das bei den LED’s. Der eingebaute Gleichrichter in den LED-Spots ist nicht für derart hohe Frequenzen gebaut, dadurch verringert sich die Lebensdauer des LED-Spots extrem.

Meine Lösung zu diesem Problem wäre gewesen ein Netzteil (LPV-60-12 von MeanWell) zu besorgen und alles mit Gleichspannung zu betreiben.

Leider erwies sich das als irrtum. Nachdem ich die Spots nach und nach ersetzen wollte, blieben vorerst die Halogenlampen in den anderen Fassungen. Also nur 1 LED-Spot. Also alles eingebaut und angeschlossen. Nach erstem einschalten kam die Überraschung. Die Lampen Blinkten im ca. 2sec. Takt. Die Ursache ist auch schnell gefunden. Die Halogenspots haben wenn sie Kalt sind einen sehr geringen Innenwiderstand, sehr zum Leid des MeanWell Netzteils. Es dürfte wohl mit dem hohen Einschaltstrom nicht zurechtkommen und meint es wäre ein Kurzschluss… Sobald die Halogenspots aus den Fassungen waren, leuchtete die LED super.

Davon abgesehen ist das Netzteil zu groß (besser gesagt zu Lang) um es durch das Loch in der Rigipsdecke zu stecken da es dahinter gleich an der richtigen Decke ansteht. Somit geht das Teil wohl wieder zurück an den Absender…

Trotzdem hier noch ein paar Daten:

Daten des Herstellers:

• 12V Gleichspannung Stabilisiert
• 5.0A maximaler Strom
• 100-240VAC Eingangsspannung
• 83% Wirkungsgrad!!

Tja, diese 83% Wirkungsgrad sind interessant… Nämlich von meiner Seite aus nicht Nachvollziehbar. Ich habe das Netzteil bei 230V und bei 120V gemessen und jeweils den Strom auf der Primär und Sekundärseite mit TrueRMS Multimetern gemessen um mir den Wirkungsgrad ausrechnen zu können.

Hier das Ergebnis:

Ich denke das Ergebnis spricht für sich… Ich werde mich nach einer anderen Lösung umsehen. Schade.

Verglichen werden:

• 20W / 12V Halogenleuchtmittel
• 1.8W G4 Downlights mit 159lm von www.leds.de

Beim Vergleich wurde die Kamera (Canon EOS 40D) im manuellen Modus betrieben. Dadurch wird eine automatische Bildveränderung vermieden.

Direktvergleich mit gleich eingestellter Farbtemperatur der Kamera

Links: LED, Rechts: Halogen

Helligkeitsvergleich mit jeweiligem Weißabgleich der Kamera

Links: LED, Rechts: Halogen

Colorchecker Vergleich mit gleicher Farbtemperatur der Kamera

Links: LED, Rechts: Halogen

Colorchecker Vergleich mit individuellem Weißabgleich der Kamera

Links: LED, Rechts: Halogen

Man sieht schön dass trotz dem Weißabgleich die Farbe des Lichts etwas anders ist als bei einer Halogen-Lampe.

Farbtemperatur laut Apple Aperture:

• LED: 3000 Kelvin
• Halogen: 2759 Kelvin

Ich habe dann noch die Helligkeit mit einem Gossen Mavolux 5032C Luxmeter in einem Abstand von ca. 40cm getestet.

• Halogen: ca. 1100lx
• LED ohne Glasscheibe der Lampe: 520lx
• LED mit Glasscheibe der Lampe: 480lx

Laut Luxmeter ist die Helligkeit nur ca. die Hälfte der einer Halogenlampe. Rein optisch kann man das nicht erkennen. Vom Gefühl ist die LED gleich hell wie die 20W Halogenlampe.

Ich werde bei dem LED-Ersatz bleiben. Es funktioniert für mich wunderbar und braucht statt 20W nur ca. 2W.

Das Modem der Fritzbox ist im Grenzfall wirklich schlecht. Ich hatte immer 4 bis 5Mbit. Mit dem Zyxel Prestige 660R-D1 schaffe ich 7 bis 8Mbit. Allerdings gibts hier ja keine Telefonmöglichkeit, darum folgender Artikel

Benötigte Hardware:

• Zyxel Prestige 660R-D1 (Oder anderes DSL-Modem)
• Netgear WNDR3700 Wlan Router (Oder anderer Router mit OpenWRT)
• VOIP-Telefone
• Linux-Kenntnisse

Richtige Einstellung des Zyxel-Modems

Internetverbindung einrichten:

• Mode: Bridge
• Encapsulation: RFC1483
• Multiplexing: LLC
• Virtual Circuit ID (VPI): 9
• Virtual Circuit ID (VCI): 35

Telefonverbindung einrichten:

• Mode: Bridge
• Encapsulation: RFC1483
• Multiplexing: LLC
• Virtual Circuit ID (VPI): 9
• Virtual Circuit ID (VCI): 36

Router mit OpenWRT einrichten

Zuerst eine Simple PPPoE Verbindung mit den Zugangsdaten von UPC/Inode aufbauen. Das müsste einwandfrei funktionieren.

Für die SIP-Telefonverbindung ist das etwas komplizierter. Dazu installiert man mal das OpenWRT Paket dhcpcd. Da der eingebaute DHCP-Client die sogenannte “DHCP Option 60″ nicht unterstützt braucht man eben den dhcpcd.

Den DHCP Client startet man dann so:

/usb/sbin/dhcpcd -R -Y -N -i "AVM DHCPC" eth1:1

Der Zusatz “AVM DHCPC” bewirkt dass das virtuelle Interface eth1:1 vom Inode/UPC DHCP-Server die passende IP bekommt (eine IP im 172.x.y.z Netz). Würde man das nicht machen, erkennt Inode/UPC daran dass wohl keine Fritzbox oder ein anderes kompatibles VOIP Gerät dran hängt, und wird die weitere Verbindung zum SIP-Server verweigern (Die IP wäre dann im 10.x.y.z Netz).

Nachdem das nun Funktioniert muss man nur noch die passende route für voip.inode.at legen:

/usr/sbin/ip route add 212.41.253.176/28 dev eth1:1

Somit wird der gesamte Verkehr an voip.inode.at über die 172er IP geroutet und nicht über die Internetverbindung.

Asterisk Einrichten

Ich habe das OpenWRT-Paket “asterisk16″ verwendet.

Die Einstellung ist eigentlich recht Simpel.

sip.conf:


[general]
srvlookup=yes
port=5060
bindaddr=0.0.0.0
language=de
rtpstart=10000
rtpend=10100
register => upc-telefonnumer:upc-passwort@voip.inode.at/upc-telefonnummer
useragent = AVM FRITZ!Box Fon WLAN 7140 Annex A 39.04.76 (Jul 31 2009)


[100]
context=meine-telefone
type=friend
secret=password
host=dynamic
cancallforward=yes
canreinvite=no


[200]
context=meine-telefone
type=friend
secret=password
host=dynamic
cancallforward=yes
canreinvite=no

[upc-telefonnumer]
type=friend
username=upc-telefonnumer
fromuser=upc-telefonnumer
callerid=upc-telefonnumer
context=upc-incoming
secret=upc-passwort
host=voip.inode.at
fromdomain=voip.inode.at
dtmfmode=rfc2833
canredirect=no
qualify=yes
caninvite=no
canreinvite=no
insecure=port,invite

extension.conf:


[meine-telefone]
exten => 100,1,Dial(SIP/100)
exten => 200,1,Dial(SIP/200)


exten => _0[1-9].,1,Dial(SIP/${EXTEN}@upc-telefonnumer)
exten => _0[1-9].,2,Hangup()

[upc-incoming]
exten => upc-telefonnumer,Dial(SIP/100)

In der Firewall sind dann UDP Ports 5060 und 10000 bis 10100 zu öffnen.

Man kann dann natürlich auch noch weitere SIP Anbieter und/oder Telefone hinzufügen um dann eine etwas komplexere Telefonanlage zu basteln. In dem Fall hier läutet einfach das SIP Telefon mit der “Durchwahl” 100 wenn auf der UPC-Telefonnummer angerufen wird. und sobald eine Nummer mit 0xxxxxxxx gewählt wird, gehts auch per UPC-Account raus.

Die anderen Teilnehmer können intern einfach durch Wahl der Nummer 100 oder 200 erreicht werden.