Hardware (Stückliste)
Dieses Dokument beschreibt eine vorgeschlagene Stückliste für einen Open-Locker-Testschrank.
Es basiert auf der aktuell eingesetzten Raspberry-Pi-Variante und dokumentiert zunächst die schrankunabhängigen elektrischen Komponenten. Eine ESP-basierte Variante ist geplant, aber noch nicht aufgebaut oder validiert.
Geltungsbereich
Section titled “Geltungsbereich”Diese Stückliste konzentriert sich auf:
- Controller- und Kommunikationshardware
- Relais- und Schlossansteuerung
- Verkabelung, Steckverbinder und Stromverteilung
- optionale Teile, die den Aufbau und die Erweiterung vereinfachen
Diese Stückliste deckt bewusst keine schrankabhängige mechanische Integration ab, zum Beispiel:
- wie Schlösser in einen Holzschrank eingebaut werden
- wie Schlösser in einen Metallschrank eingebaut werden
- Bohrungen, Halterungen, Blechbearbeitung oder Verstärkungen
Diese Details hängen stark vom jeweiligen Schranktyp ab und sollten separat dokumentiert werden, sobald es ein wiederholbares Schrankdesign gibt.
Allgemeine Hinweise
Section titled “Allgemeine Hinweise”- Die Lieferantenlinks sind nur Beispiele. Gleichwertige Teile anderer Anbieter sind in Ordnung, sofern ein Teil nicht ausdrücklich als erforderlich markiert ist.
- Wir haben derzeit keine Affiliate-Beziehungen zu den in diesem Dokument genannten Anbietern.
- Für die Beschaffung verwenden wir möglichst neutrale technische Bezeichnungen. Marketplace-Titel enthalten oft Marketing-Sprache, die für die Dokumentation wenig hilfreich ist.
- Das Modbus-Relaisboard muss das unten genannte Waveshare-Board sein, weil die
aktuelle Implementierung auf verifiziertem Waveshare-spezifischem Flash- und
Digital-Input-Verhalten basiert. Siehe
docs/adr/0004-waveshare-hardware-flash-and-supported-boards.md. - Kabellängen hängen von der Schrankgröße und der Kabelführung ab.
- Die Dimensionierung des Netzteils hängt von der Anzahl der Fächer, Schlösser und Relaisboards im finalen Schrank ab.
- Diese Stückliste ist ein dokumentiertes Praxisbeispiel für den bisherigen Aufbau. Sie ist keine Garantie für einen bestimmten Lieferanten, Hersteller oder Teile-Stand.
Build-Profile
Section titled “Build-Profile”Raspberry-Pi-Variante
Section titled “Raspberry-Pi-Variante”Dies ist die derzeit eingesetzte und validierte Build-Variante.
ESP-Variante
Section titled “ESP-Variante”Diese Build-Variante ist geplant, aber noch nicht aufgebaut oder validiert.
Auf Schrankseite bleiben voraussichtlich weitgehend gleich:
- Schloss-Hardware
- Relais-Hardware
- Verkabelung
- Steckverbinder
- 12-V-Stromverteilung
Der Controller-Stack wird sich voraussichtlich ändern. Deshalb ist die
controller-spezifische Stückliste für die ESP-Variante noch TBD.
Empfohlenes Connection Board
Section titled “Empfohlenes Connection Board”Wir empfehlen das Open-Locker-Connection-Board aus dem Repository, um die Verkabelung im Schrank einfacher zu machen.
Empfohlene Variante:
Das ist die 3,5-mm-Klemmenvariante. Sie ist einfacher zu verdrahten und zu warten als direkte Punkt-zu-Punkt-Verkabelung.
Pro Modbus-Board beziehungsweise Connection Board werden in diesem Design typischerweise verwendet:
- 10x 2-polige Leiterplatten-Schraubklemmen
- 13x 4-polige Leiterplatten-Schraubklemmen
Beispiel für einen passenden Steckverbinder-Satz:
- 3,5-mm-Leiterplatten-Schraubklemmen Beispiellink
Hinweis zur Leiterplattenfertigung:
- Wir haben unsere PCBs bei JLCPCB bestellt.
Weitere Leiterplatten-Designs im Repository
Section titled “Weitere Leiterplatten-Designs im Repository”Alle KiCad-Projekte liegen unter hardware/. Neben der oben
empfohlenen Variante connection-board-cut-out_3_5 enthält das Repository
unter anderem:
hardware/connection-board-cut-out_2_54(2,54-mm-Klemmenraster)hardware/mtu-connection-boardhardware/mtu-connection-board-large
Die passende Variante hängt von Klemmenraster, Fachanzahl und mechanischen Randbedingungen ab.
3D-gedruckte Abstandhalter und Adapter
Section titled “3D-gedruckte Abstandhalter und Adapter”Optionale, druckbare Teile für Schlossmontage und PCB-Abstand sind als
OpenSCAD-Quellen unter hardware/models/ gepflegt,
u. a. Abstandhalter für FIT0620-ähnliche Schrankschlösser (spacer1.scad,
spacer2.scad) sowie ein Adapter für die PCB-Montage (pcb_mounting_adapter.scad).
STL-Dateien können lokal exportiert oder bei Bedarf als fertige Dateien ins
Repository ergänzt werden. Mengen und Material hängen vom jeweiligen Schrank ab.
Dieselbe mechanische Aufgabe lässt sich auch anders lösen – etwa mit zugeschnittenem Holz, Blech oder anderem Werkstatt-Material, je nach Werkzeug und Schrank. Die dokumentierten Referenzaufbauten des Projekts nutzen die hier beschriebenen 3D-gedruckten Teile.
Gemeinsame Komponenten
Section titled “Gemeinsame Komponenten”Diese Teile gelten für beide Build-Profile, sofern nicht anders angegeben.
| Teil | Typische Menge | Hinweise | Beispiellink |
|---|---|---|---|
| 8-Kanal-Modbus-RTU-Relaisboard mit Digitaleingängen | 1 pro bis zu 8 Fächern | Erforderliches Teil. Verwendet das Waveshare Modbus RTU Relay (D) Board, weil die aktuelle Software dessen Flash- und Digital-Input-Funktionen nutzt. Pro Fach wird ein Relaisausgang und ein Digitaleingang benötigt. | Waveshare-Relaisboard |
| 12-V-Schrankschloss mit Rückmeldekontakt | 1 pro Fach | Wenn möglich, ein Schloss mit integriertem Status- oder Erkennungsschalter verwenden. Die konkrete Montage hängt vom Schrankmaterial und Türdesign ab. | Beispiel A, Beispiel B |
Gleichrichterdiode 1N4007 | 1 pro Schloss | Empfohlen als Freilaufdiode parallel zu induktiven 12-V-Lasten wie Schrankschlössern. | Beispiel-Dioden |
| 12-V-DC-Netzteil | 1 pro Schrank | Das Netzteil für die maximal gleichzeitig aktiven Schlösser plus Controller- und Relaisboard-Reserve dimensionieren. | Beispiel-Netzteil |
| Interne Schrankverkabelung | nach Bedarf | Die Kabellänge passend zu Schrankgeometrie und Kabelführung wählen. | Beispielkabel |
| Aderendhülsen, 0,34 mm2 | nach Bedarf | Empfohlen für saubere und zuverlässige Anschlüsse an Schraubklemmen. | Beispiel-Aderendhülsen |
| 2-polige Steckverbinder, 2,5 mm Raster | optional | Optional. Kann auch durch direkt gelötete Verbindungen ersetzt werden. | Beispiel-Steckverbinder |
| Einbau-DC-Buchse, 5,5 x 2,1 mm | 1 pro Schrank | Sinnvoll, um die externe 12-V-Versorgung von aussen in den Schrank zu führen. | Beispiel-DC-Buchse |
| 4-poliger GX16-Steckverbindersatz | optional | Sinnvoll, wenn mehrere Schränke elektrisch miteinander verbunden werden sollen. | Beispiel-GX16-Steckverbinder |
| Connection Board, 3,5-mm-Klemmenvariante | nach Bedarf | Empfohlen, um die Verkabelung im Schrank zu vereinfachen. Verwendet das Design aus hardware/connection-board-cut-out_3_5. | Repository-Design |
| 3,5-mm-Leiterplatten-Schraubklemmen für das Connection Board | 1 Satz pro Connection Board | Typische Bestückung: 10x 2-polig und 13x 4-polig pro Board. | Beispiel-Klemmensatz |
| Kurze Kabelstrecken zwischen Connection Board und Relaisboard | nach Bedarf | Lautsprecherkabel oder vergleichbare Litze sind für kurze Strecken geeignet. Für die jeweilige Strecke Kabel für bis zu 12 V / 2 A auslegen. | Kein fester Anbieter |
Raspberry-Pi-spezifische Komponenten
Section titled “Raspberry-Pi-spezifische Komponenten”Diese Teile werden nur für die aktuell genutzte Raspberry-Pi-Variante benötigt.
| Teil | Typische Menge | Hinweise | Beispiellink |
|---|---|---|---|
| Raspberry Pi 4 oder 5 | 1 pro Schrank-Controller | Der aktuelle Aufbau verwendet einen Raspberry Pi 4 mit 4 GB RAM. | Kein fester Anbieter |
| USB-zu-RS485-Adapter | 1 | Verbindet den Raspberry Pi mit dem Modbus-RTU-Relaisboard. | Waveshare USB-zu-RS485-Adapter |
| 12-V-zu-5-V-DC-DC-Wandler | 1 | Versorgt den Raspberry Pi aus der 12-V-Stromversorgung des Schranks. | Beispiel-DC-DC-Wandler |
Status der ESP-Variante
Section titled “Status der ESP-Variante”Die ESP-basierte Variante ist noch nicht finalisiert.
Derzeit können folgende Punkte als stabil betrachtet werden:
- Schloss-Hardware
- Relaisboard-Anforderung
- Empfehlung für das Connection Board
- grundsätzlicher Ansatz für die interne Verkabelung
- grundsätzliche 12-V-Stromverteilung
Für die folgenden Punkte ist noch eine eigene Design- und Validierungsphase nötig:
- Auswahl des ESP-Moduls
- Controller-Träger- oder Interface-Board
- RS485-Interface-Strategie
- Stromversorgung und Schutzbeschaltung für den Controller
- Service- und Update-Workflow
Bis diese Punkte abgeschlossen sind, dokumentiert dieses Dokument nur eine validierte Stückliste für die Raspberry-Pi-Variante.
Nicht abgedeckte schrankabhängige Teile
Section titled “Nicht abgedeckte schrankabhängige Teile”Die folgenden Themen sind bewusst nicht Teil dieser Stückliste, weil sie vom konkreten Schrank abhängen:
- Schloss-Halterungen und Montageplatten
- Bohrschablonen
- Türverstärkungen
- Montagematerial für Holzschränke
- Montagematerial für Metallschränke
- Gehäuseausschnitte und Nachbearbeitung
Diese Punkte sollten in einer schrank-spezifischen Aufbauanleitung dokumentiert werden, sobald ein wiederholbares Schrankdesign existiert.
Haftungsausschluss
Section titled “Haftungsausschluss”Diese Stückliste dient als praktische Referenz für das Open-Locker-Projekt. Teile und Lieferanten können sich im Laufe der Zeit ändern. Das Projekt übernimmt keine Gewährleistung oder Lieferantenzusagen für die gelisteten Teile.
Feedback
Section titled “Feedback”Wenn ihr einen Open-Locker-Schrank auf Basis dieser Stückliste baut, freuen wir uns über Feedback.
Hilfreiches Feedback wäre zum Beispiel:
- welche Teile gut funktioniert haben
- welche Teile schwer zu beschaffen waren
- kompatible Alternativteile oder andere Bezugsquellen
- schrankspezifische Erfahrungen aus dem Aufbau
- Korrekturen bei Mengen, elektrischen Werten oder Verdrahtungsannahmen
Rückmeldungen aus der Community helfen uns dabei, diese Stückliste zu verbessern und künftige Builds leichter reproduzierbar zu machen.