PiCAN-M mit SignalK und OpenPlotter

Vorab ein paar wichtige Hinweise die sie unbedingt beachten sollten.

Abb. PiCAB-M Board ohne SMPS (SK Pang)

PiCAN-M ist eine kleiner Erweiterungsplatine für den Raspberry Pi 3/4. Damit lassen sich NMEA2000 und NMEA0183 Busse an einen Raspi anbinden. Es ist auch ein Stecker für den I2C-Bus vorhanden an den sich I2C-Sensoren anbinden lassen. Der PiCAN-M kann über eine externen 12V Anschluss vesorgt werden. Eine Speisung des Raspi mit dem PiCAN-M Board ist wahlweise auch über den NMEA2000 Bus möglich. Es gibt eine ausführliche Dokumentation wie der PiCAN-M in OpenPlotter und SignalK integriert werden kann. Außerdem wird gezeigt wie man einen Umweltsensor BME280 am I2C-Bus betreibt. Das Board wird von SK Pang elektronics über verschiedene Distributoren in mehreren Ländern vertrieben.

Abb.: PiCAN-M auf Raspi 4B (SK Pang)

Technische Daten

  • CAN-Bus-Chip MCP2515 (CANBoat kompatibel)
  • NMEA2000 CAN-Verbindung (can0) über M12-Stecker
  • NMEA0183 RS422-Verbindung  (ttyS0) über 5-polige Schraubklemme
  • 120 Ohm Terminierungswiderstand
    • Für NMEA2000 über Jumper JP1 einstellbar
    • Für NMEA0183 über Lötbrücke SJ4 einstellbar
  • I2C über Steckverbinder J4, 3.3V Pegel
  • LED-Anzeige (GPIO22)
  • Integrierter DC/DC-Wandler 3A für 12V Versorgung (optional auch ohne)
  • Integrierter Überspannungsschutz
  • Versorgung auch über NMEA2000-Bus möglich
  • Kompatibel mit OpenCPN, OpenPlotter, Signal K
  • Metallgehäuse verfügbar
  • Geeignet für Raspi 3/4

Dokumente

Stromversorgung

Die Stromversorgung des PiCAN-M kann auf drei verschiedene Arten vorgenommen werden.

  • Über 5V-Netzteil am USB-C Stecker des Raspi
  • Über externe Einspeisung von 12V am PiCAN-M
  • Über Versorgung duch den NMEA2000 Bus

Für die erste Variante wird kein DC/DC-Wandler (SMPS) auf dem PiCAN-M Board benötigt. Bei den letzten beiden Varianten wird ein 3A DC/DC-Wandler auf den Board benötigt. SK Pang elektronics bietet dazu zwei unterschiedliche Boards an. Durch nachträgliches entfernen oder auflöten eines DC/DC-Wandlers verliert man allerdings die Garantie. Daher ist es ratsam, den richtigen PiCAN-M zu kaufen.

Abb.: PiCAN-M ohne SMPS

Abb.: PiCAN-M mit SMPS

Achtung! Der PiCAN-M enthält keinen richtigen Verpolungsschutz der 12V-Versorgungsspannung. Für den externen Betrieb an 12V ist unbedingt eine Sicherung von 1A in die Zuleitung einzufügen.

Der Raspi darf nicht  gleichzeitig mit 12V und 5V über die USB-C Buchse versorgt werden. Es kommt sonst zu einer Doppeleinspeisung mit nicht vorhersehbaren Folgen.

Falls der PiCAN-M am NMEA2000 hängt und zusätzlich noch mit 12V über den externen Eingang versorgt wird, so ist darauf zu achten, dass keine Doppeleinspeisung erfolgt. Es darf sich dann in diesem Fall keine weitere 12V-Einspeisequelle im NMEA2000 Bus befinden wie z.B. ein Plotter oder Einspeisekabel. Die zusätzliche externe Einspeisung von 12V am PiCAN-M ist nur erlaubt, wenn der PiCAN-M die alleinige 12V-Busversorgung im NMEA2000 Bus übernimmt. Das kann z.B. der Fall sein, wenn sich nur Sensoren oder einfache Anzeigegeräte am NMEA2000 Bus befinden.

Je nach Umgebungstemperatur kann eine aktive oder passive Kühlung der Raspi-CPU notwendig sein, um ein heruntertakten des Prozessors zu verhindern. Der kompakte Aufbau erschwert dabei die Kühlung. Es kann notwendig sein, mit Kabeladaptern oder einer GPIO-Verlängerung Platz für eine Kühlung zwischen Raspi und PiCAB-M zu schaffen.

Belegte Raspi-Resourcen

  • SPI MCP2515 (CAN-Bus)
    • Pin24 CE0
    • Pin23 SCLK
    • Pin19 MOSI
    • Pin21 MISO
    • Pin22 INT (GPIO25)
  • LED Pin15 (GPIO22) frei benutzbar
  • MAX3490 (RS422)
    • Pin8 TX
    • Pin10 RX
  • I2C
    • Pin5 SCL
    • Pin3 SDA

Anschlussbelegung

Abb.: Belegung (SK Pang)

Bilder

Abb.: Metallgehäuse (SK Pang)

Abb.: NMEA2000 Netzwerk mit Temperatursensor (SK Pang)

Abb.: NMEA0183 Netzwerk mit GPS-Sensor und I2C-Sensor BME280 (SK Pang)

Abb.: GPS-Daten in OpenCPN (SK Pang)

Abb.: Sensordaten in SignalK (SK Pang)