Bordelektronik und Raspberry Pi zusammenbringen

Wofür das Gerät gedacht ist

Das Board verbindet die vorhandene Bordelektronik mit einem Raspberry Pi: Instrumente, Sensoren und Aktoren auf der einen Seite, Navigations- und Monitoring-Software auf der anderen. Damit lässt sich ein Boot an offene Software anbinden, ohne die vorhandenen Instrumente zu ersetzen.

Dokumentation und Open Source

Der MCS ist in der Open-Source-Gemeinde rund um Signal K, OpenPlotter und AvNav zu Hause, und die Unterlagen dazu sind offen. Für Signal K gibt es ein eigenes Plugin, das alle Einrichtungsschritte übernimmt: Der Quellcode liegt auf GitHub. Wer lieber selbst Hand anlegt, richtet die Schnittstellen ohne Plugin über dt-Overlays ein. Beide Wege sind in der Betriebsanleitung beschrieben.

Hintergrund und Entwicklungsstand stehen an zwei Stellen:

• Open Source und Legacy, die Herkunft der Baugruppe
• Die Beiträge zum Signal-K-Plugin und zur AvNav-Integration im Archiv

Welcher Rechner darauf passt

Entscheidend ist nicht das Modell, sondern die Stiftleiste. Das Board arbeitet mit Einplatinenrechnern, die zur 40-poligen Stiftleiste des Raspberry Pi 3 kompatibel sind. Geprüft sind Raspberry Pi 2, 3, 4 und 5 sowie Pi Zero und Zero W. Bei ihnen passen auch Lochbild und Distanzhülsen, und das ist eine zweite Frage: Ein anderer Rechner mit derselben Stiftleiste lässt sich elektrisch anschließen, sitzt deswegen aber nicht zwangsläufig auf den vorgesehenen Bohrungen.

Was das Gerät kann

• Vier RS422-Schnittstellen, jede frei als Ein- oder Ausgang NMEA0183-kompatibel. Die Richtung wird je Schnittstelle festgelegt, ein Multiplexer davor wird damit überflüssig.
• NMEA2000 über CAN Die 120-Ohm-Terminierung sitzt als Jumper auf dem Board, sie muss nicht extern gesetzt werden.
• Echtes 1-Wire Mit aktivem Pullup, damit auch längere Sensorstränge im Schiff stabil laufen.
• Fünf optogekoppelte Eingänge Für 8 bis 28 V, also für Bordspannung. Schalter und Melder lassen sich direkt einlesen.
• Geordnetes Herunterfahren Einer der Eingänge fährt den Rechner kontrolliert herunter. Rund 35 Sekunden später schaltet sich das Board selbst ab.
• Eigenes Signal-K-Plugin Es übernimmt die Einrichtung im Signal-K-Server, der Quellcode liegt offen auf GitHub. Ohne Plugin geht es auch, dann von Hand über dt-Overlays.
• OpenPlotter und AvNav Das Board läuft unter OpenPlotter, und AvNav findet seine Daten über Signal K.
• Platz für Erweiterungen I²C- und SMBus-Verbinder für weitere Module, dazu ein optionaler 40-poliger Pinheader für einen HAT über dem Board.

Schnittstellen

• 4× RS422, NMEA0183-kompatibel, je Schnittstelle als Ein- oder Ausgang konfigurierbar
• 1× CAN, NMEA2000-kompatibel, 120-Ohm-Terminierung per Jumper zuschaltbar
• 1× 1-Wire, mit aktivem Pullup
• 5× digitale Eingänge, optogekoppelt, 8 bis 28 V, einer davon als Ausschalteingang belegt
• I²C und SMBus, Verbinder für weitere Module

Lieferumfang

• 4 Distanzhülsen M2,5 mit 12 mm Länge, mit Schrauben
• 40-poliges Flachbandkabel für die Verbindung zum Einplatinenrechner
• Gehäuse mit 5 Schrauben M3 × 4 und Abdeckkappen

Das brauchen Sie zusätzlich

• Einplatinenrechner Er muss zur 40-poligen Stiftleiste des Raspberry Pi 3 passen. Geprüft sind Raspberry Pi 2, 3, 4 und 5 sowie Pi Zero und Zero W; bei ihnen passen auch Lochbild und Distanzhülsen.
• Hauptschalter und 3-A-Sicherung Beides gehört bauseits vor das Board.
• Kabelverschraubungen IP68 für die Durchführung am Einbauort
• 1-Wire-Sensoren Die Schnittstelle ist da, die Sensoren nicht.

Nicht im Lieferumfang

• Der Einplatinenrechner. Er wird getrennt beschafft.
• Die Software. Signal K, OpenPlotter und AvNav sind Open Source und werden selbst installiert.
• Kabelverschraubungen IP68, Hauptschalter und die 3-A-Sicherung.
• 1-Wire-Sensoren.

Unterlagen

• Firmware Signal-K-Plugin für den MCS, Quellcode auf GitHub Übernimmt die Einrichtung im Signal-K-Server. Open Source.