Hallo! Ich habe mir gerade folgendes überlegt: Sehr toll wären hier und da ganz simple kleine Sensoren, z.B. Licht, Temperatur etc. aber vielleicht auch Stromverbrauch & Co. Mit einem uC mit ADC kann man sowas gut aufbauen und die Daten am PC auswerten. Lediglich 2 Dinge machen das ganze nicht wirklich sexy: * Stromversorgung! * Datentransfer zum PC Angenommen überall steht Ethernet zu Verfügung (was bei mir der Fall wäre) hätte ich mir folgendes überlegt: Einen winzigen, sehr stromsparenden AVR. Seine Sensorergebnisse werden extrem simpel direkt über UDP und Ethernet verschickt (Software Implementierung, Igor-Plug). Dadurch ist mal keine aufwändiger Controller nötig. Was bleibt: Stromversorgung. Super wäre es natürlich diese direkt vom Ethernet zu beziehen. Die Signalleitungen werden aber wohl viel zu wenig Strom liefern (können). Auf der anderen Seite wird so ein Temperatursensor i.d.R. nicht ständig Daten liefern müssen. Es müsste doch eigentlich möglich sein, über die Zeit einen dicken Kondensator aufzuladen. Wenn dieser einen gewissen Schwellwert überschritten hat, speist er die Schaltung incl. Microcontroller. In dieser Zeit werden die Messergebnisse ausgelesen und das UDP-Paket verschickt. Ist das realistisch? Hat das schon wer gemacht? Würd sich für mir jedenfalls sehr interessant anhören ;-) lg, divB
Pover Over Ethernet? Wenn Du keine Gigabit verlegt hast, kannste da einfach über die unbenutzten Leitungen versorgen (mit nem entsprechenden Switch).
> Ist das realistisch?
vermutlich nicht.
Die Ehternet Chips brauchen die vielfache leistung eines µC. Alleine
schin Winzige Sensoren und Ethernet passen nicht zusammen. Ein Winziger
Sensor ist bei mir so 2x2mm - in der größe habe ich noch keine Ethernet
buchse gesehen.
Also die Initialidee mit einem Sensor am Ethernet sagt mir, dass du von Ethernet keine Ahnung hast. Es ist sehr schwierig einen 8-Bitter an ein Netzwerk anzubinden. Nicht nur, dass der Softwareaufwand enorm ist, nur um ein zwei Bytes an Messwerten zu übertragen auch die Hardware, um ein Ethernet-Signal zu erzeugen, ist nicht ohne. Das und wahrscheinlich noch vieles mehr sind die Gründe warum keiner soetwas machen würde. Für so einen zweck gibt es bessere Übertragungswege, da wäre z.B. der CAN-Bus, aus dem Automobilbereich.. Dann kommt mir noch der LIN-Bus in den Sinn, der wäre wohl ziemlich gut geeignet für dich. Und da es sich so anhört, als würdest du ein Einsteigerprojekt suchen, wäre der LIN-Bus meine Empfehlung an dich. Mit ein paar wenigen Bauteilen kannst du dir einen LIN-zu-Seriell-Wandler basteln und an den PC anschließen. Die meisten Mikrocontroller können bereits LIN und benötigen nur noch einen Pegelwandler. Außerdem kann der LIN-Bus seine angeschlossenen Teilnehmer mit 12V-Spannung versorgen.
Power over Ethernet geht auch mit Gigabit (was wohl aber kaum ein kleiner uC schafft) und liefert bis 12,5 Watt. Kann schon relativ kompakt werden, aber ich denke mal so 3x3cm werdens so oder so werden :)
@achso: Jaja, das ist mir natürlich schon bekannt, aber bei weitem nicht sexy. Das tolle wäre ja dass ich das Ding einfach unabhängig an jede Ethernetbuchse anhängen könnte. @Peter: Du hast mich offenbar nicht ganz verstanden. Ich möchte eben genau KEINEN Ethernet-Controller verwenden sondern die Leitungen direkt an den uC (siehe Igor's Ethernet Plug). Zu Versorgen wäre also wirklich nur der uC (und die betreffenden Bauteile rund herum). Und selbst wenn: Ich kann ja wirklich einen dicken Kondensator nehmen. Der kann sich ja ruhig sehr langsam über die Zeit aufladen... lg divB
@Star Keeper: Nein, ich suche eigentlich gar kein Projekt und erst recht kein Einsteigerprojekt. Mir kam lediglich einmal die Idee die mir eigentlich sehr gefiel. Also das was du mit Ethernet schreibst (Software und Hardware) ist so nicht ganz korrekt. Es gibt bereits eine fix und fertige Implementierung (wie bereits geschrieben IgorPlug Ethernet). Das Ding kann dann zwar nur UDP senden und immer nur ein Byte aber mehr will man ja bei einem Sensor gar nicht (ich zumindest). Meine Frage bezieht sich also nach wie vor einzig und allein darauf die Signalleitungen von Ethernet irgendwie als Mini-Energiequelle missbrauchen zu können.
Es ist zwar möglich, UDP Pakete quasi mit einer "Einbahnstraße" zu versenden - in der Praxis ist das aber wenig sinnvoll. Möglich wären nur Broadcasts da für eine IP Auflösung ARP erforderlich ist und damit wird die Erkennung woher das Paket kommt sehr schwierig. An die MAC Adresse eines Pakets kommt man beim normalen UDP Empfang in der Applikation nicht dran. Außerdem erhöhen ständige Broadcasts die Netzwerklast erheblich. Weiterhin sind weder die Datenraten noch die Spannungspegel beim IgorPlug Ethernet normgerecht. Das ist keine fix und fertige Implementierung, das ist eine reine Studie. Womöglich funktioniert das schon mit 20m Kabel nicht mehr zuverlässig. Ein paar mA kann man sicher über das Ethernet Kabel schicken - wenn es nicht PoE konform ist, zerstört man aber u.U. andere Geräte die keine Gleichspannung auf dem LAN Kabel erwarten. Ist also alles nicht so einfach. Eine saubere Implementierung mit PoE und PoE Trafo wird eher 5x5cm groß werden. Gruß, Marcus
Hallo, divB schrieb: > Ich habe mir gerade folgendes überlegt: Sehr toll wären hier und da ganz > simple kleine Sensoren, z.B. Licht, Temperatur etc. aber vielleicht auch > Stromverbrauch & Co. Mit einem uC mit ADC kann man sowas gut aufbauen > und die Daten am PC auswerten. hat mit Ethernet nichts zu tun, trotzdem vielleicht eine Alternative: http://www.avr.roehres-home.de/sensoren/ Alles noch unfertig, aber schon seit Anfang März so in Betrieb. Gruß aus Berlin Michael
Müsst mal schauen in einer der letzten CT's war ein Beitrag über Sensoren, die Ihre Energie aus der Umgebung generieren. Die senden dann in unterschiedlichen Abständen ein Datenpaket (glaube war auch über Ethernet). Habe den Artikel bloss noch in Erinnerung, da ich den Wahnsinning interessant fand. Waren autarge Sensoren (sprich keine externe Spannungsversorgung nötig).
>Also die Initialidee mit einem Sensor am Ethernet sagt mir, dass du von >Ethernet keine Ahnung hast. Es ist sehr schwierig einen 8-Bitter an ein >Netzwerk anzubinden. Nicht nur, dass der Softwareaufwand enorm ist, Also diese Aussage sagt mir das du von Ethernet keine Ahnung hast. Es gibt hier schon genug TCP/IP Stack die mit 8Bit AVR Controller laufen. So enorm ist der Aufwand nicht einen TCP/IP Stack aufzubauen. Und wer keinen TCP/IP Stack in Software aufbauen moechte kann das ganze auch fix und fertig in Hradware gegossen bekommen. Die Firma Wiznet stellt TCP/IP Kontroller (W5100) her die das ganze Protokoll in Hardware mitbringen. Diese Chips sind in einem gerade mal l0 x 10 mm grossen Gehauese zu bekommen. Die Anbindung an einen AVR Controller kann sowohl mit SPI oder auch mit 8 Bit parallel erfolgen. Die Software im AVR besteht dabei nur aus ein paar Zeilen Code. Auch mit normalen Ethernet Controllern wie dem ENJ28C60 oder einem DM9000 ist kein riesiges Hexenwerk. Gruss Helmi
Wenn du überall Ethernet hast warum nutzt du dann nicht die Verkabelung zum Transport des Sensorsignals? Am Sternpunkt kannst du dann immer noch ins Netz wandeln. Bei allem < 1Gbit sind sogar 2 Paare frei und du kannst zusätzlich noch z.B. telefonieren oder die Kaffemaschine schalten ;-).
und dann hängst du irgend wann mal ein gerät dran (möglicherweise ohne daran zu denken, oder es gar zu wissen), was gigabit-Ethernet kann und du hast ein paar kaputte geräte
Helmut Lenzen schrieb: >>Also die Initialidee mit einem Sensor am Ethernet sagt mir, dass du von >>Ethernet keine Ahnung hast. Es ist sehr schwierig einen 8-Bitter an ein >>Netzwerk anzubinden. Nicht nur, dass der Softwareaufwand enorm ist, > > Also diese Aussage sagt mir das du von Ethernet keine Ahnung hast. Es > gibt hier schon genug TCP/IP Stack die mit 8Bit AVR Controller laufen. > So enorm ist der Aufwand nicht einen TCP/IP Stack aufzubauen. Und wer > keinen TCP/IP Stack in Software aufbauen moechte kann das ganze auch fix > und fertig in Hradware gegossen bekommen. Die Firma Wiznet stellt TCP/IP > Kontroller (W5100) her die das ganze Protokoll in Hardware mitbringen. > Diese Chips sind in einem gerade mal l0 x 10 mm grossen Gehauese zu > bekommen. Die Anbindung an einen AVR Controller kann sowohl mit SPI > oder auch mit 8 Bit parallel erfolgen. > Die Software im AVR besteht dabei nur aus ein paar Zeilen Code. Auch mit > normalen Ethernet Controllern wie dem ENJ28C60 oder einem DM9000 ist > kein riesiges Hexenwerk. > > Gruss Helmi Mir sind solche Module schon bekannt. Aber wer käme auf die Idee einen 1,-EUR Sensor an ein 70,-EUR Fertig-Ethernet-Modul zu hängen? Und das die Software dabei nur aus ein paar Zeilen Code besteht, trifft nur auf diese Fertigmodule zu. Bei einem ENJ28C60 oder dem DM9000 brauchst du einen richtigen Ethernet-Stack. Das kleinste was mir da einfällt ist der uIP und der hat weit mehr als ein paar Zeilen, da muss der Controller schon etwas mehr Flash mitbringen. Bei so einer Sensorsache ist es doch eigentlich immer das Ziel so viele Sensoren wie möglich zu haben und dazu müssen die eben klein, Platz- und Stromsparend sein. Vielleicht ist es möglich von deiner Ethernet-Verkabelung ein paar Adern abzuzapfen und darüben einen bus für die Sensordaten laufen zu lassen?
>an ein 70,-EUR Fertig-Ethernet-Modul zu hängen? Wer sagt den das das ganze 70 Euro kostet ? Die ganze Elektronik AVR + W5100 ist fuer rund 10 .. 15 Euro zu bekommen. >Das kleinste was mir da einfällt ist der >uIP und der hat weit mehr als ein paar Zeilen, da muss der Controller >schon etwas mehr Flash mitbringen. Ist auch noch locker in den Controller zu bringen. Ich habe mal einen TCP/IP Stack in einem 8051 Controller untergebracht und habe da knapp an 7 KByte Code gebraucht (in C). Sollte also kein Hinderungsgrund sein.
Einem Temperatursensor behagt die in unmittelbarer Nähe verbratene Verlustleistung auch nicht sonderlich, der liefert dann bestenfalls noch Hausnummern.
Wie wäre es einen AVR32, mit Phy-Chip und POE Chip. POE dann auf 24V auslegen und das Teil als Class 0 konfigurieren. Das größte Bauteil ist halt der Ethernet Übertrager. Aber man hat dann den Nebeneffekt, dass es in jedem Fall funktioniert und man hat am "Sensor" noch einen Anschluß für weitere (24V betriebene) Kleinigkeiten, die mit RS232, etc. angebunden sind. So eine Art Universalmodul, an das man alles anschließen kann.
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