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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bitte um Hilfe bei µC-Board


Autor: Florian Z. (zoechi)
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Guten Tag,

Ich soll kommendes Schuljahr (als Matura-Arbeit) einen Kontroller bauen 
der folgende grundsätzliche Aufgaben bewältigen sollte: es geht um eine 
Temperaturmessung, diese soll mit einem Thermoelement vom Typ K 
erfolgen. Das heißt der Controller sollte in der Lage sein Analogsignale 
in Digitale bits zu konvertieren (ADC). Weiters wird eine Echtzeituhr 
(RTC) verwendet, damit den gemessenen Temperaturen auch eine Zeit (und 
Datum) zugeordnet werden kann. (Eine Aufzeichnung sollte jede Sekunde 
möglich sein.) Diese Datensätze werden anschließend auf einer 
CompactFlash-Karte gespeichert. Da das ganze in einer (wahrscheinlich) 
zugeschweißten blechbox verstaut werden muss, sollte es noch möglich 
sein die Daten über die Serielle Schnittstelle an den PC zu senden. Fast 
vergessen: Sollten auch paar I/O-Pins zur verfügung stehen um ein 
kleines Display ansteuern zu können.

Nun zu meiner Frage: Welchen Controller könntet ihr mir empfehlen 
(vorzugsweise Marke Atmel, da ich mit diesen schon etwas Erfahrung habe) 
?


schonmal vielen Dank an alle die sich den Kopf darüber zerbrechen und 
freundliche Grüße,
zoechi


PS: gibt bestimmt auch schon fertige Geräte die das alles können - 
vorgabe ist aber dass wir selber etwas entwickeln damit auch dem 
Unternehmen, für welches wir das Projekt machen, gewährleistet werden 
kann dass es diesen controller in 100 Jahren auch noch gibt.

Autor: ext4 (Gast)
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mega128 kann alles und noch viel mehr ;-)

Autor: Gast (Gast)
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100 Jahre?
Das ist sportlich.
Von wo kommt denn diese Vorgabe?

Autor: MaWin (Gast)
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> ist aber dass wir selber etwas entwickeln damit auch dem
> Unternehmen, für welches wir das Projekt machen, gewährleistet werden
> kann dass es diesen controller in 100 Jahren auch noch gibt.

Kannst du völlig vergessen.

Den 8051 gibt es schon 31 Jahre, aber es ist nicht davon auszuhgehen, 
dass er weitere 69 schafft.


Vielleicht ein Bimetall, Aufziehuhr und Papierstreifen? Abe rnur wenn 
die Firma das aus den Rohstoffen selbst produziert. Na, dann könnte sie 
auch aus Silizium Chips herstellen lernen.

Autor: Florian Z. (zoechi)
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Florian Z. schrieb:
> PS: gibt bestimmt auch schon fertige Geräte die das alles können -
> vorgabe ist aber dass wir selber etwas entwickeln damit auch dem
> Unternehmen, für welches wir das Projekt machen, gewährleistet werden
> kann dass es diesen controller in 100 Jahren auch noch gibt.


das war auch keinesfalls wörtlich gemeint ;) ... geht darum dass 
vielleicht ein fertiges gerät nur dieses und 2 jahre lang produziert 
wird und danach von einem nachfolger abgelöst wird. bitte ned zu sehr 
auf diese aussage mit den 100 jahren eingehen ;)

Autor: Tobi (Gast)
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Ich formuliere es mal so, wie du es wahrscheinlich meinst:
"Es sollen Bauteile verwendet werden, die keine spezielle Ausstattung 
haben, damit man das Projekt leicht auf andere Bauteile (anderer 
Hersteller) übertragen kann."

Wegen Schnittstelle und genügend Pins bietet sich die ATmega-Reihe an. 
Welchen von denen, das hängt vor allem vom Speicherbedarf ab und ob es 
auch Batterie-fähig sein soll (Spannungsbereich).
ATmega8 (8 kB Flash) sollte reichen, höchstens ATmega16.
Der RTC muss dann auch noch dazu, mit denen hab ich keine erfahrung.
(Und externer Oszillator.)

Autor: Björn R. (sushi)
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Was hälst du anstelle von einer RTC von einem DCF-Modul(Funkuhr)? Da 
wirds dann nur mit der Blechkiste schwierig;-)
Ansonsten würde ich auch ssagen ATMega8. Im Zweifelsfall nimm nen 
ATMega16, den kann man, falls der Speicherplatz zu knapp wird, auch noch 
durch einen ATMega32 ersetzen (gleiche Pinbelegeung).

LG, Björn

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Ansonsten würde ich auch ssagen ATMega8. Im Zweifelsfall nimm nen
>ATMega16...

Besser als ATMega8: ATMega48/88/168/328. Pinkompatibel und mit 4 bis 32K 
Flash.

MfG Spess

Autor: Michael (Gast)
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>dass es diesen controller in 100 Jahren auch noch gibt


Softcore in einem FPGA.

Autor: A. K. (prx)
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Wenn man vom Alter einer Architektur auf deren Zukunft schliessen kann: 
Die 12-Bit PICs gibt es kaum verändert seit Mitte der 70er. ;-)

Autor: Mr. P (Gast)
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Hi,

ich würde einen mega32 nehmen, eine externe RTC mit SPI (z.B. von Maxim) 
und die CF-Karte im 8Bit-Modus. Falls dann nicht genügend Ausgabepins 
vorhanden sind, kannst du ja dann noch ein Schieberegister dran hängen.

Ich habe mal eine RTC von Maxim verwendet (weiss leider den Typen nicht 
mehr), an der konntest du einen GoldCap anschliessen, der dann die RTC 
ewig und drei Tage versorgt hat.

Beim Mega32 würde ich ein ext. Quarz nehmen. Läuft stabil und hat bei 
mir bisher immer gut und zuverlässig funktioniert.

Vielleicht kannst du ja noch eine SD-Karte rausschlagen, so würdest du 
dann noch ein paar Pins sparen und ist mehr als schnell genug.

Der Vorteil von dem ganzen ist, dass du recht einfach auf einer 
Lochrasterplatine einen Prototypen bauen kannst (für die CF-Karte 
brauchst du dann einen Adapter) und kommst somit schnell zum 
Programmieren kommst.

Klingt nicht spektakulär, aber sicher gut zu realisieren, da du ja auch 
fertig werden muss... ;-)

So long,

Philip

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Florian Z. schrieb:
> Ich soll kommendes Schuljahr (als Matura-Arbeit) einen Kontroller bauen
> der folgende grundsätzliche Aufgaben bewältigen sollte: es geht um eine
> Temperaturmessung, diese soll mit einem Thermoelement vom Typ K
> erfolgen.

Da hast Du Dir ganz schön was vorgenommen.
Typ-K stellt schon erhebliche Anforderungen an Deine Schaltungskünste.
Hast Du schonmal Analogschaltungen erfolgreich aufgebaut?

Gut geeignet ist ein MC mit internem 24Bit-AD-Wandler mit Verstärkung 
und Präzisionstemperatursensor zur Kaltstellenkompensation, z.B. der 
ADUC847

http://www.analog.com/en/analog-microcontrollers/a...


Peter

Autor: Henk (Gast)
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Da es scheinbar ein Projekt für "Massenproduktion" wird, täte ich den 
Griff zu PIC- Mikrocontrollern raten da diese, in vergleichbarer 
Ausstattung zu den Atmegas, konstengünstiger zu beziehen sind.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Henk schrieb:
> Da es scheinbar ein Projekt für "Massenproduktion" wird, täte ich den
> Griff zu PIC- Mikrocontrollern raten da diese, in vergleichbarer
> Ausstattung zu den Atmegas, konstengünstiger zu beziehen sind.

Ist denn heut Märchenstunde?

Je nach Typ, Laden und Menge ist das verschieden.
Mal ist ein AVR günstiger und manchmal auch ein PIC.
Die Unterschiede bei vergleichbaren Typen sind in der Regel nur im 
einstelligen Prozentbereich.


Peter

Autor: Sigint 112 (sigint)
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Hallo zusammen,
  wenn ich das so sehe, dann empfehlen viele den AVR oder PIC. Die 
Verfuegbarkeit ist bei diesen Controllern aber nicht so gut. Wenn ich 
mich richtig erinnere war es vor einiger Zeit nicht sicher, ob Atmel 
noch lange existiert. Deshalb sollte man auf Chips ausweichen, die von 
mehreren Herstellern angeboten werden. Dies sind u.a. die sehr weit 
verbreiteten MCS-51 und ARM. Beide existieren auch als Softcore. Soweit 
meine Meinung.

Gruss,
  SIGINT

Autor: Florian Z. (zoechi)
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schon mal recht herzlichen dank an die sich den kopf für mich 
zerbrechen!

da heute die schule wieder angefangen hat denke ich ohnehin dass wir 
(projektpartner und ich) uns demnächst mit unseren betreuungslehreren 
bereden müssen. werde dann versuchen alle möglichen ideen und vorschläge 
einfließen zu lassen!

sollte nicht heißen dass nicht noch mehr vorschläge erwünscht sind - 
freue mich über jeden möglichen tipp!


mfg zoechi

Autor: Michael G. (linuxgeek) Benutzerseite
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Florian Z. schrieb:

> Nun zu meiner Frage: Welchen Controller könntet ihr mir empfehlen
> (vorzugsweise Marke Atmel, da ich mit diesen schon etwas Erfahrung habe)
> ?

Tiny2313 oder Mega88, je nach Aufwand der FW. Mit dem Mega88 bist auf 
jeden Fall auf der sicheren Seite. Was Du da machen willst ist sehr 
grundlegend, da brauchst auf keinen Fall nen Mega128.

Michael

Autor: Christian (Gast)
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Nur das der Mega128 noch eine JTAG-Schnittstelle hat, die beim Mega88 
fehlt. Also wenn man das ganze noch lernt, dann hilft JTAG doch sehr.

Autor: Matthias (Gast)
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Also als Echtzeituhr wäre vielleicht RX-8571BD oder RX-4571BD, falls 
auch
eine Überbrückung von Spannungsausfällen per High-Cap C erfolgen soll.
Das Teil braucht nur 320 nA.

Die Compact Flash würde ich dem Projektplaner ausreden. Nimm eine 
SD-Karte.
Da ist der Footprint etwas einfacher, und wenn's nicht gerade eine 
mikro-SD
werden soll, kann man das auch noch von Hand löten.

Als Controller kannste im Prinzip jeden AVR nehmen, der die nötigen IOs
hat. Für SD-Karte kann man wohl Hardware und Software SPI nutzen. Die 
Datenrate von 1 Messung pro Sekunde sollte der Controller in jedem Fall 
packen.

Für die Auswertung der Thermoelementes empfehle ich AD595 (Quelle Segor 
oder
ein größerer Distributor). Evtl. wäre es vorteilhaft, wenn der AVR 5V 
aushält und Du dir eine 4,096V Referenzspannungsquelle für den ADC 
organisierst. Dann sollte der Temperaturberecih von einem K-Element
von 0°C bis 600°C kein Problem sein. Wenn auch Temperaturen unter 0°C 
erfasst werden sollen, dann könnte das komplizierter werden....

Autor: Matthias (Gast)
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Zusatz zu oben:

Es sollte dann aber ein 12-bit ADC sein! Sonst kannste auch die interne
Referenz nehmen. Den 12-bit haben glaub nur die "Battery" AVRs und die 
XMEGAs.

Autor: Florian Z. (zoechi)
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so hallo mal wieder....

also neuer status ist folgender:
als prozesser werden wir den atmega128 verwenden
als speicher werden dataflash speicher von atmel eingesetzt (8x32MBit)

aber ich hätte eine neue Frage:
und zwar sollte das ganze in europa sowie in amerika oder sonst wo 
eingesetzt werden können. Das heißt ich werde ein Schaltnetzteil 
verwenden. Nur welches nehm ich da am besten dass es für beide 
Versorgungsspannungen funktioniert? ahja: am controller brauch ich dann 
3,3 Volt!

mfg

Autor: Markus ---- (mrmccrash)
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08/15 Steckernetzteil, als Eingang 9-12V Gleichspannung und dann intern 
mit einem kleinen DC/DC Wandler auf 3.3V usw. bringen.

Damit hast du die geringsten Anpassungsprobleme.

_.-=: MFG :=-._

Autor: Florian Z. (zoechi)
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naja leider gehts so nicht... und zwar sollte dis ganze ding später in 
der industrie eingesetzt werden... und da soll von der box wo dis ganze 
drin ist nur ein stromkabel herausführen - es sollte sich also auch kein 
stecker an der box außenseite befinden - also sollte sämtliche 
strom/spannungskonvertierung innerhalb dieser box erfolgen!

mfg

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Christian schrieb:
> Nur das der Mega128 noch eine JTAG-Schnittstelle hat, die beim Mega88
> fehlt. Also wenn man das ganze noch lernt, dann hilft JTAG doch sehr.

Dafür hat der mega88 aber DebugWire...

Autor: Florian Z. (zoechi)
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google sei dank habe ich auch mal selber was gefunden ^^

dieses teil sollte doch funktionieren oder?
http://www.berger-stromversorgungen.de/verteiler/b...

würde den VAF503 benutzen.

mfg

Autor: Ratschläger (Gast)
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Hallo Florian!

Also wenn ich das richtig verstanden habe machst du gerade dein Abi bzw. 
Matura. Du sollst nebenher, und zwar ohne Erfahrung, ein Messgerät zur 
Serienreife in Industriequalität entwickeln? Industriequalität bedeutet 
bestimmt IP68, -40 bis 85°C, EMV getest.

Zeug der Firma einen Vogel!

Als kleines Bastelprojekt mit ner selbergeätzten Platine oder Lochraster 
ist das nicht so schwer zu realisieren. Den Anspruch auf ein Seriengerät 
in Indrustriequalität hat das aber definitiv nicht. Ich hoffe die Firma 
weiß überhaupt was sie tut.

Autor: Florian Z. (zoechi)
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also.... die bauteile müssen eine Temperatur von 0 - 60 °C aushalten. 
und ja es sollte IP68 sein... Um dem gerecht zu werden, werden wir eine 
Stahlbox nehmen und rundum verschweißen. Dazu noch Stecker (z.B. 
USB-Anschluss) welche die Anforderungen erfüllen. Wir sollte erstmal 1-2 
Prototypen bauen und dann ein Unternehmen finden welche die Boards als 
Kleinserie (~100 Stk) produziert. Die Cases werden vorerst von unserem 
Auftraggeber selbst entwickelt.

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