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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik µC <--> PC - was brauche ich wofür


Autor: Stefan (Gast)
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Hallo,

ich möchte einige Regelanwendungen entwickeln , aber mir fehlt noch ein 
gewisses grundlegendes Verständnis. Kann mir bitte jemand bei folgenden 
Themen helfen?

- Ich habe vor, mit Matlab/Simulink und XPC-Target, die ersten Schritte 
zu unternehmen. Dazu benötige ich soweit ich weiß, eine 
Datenerfassungskarte (zum einlesen der Messwerte und ansteuern eines 
E-Motors). Preise hierfür: > 700 Euro. Deshalb will ich ganz sicher 
gehen, ob ich sie wirklich brauche.

- Mikrocontroller sind schon relativ günstig zu bekommen: 1-30 Euro. Sie 
bestehen aus nur einem Chip und enthalten im Prinzip einen vollständigen 
kleinen Computer. An sie schließe ich doch offenbar meine Sensoren und 
Elektromotoren direkt an. Brauchen die keine Datenerfassungskarte?

- Was ist denn eine Datenerfassungskarte, warum ist sie so teuer und 
warum brauche ich sie für µC nicht?

- Zum Programmieren der µC gibt es ja Programmierinterfaces. Meine 
Vorstellung vom Ablauf ist:
--> Programmcode in C erstellen (oder in Matlab und C exportieren)
--> µC ins Programmierinterface und dieses an den PC anschließen
--> nach Programmübertragung den µC aus dem Interface nehmen und die 
Beinchen mit den Sensoren verbinden. Welches Beinchen ich womit 
verbinden kann, steht vermutlich in einer dem µC beiliegenden 
Bedienungsanleitung?


Zur Entwicklung des Codes kann ich also trotz der häufig notwendigen 
Codeänderungen eine µC nehmen und spare mir damit eine 
Datenerfassungskarte?


Liege ich mit meinen Annahman richtig?

Vielen Dank vorab.
mfg
Stefan

Autor: Oops (Gast)
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Hi Stefan,

der beschriebene Ablauf ist so richtig.
Zur Datenerfassungskarte an sich ist aber noch zu sagen,
das es da sehr grosse Unterschiede (und damit auch grosse 
Preisunterschiede) gibt. Im Prinzip kannst Du schon mit dem PC oder auch 
mit einem Microcontroller Datenerfassung und Steuerung von Motoren 
erledigen.
Die Unterschiede liegen aber in den folgenden Details.
(Abgesehen davon, das genau genommen, eine Datenerfassungskarte nichts 
ansteuert)!

1. Geschwindigkeit der Datenerfassung - je schneller je teuerer.
2. Anzahl der Kanäle - dito
3. Genauigkeit - je genauer je teuerer

Es hängt also von Deiner Anwendung ab,
ob Du mit einem Controller auskommst oder eine Datenerfassungkarte 
brauchst.

Gruss
Oops

Autor: Oops (Gast)
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Hi Stefan,

ich vergaß: Zur Ansteuerung von Motoren gilt analoges.
Je mehr Leistung der Motor hat desto mehr Aufwand must Du treiben.
In der Regel sind Standard-Microcontroller nicht zur direkten 
Ansteuerung von Motoren geeignet.

Gruss
Oops

Autor: Stefan (Gast)
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Hi Oops,

danke für deine Antwort.

>>In der Regel sind Standard-Microcontroller nicht zur direkten
>>Ansteuerung von Motoren geeignet.

Kann ich nicht mit dem Mikrocontroller einen Operationsverstärker 
ansteuern, der dann die Dpannung für den Motor bereitstellt?

Weißt du zufällig, wo man günstige Datenerfassungskarten kaufen kann, 
die von Matlab unterstützt werden? Oder kennst du eine gute Seite für 
gebrauchte Elektronik (mal von eBay abgesehen)?

mfg
Stefan

Autor: Oops (Gast)
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Hi Stefan,

>Kann ich nicht mit dem Mikrocontroller einen Operationsverstärker
>ansteuern, der dann die Dpannung für den Motor bereitstellt?

Die entscheidende Frage ist hier der Strombedarf. Allgemein sind OPV 
eher nicht für höhere Ströme geeignet. Sie sind eher zum genauen 
Vergleich oder zur Verstärkung von Signalen geeignet. Denke daran, das 
Du hier einen Motor versorgen willst, ihm also die Arbeit, die geleistet 
werden soll, zuführen willst. Einfacher wäre hier eine Brücke aus 
Transistoren.

>Weißt du zufällig, wo man günstige Datenerfassungskarten kaufen kann,
>die von Matlab unterstützt werden? Oder kennst du eine gute Seite für
>gebrauchte Elektronik (mal von eBay abgesehen)?

Soweit ich weiss kann man in Matlab/Labview eigene Ansteuerungsroutinen 
für eigene HW schreiben. Ich vermute mal das ist der Hintergrund Deiner 
Frage. Das ist preislich sicherlich günstiger als eine 
Datenerfassungskarte für Matlab zu kaufen. Die Hersteller haben dann 
auch nicht anderes getan als den Treiber dafür zu schreiben.

So allgemein, kann man das aber nicht beantworten. Stelle am besten 
erstmal Deine Anforderungen auf. Denn es wird sehr wahrscheinlich so 
sein, das der günstigste Anbieter je nach Anforderungen ein anderer ist.

Gruss
Oops

Autor: Tishima (Gast)
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hallO!

Die Frage sollte erstmal sein. Was fuer Motoren willst Du Regeln ?

Dann kann man Dir erst weitere Tips geben.

mfg,
Bjoern

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Stefan wrote:

> --> Programmcode in C erstellen (oder in Matlab und C exportieren)

C-Code für nen 8086 läuft nicht.
Man muß schon nen C-Compiler nehmen, der den µC als Target hat, z.B. 
AVR-GCC.
Und man muß die IO-Zugriffe und Interrupts des µC programmieren.


> --> µC ins Programmierinterface und dieses an den PC anschließen
> --> nach Programmübertragung den µC aus dem Interface nehmen und die
> Beinchen mit den Sensoren verbinden.

Muß man heutzutage nicht mehr. Man brennt nen Bootloader in den µC, der 
ihn umprogrammiert. Vorzugsweise über das gleiche Interface mit dem man 
die Kommunikation mit dem PC macht (z.B. UART, Ethernet, USB).


> Welches Beinchen ich womit
> verbinden kann, steht vermutlich in einer dem µC beiliegenden
> Bedienungsanleitung?

Nennt sich beim µC Datenblatt und ist üblicherweise einige 100 Seiten 
stark.


> Zur Entwicklung des Codes kann ich also trotz der häufig notwendigen
> Codeänderungen eine µC nehmen und spare mir damit eine
> Datenerfassungskarte?

Ja.

Für nen Anfänger kann auch ein Debuginterface (JTAG) günstig sein.
Man kann aber die Grundlagen auch mit nem Simulator erlernen.

Ab >4 Wochen nimmt die Lernkurve schneller zu, also nicht gleich 
entmutigen lassen.


Peter

Autor: Stefan (Gast)
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Hallo,

zur Motorenart: Gleichstrom 12-24 Volt, das Drehmmoment sollte schon bei 
einigen Nm liegen (1-5 Nm). An Transistoren habe ich auch schon gedacht. 
Ich werde mir über die Möglichkeiten mal etwas mehr Wissen aneignen.

Eigene Routinen zur Ansteureung eigener Hardware zu schreiben, ist für 
mich noch nichts. Da fehlt mir vermutlich noch etwas Erfahrung und 
Verständnis für die Elektronik, die ich da einbinden möchte.

Ich wusste gar nicht, dass es extra C-Compiler für die µCs gibt. Bezieht 
man diese dann direkt vom Hersteller des µC?

Meine Regelungen sollen später losgelöst vom PC sein. Ich dachte bisher 
es sei am Besten, mit PC und Datenerfassungskarte zunächst den Umgang 
mit den Sensoren / kleinen Motoren zu üben und später das ganze auf 
einen µC zu übertragen und damit mobil machen. Wenn ich auch gleich mit 
µCs loslegen kann, ist das natürlich gut. Könntet ihr mir mal eine 
Beispiel-Liste mit Hard und Software machen, die alles angibt, was ich 
für den Start mit µC brauche?
So in dem Stil: 1. µC: AT90S4433; 2. C-Compiler von xxx

Anforderungen dafür: Digitale und analoge Messignale auswerten, analoges 
Signal für einen zunächst kleinen Modellbau-E-Motor (~7V) ausgeben und 
idealerweise Betrieb per Akku.

Das wär echt super. Ich glaube, wenn ich alles real vorliegen habe und 
damit experimentieren kann, steigt die Lernkurve noch wesentlich 
schneller.

Viele Grüße,
Stefan

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